Debido a que este tema de señalización celular es complejo de comprenderlo correctamente solo una clase teórica, veo totalmente necesario el uso de herramientas didácticas como por ejemplo imágenes y vídeos, que estoy seguro de que ayudaran a el mejor entendimiento de la teoría.
Por ejemplo, la explicación de el sistema de comunicación paracrino solo con meras palabras, hace algo confusa su comprensión.
Otra idea seria un vídeo ilustrativo de los efectos macroscopicos de la señalización para poder hacer una relación de los tipos de señalización y ciertos efectos corporales para así, ademas de comprender mejor, tener una mejor retención.
Las imágenes serian un complemento secundario al vídeo. La comprensión de como suceden las cosas es mejor que solo su memorización.
Al finalizar la clase, se podria evaluar, grafica y teoricamente. Es importante dejar videos relacionados y paginas recomendadas para el estudio extra en nuestras casas o tiempo libre.
domingo, 31 de octubre de 2010
domingo, 24 de octubre de 2010
TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANA
Se llama transporte de membranas al conjunto de mecanismos por los cuales se transportan distintos solutos a través de membranas plasmáticas, es decir, a través de bicapas lipídicas.
Una de las características mas importantes de las membranas plasmáticas es su permeabilidad selectiva, es decir, son permeables a ciertas sustancias y a otras no. Esta propiedad se debe en su mayor parte a las proteínas que hay embebidas en la membrana plasmática, que son las principales encargadas del transporte de sustancias dentro y fuera de la célula.
Hay dos formas de transporte que vale la pena resaltar, porque su diferencia es crucial, transporte activo y transporte pasivo. el transporte pasivo es aquel que se realiza a favor de gradiente, ya sea electroquimico o de concentración; en este transporte no implica gasto de energía, osea de ATP.
A diferencia de el transporte pasivo, en el activo se necesita gasto de ATP, debido a que este se realiza en contra de gradiente, este transporte suele ser mucho mas rápido que el pasivo y ademas, es mediado por la proteínas de transporte transmembranales.
TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS
DIFUSIÓN PASIVA
La difusión pasiva consiste en el paso de sustancia en funcion del gradiente de concentración, es decir, del lado mas concentrado al menos concentrado. Naturalmente, no requiere gasto de ATP ni intervención de proteínas transportadoras.
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/B2_CELULA/t22_MEMBRANA/diapositivas/38_Diapositiva.jpg
DIFUSIÓN FACILITADA
Siguiendo el mismo principio que en la difusión pasiva, es decir, a favor de gradiente, sin gasto de energía, se usan proteínas de canal, que abren un poro en la membrana para el paso de moléculas lipofobas. Estas proteínas de canal abren dos tipos de canales, uno no regulado por el cual pasan las moléculas que lo puedan hacer y otro canal regulado, el cual necesita una molécula que desencadene su apertura y así pueda pasar.
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/B2_CELULA/t22_MEMBRANA/diapositivas/39_Diapositiva.jpg
TRANSPORTE ACTIVO
Este se da al transportar moléculas en contra de gradiente y necesariamente hay un gasto de ATP, ademas es mediado siempre por las proteínas transportadoras de la membrana. El transporte activo se puede dividir a su vez en transporte activo primario y transporte activo secundario.
El transporte activo primario se da cuando la proteína transportadora es la que hace el gasto de ATP, como por ejemplo las ATPasas y el transporte secundario se da cuando el gasto de energía es efectuado por una molécula diferente a la proteína principal, este caso es el de las llamadas bombas.
COTRANSPORTADORES
Existen dos tipos: Antiporte y simporte
Antiporte: es un cotransportador que transporta simultáneamente dos moléculas pero en sentido contrario.
Simporte: es un cotransportador que transporta simultáneamente dos moléculas en igual sentido.
http://html.rincondelvago.com/permeabilidad-y-transporte-pasivo-en-membranas-celulares.html
SÍNTESIS
El transporte a través de membrana son los mecanismos mediante los cuales la membrana plasmática transporta moléculas al interior y exterior de la célula. La característica mas importante de la membrana plasmática es su permeabilidad selectiva.
El transporte a través de membranas puede ser activo o pasivo, pasivo lo llamamos cuando se da en favor de gradiente y no hay ningún gasto de energía, este transporte pasivo puede ser por difusión simple, por difusión facilitada o por proteínas canales. El transporte activo es aquel que se da en contra de gradiente y necesariamente se da un gasto de energía (ATP). Este transporte puede ser a su vez primario o secundario, primario es cuando la misma proteína transportadora es la que realiza el gasto de energía y secundario es cuando el gasto de energía es realizado por otra molécula. Existen cotransportadores que actúan en el transporte activo secundario llamados simporte y antiporte. Simporte es cuando un transportador transporta dos moléculas en una misma dirección y antiporte es cuando se transportan dos moléculas en distintas direcciones.
http://iescarin.educa.aragon.es/estatica/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccion%201/1%20-%20Capitulo%206.htm
CITAS A LA LUZ DE LA NORMA
1. Permeabilidad y Transporte Pasivo en Membranas Celulares. http://html.rincondelvago.com/permeabilidad-y-transporte-pasivo-en-membranas-celulares.html. 24 de Octubre de 2010.
2. Como Entran y Salen Sustancias de la Célula. http://iescarin.educa.aragon.es/estatica/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccion%201/1%20-%20Capitulo%206.htm. 24 de Octubre de 2010
3. Transporte de Membrana. http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_de_membrana. 24 de Octubre de 2010.
sábado, 16 de octubre de 2010
Membrana Plasmática: Composición
La membrana plasmatica, también llamada membrana celular, es una estructura que sirve de barrera entre la célula y el medio exterior a ella. Esta membrana tiene variadas y destacadas funciones de vital importancia para la celula.
Es la encargada de delimitar la célula, es decir, define hasta donde se extiende esta, ademas tambien sirve como barrera fisica para proteger la célula. Una de sus características mas importantes es su permeabilidad selectiva, lo que le permite regulan la entrada y salida de moleculas a la célula, como por ejemplo iones y metabolitos o desechos de su actividad.
La membrana celular esta compuesta principalmente por lipidos, carbohidratos y proteínas, todos estos ayudan a cumplir las funciones que desempeña esta importante estructura.
COMPOSICIÓN
Como se dijo anteriormente, la membrana esta compuesta por lipidos, carbohidratos y proteínas. A continuación, veremos mas detalladamente la función de cada una de estas biomoléculas en la membrana.
LIPIDOS
La inmensa mayoría de los lipidos que conforman la membrana tienen carácter anfipatico, osea que tienen cabezas hidrofilas y colas hidrofobas, lo que les permite formar una bicapa lipídica, con las cabezas hacia afuera y las colas hacia adentro. Los lipidos mas abundantes en la membrana son los fosfolipidos y los esfingolipidos y luego los glucolipidos, representamos por el colesterol en las membranas.
Fosfolipidos: Fosfatidiletanolamina, fosfatidilcolina.
Esfingolipidos; Cerebrosidos y gangliosidos
Glucolipidos: Colesterol
http://portales.educared.net/wikiEducared/index.php?title=La_membrana_plasm%C3%A1tica
PROTEÍNAS
Las proteínas presentes en las membranas llevan a cabo funciones como el transporte y la comunicación con el medio, es por esto que el repertorio de proteínas varia según la membrana y es por esto que no podemos generalizar las proteínas de todas las membranas por que son especificas a la función de la membrana, puede que una necesite ciertas reacciones enzimáticas y la otra requiera otras totalmente distintas.
Pero su papel mas importante radica en el transporte de sustancias al interior o exterior de la célula.
GLÚCIDOS
Estos no se encuentran sueltos en la membrana, sino que están siempre unidos a lipidos o a proteínas, formando glucolipidos y glucoproteinas, estan encargados principalmente de darle un soporte estable a la membrana y a las señales químicas de reconocimiento y comunicación de la célula
SÍNTESIS
La membrana es una estructura que sirve a la celula para protección, transporte, delimitador, regulación y comunicación con el medio exterior. Una característica muy importante es que es permeable a ciertas sustancias, es decir, es selectiva y deja ingresar solo lo que necesite para poder funcionar y cumplir sus funciones biológicas.
Esta membrana esta compuesta por lipidos, proteínas y carbohidratos.
Los lipidos son de carácter anfipatico y gracias a esto forman una bicapa lipídica. Los lipidos que componen la membrana son los glucolipidos, esfingolipidos y fosfolipidos.
Las proteínas que componen las membranas varían de membrana en membrana ya que cada membrana tiene requerimientos distintos una de la otra, pero si se puede decir que las proteinas se encargan del transporte y la señalización.
Los glucidos solo se encuentras unidos a las proteínas o a los lipidos, y cumplen funciones de señalizacion y estructura en la membrana.
REFERENCIAS
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sábado, 9 de octubre de 2010
Termodinámica Metabólica y Mitocondria.
GENERALIDADES TERMODINÁMICA METABÓLICA
Las reacciones quimicas ocurren por la modificacion de la configuracion de los enlaces quimicos. Como sabemos, en las reacciones existen reactivos y productos y las reacciones se clasifican segun la energia final de los productos.
Si la energía final de los productos es mayor que la energia inicial de los reactivos decimos que es una reacción endotermica, que absorbe energía, generalmente en forma de calor.
Por el contrario, si la energia final de los productos es menor que la energia inicial de los reactivos, la reacción es exotermica y se libera energía, generalmente en forma de calor. Esta energía se mide mediante una variable que se conoce como entalpia (H), entonces, si la entalpia es negativa se trata de una reacción exotermica y si la entalpia es positiva se trata de una reacción endotermica.
Hay otra magnitud importante llamada Entropia que se refiere al orden de las moleculas, entre mas alta la entropia, mas alto es el desorden y esto es favorable termodinamicamente, igualmente sucede al contrario, cuando la entropia es baja las moleculas estan muy ordenadas y esto no es favorable termodinamicamente.
MITOCONDRIA
Las mitocondrias son organelas citoplasmaticas provistas de doble membrana que a menudo son llamadas las plantas de energía de la célula ya que es la encargada de la mayor parte de la síntesis de ATP en el organismo. En una célula pueden existir una o varias mitocondrias según el tipo de célula. La mitocondria esta compuesta por unas membranas con propiedades especificas que la hacen ser altamente especializada. Su principal función es la síntesis de ATP.
ESTRUCTURA DE LA MITOCONDRIA
Membrana Externa: Como su nombre lo indica es la membrana externa, literalmente, de la mitocondria. Es una bicapa lipídica conformada también por proteínas, es permeable a iones, metabolitos y muchos polipeptidos. No tiene casi actividad enzimática y posee poros que dejan pasar moléculas bastante grandes.
Membrana Interna: Es una segunda membrana mitocondrial, mas especifica y funcional que la anterior. Allí tiene lugar las reacciones de la cadena de transporte de electrones con sus respectivas enzimas. Ademas de los complejos de la cadena transportadora de electrones, tiene otras enzimas que le sirven para el transporte. A diferencia de la externa, tiene mas proteínas y no tiene poros, por lo que es altamente selectiva.
Espacio Intermembranal: Es el espacio entre membrana externa e interna, alli hay un liquido similar al citoplasma y esta siendo constantemente bombeado de protones por la cadena transportadora de electrones.
Matriz Mitocondrial: Es la parte interior central de la mitocondria, donde se llevan a cabo procesos metabólicos como el ciclo de Krebs y la beta-oxidación, Esta compuesta por iones, metabolitos y algunas enzimas que catalizan la síntesis de Urea. Es importante resaltar que allí se encuentran el ADN mitocondrial y el ARN mitocondrial.
Imagen tomada de: http://tavotic.blogspot.com/2010/02/bio-mitocondria.html
SÍNTESIS DEL TEMA
En termodinámica metabólica pueden haber reacciones exotermicas que liberan energía al medio, las reconocemos por tener una entalpia negativa. También hay reacciones endotermicas que son las que requieren consumo de energía y las reconocemos por que tendrán una entalpia positiva.
Hay de igual modo una medida para el grado de organización de las moléculas que se llama entropia, entre mas entropico sea un sistema este estara mas desorganizado, esto es termodinamicamente favorable.
La mitocondria es la planta de energía de la célula, es llamada así porque es allí donde se lleva acabo la mayor parte de la sintetices de ATP del cuerpo. Su función principal obviamente es la de generación de ATP, la molécula energética del cuerpo.
La mitocondria tiene una estructura bastante especializada, compuesta de: membrana externa, membrana interna, espacio intermembranoso y matriz mitocondrial:
En la membrana externa es una bicapa lipidica poco selectiva y esta compuesta por lipidos y proteínas con presencia de poros, la membrana interna esta compuesta mas que todo por proteínas y es mucho mas selectiva que la membrana externa. No posee poros y alli se encuentran las enzimas de la cadena transportadora de electrones. El espacio intermembranoso esta lleno de un liquido similar al del citoplasma y tiene una alta concentración de protones. En la matriz mitocondrial se llevan a cabo procesos metabólicos como el ciclo de Krebs y la beta. oxidación. allí también estan el ARN y el ADN mitocondrial.
ARTÍCULOS DE INTERÉS
"Choroid plexus failure in the Kearns-Sayre syndrome" http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2939631/
"A rare mitochondrial disorder: Leigh sydrome - a case report"
BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA
-Kearns T, Sayre G (1958). «Retinitis pigmentosa, external ophthalmophegia, and complete heart block: unusual syndrome with histologic study in one of two cases». A.M.A. archives of ophthalmology
-Lonlay, P.; Valnot, I.; Barrientos, A.; Gorbatyuk, M.; Tzagoloff, A.; Taanman, J.-W.; Benayoun, E.; Chretien, D.; Kadhom, N.; Lombes, A.; Ogier de Baulny, H.; Niaudet, P.; Munnich, A.; Rustin, P.; Rotig, A.: A mutant mitochondrial respiratory chain assembly protein causes complex III deficiency in patients with tubulopathy, encephalopathy and liver failure.Nature Genet.29: 57-60, 2001
IMPORTANCIA DE LA BIBLIOGRAFÍA
En este caso me parece importante lo que cité por que son citas básicas, unas de las primeras publicaciones sobre el tema tratado en los artículos. La importancia, para mi, de este tipo de referencias, es que vamos a encontrar información mas simple para poder comprender de una manera básica y muy general el tema tratado (afecciones relacionadas con la mitocondria), no tendremos el "problema" de los tecnicismos y neologismos que han aparecido a montones en estos dos últimos lustros.
sábado, 2 de octubre de 2010
Enzimas
Las enzimas son proteínas altamente especializadas que regulan la velocidad de las reacciones dentro del cuerpo y en general dentro de todos los seres vivos.
Las enzimas son biocatalizadores, que prácticamente actúan en todas las reacciones de nuestro cuerpo y aumentan su velocidad de una manera considerable.
La sustancia sobre la que actúa la enzima se denomina sustrato y el resultado de la acción de la enzima sobre el sustrato se denomina producto. Cuando una enzima actúa sobre determinado sustrato, esta se modifica al unirse a el, pero al final se obtiene el producto y la enzima exactamente igual a como era antes de catalizar la reacción.
ACCIÓN DE UNA ENZIMA
Las enzimas tienen algo llamado centro activo, que es el lugar especifico de la enzima donde se una el sustrato y ocurre la catálisis, es por esto que las enzimas son altamente especificas, por que al centro activo no se puede unir si no el sustrato exacto ni siquiera sus isómeros. Esta especificidad es tanta, que se ha planteado que el modelo de union de enzima-sustrato, es como llave-cerradura(Fisher 1890). de hecho este es el nombre de un modelo. Pero para explicar las carencias de esta teoría, se planteo que la enzima puede tener una forma de unirse al sustrato adaptando su centro activo, esto es llamado ajuste inducido(Koshland 1958).
Llave-Cerradura
Ajuste Inducido
Imagenes tomadas de:
http://www.engormix.com/MA-porcicultura/nutricion/articulos/evaluacion-enzima-proteasa-alimentacion-t2457/141-p0.htm
COFACTORES Y COENZIMAS
Una enzima no siempre puede realizar la acción sobre el sustrato ella sola, sino que hay veces que necesita la ayuda de los llamados cofactores, que son moléculas no proteicas de bajo peso molecular que ayudan a la enzima en la catálisis. Los cofactores pueden ser coenzimas que son generalmente vitaminas, y grupos prosteticos que se enlazan covalentemente a la enzima y suelen ser iones metálicos.
La enzima que necesita cofactor y no lo tiene se denomina apoenzima y es funcionalmente inactiva.
La enzima que necesita cofactor y lo tiene se llama holoenzima y esta en su forma funcional; las enzimas que no necesitan cofactores son igualmente holoenzimas.
La enzima que necesita cofactor y lo tiene se llama holoenzima y esta en su forma funcional; las enzimas que no necesitan cofactores son igualmente holoenzimas.
CLASES DE ENZIMAS Y NOMENCLATURA
Las enzimas se nombran con el nombre del sustrato mas la terminacion -asa.
aunque para distinguir las enzimas mejor se utiliza la nomenclatura EC, que su numero principal depende del tipo de enzima, que son:
1. Oxidorreductasas: catalizan reacciones de oxidorreduccion
2. Transferasas: Transfieren grupos funcionales de una molécula a otra.
3. Hidrolasas: rompen varios tipos de enlaces, introduciendo H y OH
4. Isomerasas: Isomerizan sustratos
5. Ligasas: forman distintos tipos de enlaces
6. Liasas: adicionan grupos funcionales a los dobles enlaces
SÍNTESIS
Las enzimas son proteínas muy especializadas que aceleran las reacciones en el cuerpo. Las sustancias sobre las cuales actúan se llaman sustratos y el resultado de su acción se llama producto. las enzimas se combinan con el sustrato durante la reacción pero luego son obtenidas aparte del producto. Algunas enzimas se ayudan de cofactores, que son moléculas no proteicas, para poder llevar a cabo su catálisis.
La especificidad de las enzimas se puede explicar por el modelo de llave cerradura o el modelo de ajuste inducido, esto es en el centro activo de la enzima, que es donde se lleva a cabo la catálisis.
Las enzimas se clasifican en 7 según su función y pueden ser recordadas por la nemotecnia Over THE HILL.
SITIOS DE INTERÉS
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