Origen de la vida Empedocles: dice que surge la vida a partir de la unión de partes minerales. Si estas partes se juntaban mal nacían los seres de la mitología griega, sino el hombre. Aristóteles: relacionado con la teoría de la generación espontanea Finales del siglo XVIII: no se planteaba la diferencia entre lo vivo y lo no vivo. Se cree en la teoría de la generación espontanea. Con experimentos de Redi (carne en un frasco) y Pasteur (matraces) se rechaza la teoría de la generación espontanea. Para plantear el origen de la vida se debió considerar la continuidad entre las plantas y los animales y la discontinuidad con los minerales. Además se debió abandonar la teoría de la germinación espontanea y la idea de un mundo estático Oparin (y haldane): propuso que después de la formación de la atmosfera primitiva de la tierra, se produjeron una seria de eventos que aumentaron la complejidad de las moléculas existentes haciendo que las moléculas primitivas se transformaran en estructuras coloidales llamadas coacervados, de los que habría surgido la vida Propone un modelo evolutivo OPARIN HALDANE Atmosfera reductora, metano Predomina el CO2 principalmente Aparición espontanea de coacervados y Síntesis de moléculas orgánicas en luego evolución presencia de luz ultravioleta Fuente de carbono para la vida: metano Fuente de carbono para la vida: CO2 Seres vivos Características: Organización y complejidad: en los seres vivos la célula representa el nivel más sencillo de organización. Se dividen por sus niveles de organización Crecimiento y desarrollo: el crecimiento del ser vivo es el aumento de tamaño de sus células. El desarrollo se refiere a los cambios de forma y estructura del individuo, puede darse durante un periodo o toda la vida. Metabolismo: son los procesos que intervienen en la producción y mantenimiento de energía necesaria para vivir y reproducirse. Los procesos se dan mediante reacciones químicos anabólicas (consumen energía) o catabólicas (liberan energía). Ejemplo: fotosíntesis, respiración celular, fermentación, etc. Homeostasis: capacidad de mantener el medio interno constante frente a cambios externos, como la regulación de la temperatura, el pH, cantidad de agua, etc. Irritabilidad: es la capacidad de responder frente a estímulos. Un estimulo es un cambio que se produce en el medio externo. Reproducción y herencia: capacidad de dar origen a otro ser igual a sí mismo (fisión binaria) o distinto (reproducción sexual) de la misma especie Reinos y dominios Aristóteles planteo que la vida se organizaba en plantas y animales. En el S. XIX, Haeckel descubrió los protistas y no supo como clasificarlos. En 1969, Whitaker descubrió el reino fungi Reinos: Monera: Son organismos unicelulares procariotas. Está formado por las eubacterias, archeabacterias y las cianobacterias (o algas verdes azuladas). Su nutrición es absorbente ya que no buscan los nutrientes, sino que absorben los que los rodean mediante su membrana Nutrición: Absorbente Fotoautótrofa: realizan un proceso similar a la fotosíntesis Fotoheterotrofa: su alimento es producido, no por ellos, frente a la luz Quimio sintética: sintetizan algunas moléculas para alimentarse Facultativa: el tipo de alimentación depende del medio externo Metabolismo: Anaerobio: no necesitan oxigeno Aerobio: necesitan oxigeno Facultativa: pueden vivir con o sin oxigeno Microaerofilas: necesitan bajas concentraciones de oxigeno Su reproducción es asexual, por fisión, dividiéndose en dos seres indistinguibles. Son inmóviles, en general no tienen órganos que le permitan movilidad. Solo algunos tienen flagelos Protista: Son microscópicos, en general unicelulares. Eucariotas Pueden ser autótrofos o heterótrofos (dependiendo del medio en el que viven) Ejemplos: euglenas (tienen cloroplastos), diatomeas, protozoos, algas unicelulares. Algunas tienen cilios para moverse. Fungi Organismos uni o pluricelulares Eucariotas No realizan fotosíntesis, son heterótrofas y su color proviene del sustrato del que se alimentan. Para alimentarse segregan enzimas que digieren materia orgánica y luego absorben los productos de esa degradación Sus células forman filamentos, llamados hifas, que a su vez forman el micelio que compone todo su cuerpo Su reproducción puede ser sexual (algunas veces gracias a las esporas) o asexual Plantas Animales Dominios Woese introduce el término dominio como superior a reino, haciendo una clasificación según células, membranas y ARN. Así surgen los siguientes dominios (bacteria, archae, eukarya) Niveles de organización de la vida: Subatómica – átomos – moléculas-agregados macromoleculares-organelas-celulas-tejidosorganis-aparatos-sistemas Bacterias Células Nucleo definido Membrana lipidica Organelas Ribosomas Archea Procariotas No Enlazados por ester, Enlaces éter, no ramificados ramificados No 70S Eukaria Eucariotas Si Enlazados por ester, no ramificados Si 80S Composición química de los sistemas biológicos Bioelementos Primarios (C,H,O,N,P,S) (99%) Secundarios (Mg, Ca, Na) (<1%) Oligoelementos (Fe, Cu, I) (0,18%) Biomoleculas Inorgánicas: agua y sales minerales Orgánicas: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos Glúcidos: Hidratos de carbono Fuente de energía para la célula Forman la pared célula Constituyen biomoleculas (proteínas) Tipos de hidratos de carbono: Monosacáridos: solubles (sobre todo en agua), cristalinos y blancos. Cuando son atravesados por luz polarizada desvían el plano de vibración: si gira a la derecha se dice que es un dextrógiro, si es la izquierda, un levógiro. Su estructura forma planos que no se superponen. Se pueden clasificar según su tipo de unión química en: Aldosas: un grupo aldehído Cetosas: un grupo cetona También se pueden clasificar por la cantidad de carbonos: Triosas: tres carbonos en forma lineal Pentosas: cinco carbonos en forma de anillo (ribosa) Hexosas: seis carbonos en forma de anillo (glucosa) Se nombran como “D-nombre del glúcido”: D-glucosa. O con L Disacáridos Se forman por la unión de dos monosacáridos. Son solubles en agua, dulces, cristalinos, se hidrolizan y son reductores cuando el carbono anomerico de alguno de sus componentes no está implicado Oligosacaridos: Formado por disacáridos. Lípidos: Son insolubles en agua Participan en la estructura de la célula Son aislantes térmicos Forman parte de las grasas, los fosfolipidos, etc. Clasificación: Simples: Son insolubles en agua pero solubles en solventes inorgánicos (no polares) como benceno, éter y cloroformo. Se distinguen por su insaturacion (enlaces dobles) Saturados: no tienen doble enlace Insaturados: tienen doble enlace Entre los 12°C y los 24°C los saturados son como cera y los insaturados como oleo. Sus propiedades físicas dependen del grado de insaturacion y su longitud A mayor longitud y menor insaturacion, son menos solubles en agua. Su punto de fusión es a los 25°C Tienen un grupo carboxilo (COOH) Formula: CH3(CH2)nCOOH (grupo metilo, cadena, grupo carboxilo) Ácidos grasos, ceras, y grasas neutras Complejos: Fosfogliceridos, glucolipidos, lipoproteínas Forman triglicérido: estructuras muy complejas. Los fosfogliceridos están en las membranas celulares formando la bicapa lipidica. 2 ácidos grasos (cola hidrofobica) --- glicerol --- fosfato (cabeza hidrofilica) Asociados: Forman ciclo pentano perhidrofenonteno (muy importante ya que forma parte de moléculas biológicas muy importantes) (ej. Esteroides) Formados por ciclos por ende son muy complejos Proteínas Forman parte de la mayoría de las enzimas Realizan transporte de moléculas Son nutrientes y reserva Participan de la movilidad Forman estructuras Participan en la defensa Son reguladoras Pueden clasificarse según sus grupos químicos en: Sencillas: no tienen grupo prostético Conjugadas: tienen grupo prostético Los elementos químicos que las constituyen son: C,H,O,N; aunque también pueden contener: S,P,Cu,Fe,Mg,I,etc. Las proteínas están formadas por aminoácidos (aa) que forman enlaces peptidicos que liberan agua (des condensación. Clasificación según su estructura Primaria: secuencia lineal de aa, su función se determina por la secuencia y forma Secundaria: disposición espacial de la secuencia aa, hay más o menos estables, hay estructuras aplha-elise (simulan movimiento helicoidal) o beta-lamina plegada (como un acordion). De acuerdo a como se unan la secuencia de aa, será su capacidad de giro. Terciaria: se llama conformación globular y facilita su solubilidad en agua para realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc. La conformación tiene uniones puente disulfuro, puente hidrogeno, puente eléctrico e interacciones hidrófobas. A partir de esta estructura, la proteina tiene actividad biológica Cuaternaria: se da por uniones débiles, no covalentes, de estructuras globulares formando un complejo proteico Desnaturalización: se da cuando se rompen las uniones de las estructuras ternarias y cuaternarias por lo que la proteína pierde su actividad biológica. Puede darse por cambios de temperatura, pH, etc. Normalmente, cuando se desnaturaliza totalmente, se da su máxima solubilidad en agua. Puede llegar a revertirse, dependiendo del proceso. Ácidos nucleicos Almacenan, transmiten y expresan información. Tipos por presencia de oxigeno: Acido desoxirribonucleico: ADN Acido ribonucleico: ARN Están formados por nucleótidos: Nucleótido=ac. Fosfórico + nucleosido Nucleosido=pentosa+base nitrogenada Bases nitrogenadas: Purinas: adenina (A) y guanina (G) Pirimidinas: citonina (C) , timina (T), uracilo (U) Apareamiento de las bases: A=T (por 2 puente hidrogeno) C≡G (por 3 puente hidrogeno) Teoría celular Unidad anatómica: Todos los seres vivos están formados por células. Unidad fisiológica: las funciones de los seres vivos son resultado de la interacción de las células que lo componen Unidad reproductiva: toda célula proviene de una preexistente Unidad hereditaria: toda célula tiene toda la información del organismo que forma, la que proviene de un progenitor y puede transmitir a toda célula hija. Células Unidad estructural de los seres vivos. Su tamaño depende de su función. Procariota Muy primitivas (mas de 3500 eones) ADN circular, desnudo Cromosoma único División celular por fisión binaria No tiene organelas Sin núcleo verdadero o definido Ribosomas 70S Célula eucariota Eucariota Mas evolucionadas (mas de 1500 eones) ADN lineal con histonas Múltiples cromosomas División celular por meiosis o mitosis Tiene organelas Con núcleo definido Ribosomas 80S Membrana plasmática Está presente en todas las células. Funciones: Define la célula separando a la célula de su entorno. Actúa como barrera semipermeable Protección Compartimentalizacion: la membrana plasmática continua dentro, esto permite que se regule el transporte de moléculas. Sitio de anclaje (le permite adherirse a otras superficies) Junctions Interviene en la motilidad, lo cual permite trasladar al organismo entero Estructura: La membrana plasmática es una bicapa lipidica formada por fosfolipidos con cabeza hidrofilica y cola hidrofobica que en su interior tienen moléculas de proteínas (periféricas o integrales) y colesterol entre las colas hidrofobicas. Matriz extracelular (animales) Colágeno: le da fortaleza y resistencia a la matriz Proteoglucano: son glucoproteinas con alto contenido de polisacáridos, lo cual la hace viscosa Fibronectinas: permite la adhesión a otras células Pared celular (célula vegetal, aunque también hay en bacterias y hongos) Se encuentra fuera de la membrana. Funciones: Absorción Transpiración Reacciones de reconocimiento Secreción de moléculas Estructura: Pared primaria: es propia de cada célula, está al lado de la laminilla. Laminilla media: entre dos células contiguas, las mantiene juntas. Pared secundaria: puede tener varias paredes secundarias. Se da en células maduras. Formada por pectinas y polisacáridos (celulosa) Citoplasma: o citosos o hialoplasma (hialo: transparente, brilloso y gelatinoso) Emulsión coloidal formado por Agua y proteínas Tienen iones disueltos Moléculas pequeñas Macromoleculas solubles en agua Funciones Le da estabilidad y forma a la célula Permite la locomoción celular Permite la división celular Permite el movimiento de los orgánulos internos Permite la regulación metabólica Citoesqueleto: es una red altamente estructurada y compleja de filamentos proteicos que ocupa todo el citoplasma. Está compuesto de: Microfilamentos: formados por una proteína denominada actina Microtubulos: formados por la tubulina, es como el “andamio” del esqueleto celular, le da forma Filamentos intermedios: le dan fuerza, tensión, fijan organelas, le da resistencia. Se disponen en nueve grupos de dos filamentos para las cilias y de tres para los flagelos. Las cilias y flagelos están compuestos por microtubulos cortos y largos respectivamente. Mitocondria: Es una organela Se genera la energía para la célula Membrana: Externa lisa Interna replegada formando las crestas mitocondriales En su interior está la matriz mitocondrial Tiene proteínas ADN circular Enzimas involucradas en la respiración celular Ribosomas Plásticos (organelas presentes en células vegetales) Rodeadas de una doble unidad de membrana Tres tipos de plastidos: Cloroplastos: intervienen en la fotosíntesis, transforman energía lumínica en energía química, producen hidratos de carbono Membrana externa lisa y la interna está formada por plegamientos en forma de monedas llamados tilacoides. Los tilacoides están apilados formando las granas. Las granas se comunican mediante conexiones llamadas lamelas. Son verdes debido a la clorofila Leucoplastos: Membrana interna y externa lisa. Almacenan almidón (sustancia de reserva) Cromoplastos: Contienen pigmentos que le dan color a la célula Vacuola Tienen una unidad de membrana llamada tonoplasto Funciones: Almacenar y regular el contenido hídrico de la célula Ocupan entre el 30% y el 90% de la célula Retículo endoplasmatico Desde la membrana nuclear hasta el citoplasma Es una membrana replegada con cavidad interna Retículo endoplasmatico liso: Se encuentra a continuación del rugoso. Funciones: Síntesis de lípidos Destoxificacion: degrada sustancias liposolubles toxicas alojadas en el hígado, riñón, intestino, piel y pulmones. También degrada sustancias exógenas. Glucogénesis o ruptura del glucógeno para formar energía. Las sustancias toxicas se inactivan en la membrana del REL gracias a enzimas que transfieren oxigeno llamadas oxigenasas. Retículo endoplasmatico rugoso: Tiene ribosomas en sus paredes Es un conjunto de canales en cuya pared se realiza la síntesis de proteínas con ayuda de los ribosomas, el ARN mensajero y el ARN de transmisión, Aparato de golgi Normalmente esta cerca del retículo endoplasmatico. Es un sistema de endomembranas en forma de semidiscos grandes, cada uno recibe el nombre de dictiosoma. Dos zonas De formación (zona cis golgi) De maduración (zona trans golgi) Tiene pequeñas vesículas asociadas que contienen distintos tipos de sustancias Funciones: Centro de procesamiento y compactación de materiales que se mueven a través de la célula y salen de ella. Este proceso químico ocurre en diferentes zonas del complejo de golgi y los materiales son transportados de una cisterna a otra por medio de vesículas. Síntesis y modificación de carbohidratos Da un recubrimiento a proteínas y lípidos, llamado glicosilacion para que puedan exportarse. Lisosomas: Una unidad de membrana En su interior tienen enzimas hidroliticas o hirolasas que son muy acudas (pH=2) Formadas en el complejo de Golgi Función: Degrada proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos, lípidos, etc. Peroxisomas Contienen enzimas oxidativas que remueven el hidrogeno de pequeñas moléculas orgánicas y lo unen a átomos de oxigeno formando peróxido de hidrogeno, un compuesto toxico para las células vivas. La catalasa, otra enzima, descompone el peróxido de hidrogeno en agua y oxigeno evitando cualquier daño a la célula Neutraliza sustancias toxicas. Catabolismo de ácidos grasos de cadena larga, purinas, etc. Metabolismo de radicales libres y oxigeno Son abundantes en células hepáticas En plantas hay una estructura similar llamada glioxisomas Vesículas relativamente grandes Detoxificacion de alcohol en el hígado Cuando esta estructura no está presente, se producen enfermedades ya que se almacenan tóxicos y no se degradan Ribosomas Tienen una unidad de membrana Se sintetizan a partir del ARN en el núcleo Existen tres tipos: el ribosomal (ARNr), el mensajero (ARNm) y el transmisor (ARNt) Primero se sintetiza el mensajero copinando del ADN el tipo de proteína que va a sintetizar y sale al citoplasma. Luego se sintetizan y salen los otros dos. El ribosoma es el lugar físico donde se sintetiza la proteína En el momento de la síntesis, se “encentran” dos ARNr, llamados subunidad mayor y menor debido a su tamaño. Sobre una unidad se apoya el ARNm y sobre la otra el ARNt. Núcleo Tiene una doble unidad de membrana (cada una es una bicapa lipidica) Poros nucleares: por donde circulan materiales entre el núcleo y el citoplasma Funciones: Almacenar información genética. Permite recuperar la información genética del ADN en forma de ARN Ejecuta, dirige y regula las actividades citoplasmáticas a través del producto de la expresión de los genes (da la información pedida): las proteínas Procesos que se realizan en él: Duplicación del ADN y su ensamblado con histonas para formar la cromatina. (cuando la célula se divide, la cromatina se condensa y los cromosomas se hacen visibles como entidades independientes) Transcripción del material genético en ARN y procesamiento de ARN en sus formas maduras, muchos de los cuales son transportados al citoplasma Regulación de la expresión genética Constituyentes: Membrana nuclear Cromatina (interfase) o cromosomas (división) Matriz nuclear Ribosomas Nucléolo Su membrana tiene poros complejos para que posen los ribosomas que se abren y se cierran Está formado por el ARN Su presencia en el núcleo se da cuando la célula esta en interfase. El numero de nucléolos depende de cada especie Es un conjunto de gránulos y fibras Células procariotas Dos tipos de procariotas Archeabacterias Metarogenicas: viven en lugares con ciertos metales Halofitas: necesitan lugares salinos Termofitas: altas temperaturas Eubacterias Quimiosintetizadores: sintetizan sustancias químicas para alimentarse Fotosintetizadores: realizan fotosíntesis Heterótrofas: necesitan alimentarse de otros Formas de vida: Saprofitas: viven sobre o se alimentan de organismos muertos Simbióticos: se asocian con otro ser vivo para beneficio mutuo Parásitos: uno se beneficia (la bacteria) y otro se perjudica Teoría de la endosimbiosis Surge a partir de varias teorías unificadas por Lynn Marrgulis. Explica como aparecen las organelas, flagelos y cilias en los eucariontes. Surgen en el siguiente orden Undilipodios (cilias y flagelos) Mitocondrias Cloroplastos Teoría: en el tiempo primitivo estas estructuras eran libres y se fueron asociando. Las undilipodios eran predadores que llegaron a una simbiosis. Las organelas le permitieron a la célula tener mas funciones y esta les dio protección. Esto explica por que tienen ADN circular propio y por qué no se dividen con el resto de la célula sino antes o después.} Adhesión celular Desmosomas: son estructuras constituidas por una placa adosada del lado interno de la membrana plasmática, formada por una proteína llamada cadherina, y unos filamentos que salen de ella y la comunican con la otra placa Uniones adhesivas o adherentes: son típicas del tejido epitelial y se debe a la intervención de ciertas proteínas. Gap junction o unión comunicante: se dan solo en animales y constan de grupos de proteínas compartidas por ambas membranas que se abren y cierran formando tubos; como tienen características hidrofilicas, solo dejan pasar moléculas polares. Plasmodesmos: se dan solo en plantas y mediante su pared celular. Es un tubo en la pared atravesado por una prolongación de la membrana plasmática Ciclo celular Interfase: Fase G1: las moléculas y estructuras citoplasmáticas aumentan en número. Se sintetizan proteínas y la molécula se agranda. Tiene el ADN desenrolladlo Punto R (de restricción): punto de control del ciclo. La célula cesa su crecimiento y decide si se va a dividir o no Fase S: síntesis de ADN e histonas. La célula duplica su ADN. El periodo puede ser largo o corto. Depende del tejido de la célula Fase G2: la célula evalúa si está preparada para dividirse (solamente entran en mitosis las que completaron la duplicación del material genético, se prepara para dividirse. La cromatina comienza a condensarse Fase G0: después de G1, antes de R. la célula pasa a un estado de reposo donde reduce sus actividades al mínimo para poder vivir. M: mitosis, periodo de división celular. La célula cumple un ciclo siempre. La única célula que no se divide es la neurona Mitosis Ocurre en todas las células somáticas (la gran mayoría menos testículos y ovarios) El conjunto de ADN, proteínas histonas y no histonas es una estructura filamentosa denominada cromatina Fases Profase: Hay membrana nuclear, pero comienza a desorganizarse. La cromatina continua condensándose Los filamentos de los centrosomas comienzan a migrar en sentidos opuestos y sintetizan tubulina que forma un sistema de tubos llamados husos mitoticos Prometafase: Las fibras del huso mitótico se siguen polimerizando. Metafase: Los cromosomas están en su máximo grado de condensación Se destruye por completo la membrana nuclear Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial Los cromosomas ya están unidos por el centromero Anafase El huso mitótico actúa como un elástico que tira de cada cromatida hacia un polo Las cormatidas se separan -> cromosomas hijos Se despolimeriza el huso mitótico Telofase La célula reparte equitativamente sus componentes Se forma la envoltura nuclear Los cromosomas de descondensan La membrana plasmática se prepara para separarse. Citosinesis Se divide el citoplasma y la membrana plasmática formando dos células hijas idénticas de menor tamaño que la célula madre. En plantas: además de formarse la membrana celular, se forma la pared celular (la realiza el aparato de golgi) Consecuencias de la mitosis: Es un proceso conservativo, el material genético se mantiene de una generación a la otra Es equitativo: madre e hija tienen 4 cromosomas Son iguales la célula madre y la hija Meiosis Características: Se da en las células sexuales Cada célula haploide contiene un complejo único de cromosomas Variabilidad de la descendencia Cada célula producida tiene la mitad de los cromosomas Ocurre en células con un numero diploide de cromosomas Se producen células con un numero haploide de cromosomas Meiosis I: Profase I: Leptotene y zigotene: Hay membrana nuclear Los cromosomas comienzan a condensarse Apareamiento del par homologo Paquitene Entre las cromatidas de los pares homólogos se produce el entrecruzamiento. Recombinación genética. Quiasma: unión de los puntos de entrecruzamiento, intercambio de información Crossing over Diplotene: los cromosomas comienzan a separarse por repulsión. Diacinesis: Casi desapareció la membrana nuclear recombinación de material genético entre dos homólogos. Metafase I Se ubican en el plano ecuatorial Se acomodan en forma azarosa Anafase I Se separan los bivalentes y comienzan a migrar Llegan a los polos Telofase I Se regenera la membrana nuclear Meiosis II Igual que una mitosis Características: Reducción del número de cromosomas a la mitad Recombinación de la información genética heredad del padre y de la madre Separación al azar de cromosomas paternos y maternos Gametogénesis Es la producción de células sexuales o gametas Evolución hasta llegar al ovulo y al espermatozoide Primero: célula germinal que tiene un numero diploide de cromosomas Esta célula madura y pasa a llamarse espermatogonia si es masculina y ovogonia si es femenina Se duplica la cromatina (espermatocito y ovocito primario) Ocurre la división por meiosis El espermatocito se divide en dos células de igual tamaño llamadas espermatocitos secundarios y estos se vuelven a dividir obteniendo cuatro espermatocitos secundarios, que luego sufren una diferenciación y maduración y se forman espermatozoides El ovocito primario se divide en dos células, un ovocito secundario y una célula polar. El ovocito primario madura y se llama ovulo y la célula polar se degenera. Reproduccion asexual Multiplicacion vegetativa o Biparticion o fision binaria: Se produce en eubacterias, algas unicelulares, entre otros. Primero se produce la división del nucleo, y luego la del citoplasma formando dos células hijas idénticas. o Germinación: Se da en las levaduras por ejemplo. Es un proceso de mitosis asimétrica que se da en algunos organismos unicelulares. o Fragmentación: se da en hongo y plantas. Es un tipo de división a partir del cual un individuo se divide en dos o mas trozos cada uno de los cuales es capaz de reconstruir un organismo completo. Esporulacion: Tipo de reproducción mediante esporas o endoesporas. Apomixis: reproducción asexual por medio de semillas. Ciclos vitales Se denomina ciclo vital o ciclo biológico al círculo imaginario que traza un organismo desde las estructuras reproductivas con las que se inicia hasta el momento en que forma sus propias estructuras reproductivas, similares a las primeras. Durante el ciclo vital se distinguen cuatro etapas: fase haploide, fecundación, fase diploide, meiosis Según la fase que predomine en el ciclo vital los individuos se clasifican en: Metabolismo celular Es la suma de los procesos físicos y químicos que ocurren en la célula, mediante los cuales esta obtiene su energía y materia para realizar trabajos, automantenerse y reproducirse. Reacciones metabólicas: Catabólicas: Son reacciones de degradación, exergonicas (liberan energía), oxidativas, de deshidrogenacion. Por ejemplo: coenzima NAD Anabólicas: son de síntesis, endergonicas, reducción, hidrogenación. Ejemplo: coenzima NADPH son reacciones acopladas, es decir, interdependientes o complementarias. No ocurre una sin la otra mecanismos de regulación metabólica interacciones alostericas modificación covalente niveles enzimáticos compartimentalizacion orgánulos con especialización para no desperdiciar energía al realizar su trabajo enzimas son catalizadores de reacciones modifican la velocidad de la reacción son proteínas existen las enzimas no proteicas: nucleasa, que son las que se encuentran en los núcleos son específicas de cada reacción, es decir que cada enzima cataliza una única reacción. No se consume durante la reacción Se une al sustrato para acelerar la reacción y después se desprende quedando disponible sin ninguna alteración No modifica el producto de la reacción Su nombre es de la forma: “sustrato” + “asa” Sitio activo: Lugar de interacción entre enzima y sustrato, donde tiene lugar la reacción. Dos modelos: Llave-cerradura: el sustrato se adapta al sitio activo de una enzima como una llave a una cerradura Ajuste inducido: la enzima adapta su sitio activo al sustrato La enzima por sí misma no realiza ninguna reacción Disminuye la energía de activación (energía necesaria para activar las moléculas, que ocurra la reacción y formar los productos) incrementando la velocidad con la que ocurren las reacciones químicas en la célula Como realiza esto la enzima: Orienta al sustrato Agrega cargas al sustrato Induce la deformación en el sustrato Cambia la forma de la enzima al unirse al sustrato Ejemplos: Oxido-reductasa: cataliza reacciones oxido reducción Transferasas: transfieren grupos funcionales de una molécula a otra Hidrolasa: rompen enlaces introduciendo H o OH Ligasa: forma enlaces con la energía de ruptura del ATP Moléculas no proteicas Necesarias para que las enzimas funcionen Cofactores: iones inorgánicos que se unen temporalmente a las enzimas Ejemplos: Fe2+ o Fe3+ y Cu2+ o Cu+ (oxidación/reducción) – Zn2+ (ayuda a unir el NAD) Coenzimas: moléculas pequeñas que tienen carbono que interaccionan débilmente durante la catálisis la mayoría son vitaminas ayudan al que el sustrato se una al sitio activo ejemplo: biotina: transporta –COO coenzima A: transporta –CH2 y –CH3 NAD y FAD: transporta electrones Grupos prostéticos Están permanentemente unidos a las enzimas Ejemplo: Hemo: une iones O- y e-, contiene Fe2+ Retinal: en absorción de la luz Las enzimas regulan: Vías metabólicas Reacciones Reversibles irreversibles