Biología Celular: Jerarquía Molecular y Metabolismo

En rojo están los objetivos del tema, en azul la pregunta asociada al
objetivo y en negro las respuestas.
TEMA - I
1_ Explicar utilizando criterios estructurales y funcionales la jerarquía
molecular de las estructuras celulares.
¿Puedes explicar utilizando criterios estructurales y funcionales la
jerarquía molecular de las estructuras celulares?
Las células, como unidades fundamentales de los seres vivos, tienen una
compleja organización jerárquica. Esta jerarquía se puede entender desde los
niveles más básicos de moléculas individuales hasta las estructuras celulares
más complejas en el siguiente orden jerárquico:
Jerarquía Molecular
Nivel
Estructura
Función
Moléculas Simples
Ácidos Nucleicos ADN
y ARN, formados por
nucleótidos.
Ácidos Nucleicos
Almacenamiento y
transferencia de
información genética.
Proteínas: Polímeros de
aminoácidos con
estructura primaria,
secundaria, terciaria y
cuaternaria.
Lípidos: Incluyen
fosfolípidos, esteroides y
triglicéridos.
Carbohidratos:
Monosacáridos,
disacáridos y
polisacáridos.
Proteínas Catalizar
reacciones (enzimas),
estructurales (colágeno),
transporte
(hemoglobina),
señalización (hormonas).
Lípidos Forman
membranas celulares,
almacenamiento de
energía, señales
químicas.
Carbohidratos Fuente
de energía, estructurales
(celulosa),
reconocimiento celular
(glicoproteínas).
Macromoléculas y
Complejos
Ribosomas Complejos
de proteínas y ARN
Ribosomas Síntesis de
proteínas.
Macromoleculares
ribosómico (ARNr).
Cromosomas
Estructuras de ADN
empaquetado con
histonas.
Orgánulos y
Componentes
Subcelulares
Núcleo Contiene la
mayoría del material
genético de la célula.
Mitocondrias
Orgánulos de doble
membrana con crestas
internas.
Cloroplastos Orgánulos
de doble membrana en
plantas, contienen
tilacoides.
Cromosomas
Organización y control
del material genético.
Núcleo Control de las
actividades celulares y
almacenamiento del
ADN.
Mitocondrias
Producción de ATP
mediante la respiración
celular.
Cloroplastos
Fotosíntesis en plantas y
algas.
Retículo Endoplásmico RE Síntesis de proteínas
(RE) Red de túbulos y
(RE rugoso) y lípidos
sacos membranosos.
(RE liso).
Células
Aparato de Golgi
Conjunto de sacos
membranosos
aplanados.
Aparato de Golgi
Modificación,
clasificación y
empaquetado de
proteínas y lípidos.
Membrana Celular
Bicapa lipídica con
proteínas integrales y
periféricas.
Membrana Celular
Regulación del paso de
sustancias hacia y desde
la célula, señalización
celular.
Citoplasma Matriz
gelatinosa que contiene
orgánulos y
citoesqueleto.
Citoesqueleto: Red de
filamentos de actina,
microtúbulos y
filamentos intermedios.
Citoplasma Medio en el
que ocurren las
reacciones químicas y
se mantienen los
orgánulos.
Citoesqueleto Soporte
estructural, movimiento
celular, división celular.
Tejidos y Órganos
Tejidos Agrupaciones
de células similares que
realizan funciones
específicas.
Tejidos Realizan
funciones especializadas
(ej., epitelial, muscular,
nervioso, conectivo).
Órganos Estructuras
formadas por varios
tipos de tejidos que
realizan funciones
específicas.
Órganos Coordinan
funciones complejas (ej.,
corazón, pulmones,
hígado).
Esta jerarquía molecular demuestra cómo las complejas funciones celulares
emergen de la interacción de múltiples niveles estructurales, desde moléculas
simples hasta células completas y órganos en organismos multicelulares.
2_ Analizar la célula como el cirio de ocurrencia de los procesos
bioquímicos.
¿Puedes mostrarme un análisis de la célula que demuestre que es el citio
de ocurrencia de los procesos bioquímicos?
La célula actúa como el sitio de ocurrencia de diversos procesos bioquímicos,
las funciones específicas de sus componentes y orgánulos son:
Orgánulo
Función
Procesos Bioquímicos
Núcleo
Almacenamiento y
replicación del
ADN Contiene el
material genético y
es el sitio donde
ocurre la replicación
del ADN.
Replicación del ADN: Copiado del material
genético para la división celular.
Transcripción Conversión del ADN en
ARNm, que luego se traduce en proteínas
en el citoplasma.
Transcripción del
ARN La síntesis de
ARN mensajero
(ARNm) a partir del
ADN ocurre en el
núcleo.
Ribosomas
Síntesis de
proteínas Los
ribosomas
Traducción Proceso de síntesis de
proteínas a partir del ARNm. Los ribosomas
pueden estar libres en el citoplasma o
Retículo Endoplásmico
ensamblan
aminoácidos en
proteínas según las
instrucciones del
ARNm.
adheridos al retículo endoplásmico rugoso.
RE Rugoso (RER)
Sintetiza proteínas
destinadas a la
secreción o a los
lisosomas.
Síntesis de proteínas Las proteínas
sintetizadas en el RER son plegadas y
modificadas.
Síntesis de lípidos El REL participa en la
síntesis de fosfolípidos y esteroides.
RE Liso (REL)
Sintetiza lípidos,
metaboliza
carbohidratos y
desintoxica
compuestos.
Aparato de Golgi
Mitocondrias
Modificación,
clasificación y
empaquetado de
proteínas y lípidos
Procesa y
empaqueta
proteínas y lípidos
para su transporte
dentro o fuera de la
célula.
Glicosilación Adición de carbohidratos a
proteínas y lípidos.
Producción de
energía (ATP)
Genera ATP a
través de la
respiración celular.
Ciclo de Krebs Oxidación de acetil-CoA
para producir NADH y FADH₂.
Empaquetado y envío Clasificación y envío
de productos a su destino final.
Cadena de Transporte de Electrones
Transferencia de electrones a través de
proteínas complejas para generar un
gradiente de protones.
Fosforilación Oxidativa: Síntesis de ATP
mediante la ATP sintasa.
| Cloroplastos
Fotosíntesis
Capturan energía
Reacciones de la luz Conversión de
solar para producir
glucosa y oxígeno a
partir de CO₂ y
agua.
energía solar en ATP y NADPH.
Lisosomas
Digestión
intracelular
Descomponen
macromoléculas,
partes celulares
dañadas y
patógenos.
Hidrólisis enzimática Las enzimas
lisosomales degradan proteínas, ácidos
nucleicos, lípidos y carbohidratos.
Peroxisomas
Metabolismo de
peróxidos
Descomponen
peróxidos y
metabolizan ácidos
grasos de cadena
larga.
Oxidación Producción y descomposición de
H₂O₂ mediante enzimas como la catalasa.
Barrera selectiva:
Regula el paso de
sustancias hacia y
desde la célula.
Transporte de membrana, Difusión, transporte
activo, endocitosis y exocitosis señalización
celular Recepción y transmisión de señales
Membrana Plasmática
Ciclo de Calvin Utilización de ATP y
NADPH para fijar el CO₂ en glucosa.
β-oxidación de ácidos grasos
Degradación de ácidos grasos de cadena
larga.
químicas
Comunicación
celular Participa en
la señalización
celular.
Cada uno de estos componentes y orgánulos realiza funciones específicas que son esenciales
para la vida celular. Los procesos bioquímicos que ocurren en estos sitios permiten a la célula
mantener su metabolismo, crecer, dividirse y responder a estímulos.
3_ Diferenciar los principales procesos del metabolismo primario y
secundario.
¿Puedes diferenciar los principales procesos del metabolismo primario y
secundario?
El metabolismo celular puede dividirse en dos categorías principales:
metabolismo primario y metabolismo secundario. Ambos son cruciales para la
vida, pero tienen distintas funciones y características.
Comparación
Característica
| Metabolismo Primario
Metabolismo Secundario
Función
Principal
Esencial para la supervivencia y
reproducción
Ventajas ecológicas y
adaptativas
El metabolismo primario incluye
todos los procesos bioquímicos
que son esenciales para el
crecimiento, desarrollo y
reproducción de los organismos.
Estos procesos son comunes a la
mayoría de los seres vivos y están
directamente relacionados con la
obtención y utilización de energía,
la síntesis de biomoléculas
esenciales y el mantenimiento de
funciones vitales.
El metabolismo
secundario incluye
procesos bioquímicos
que no son esenciales
para la supervivencia
inmediata del
organismo, pero que
proporcionan ventajas
ecológicas y
adaptativas. Estos
compuestos
secundarios suelen
tener funciones
específicas en la
defensa, competencia,
atracción de
polinizadores o
disuasión de herbívoros.
1-Glucólisis. conversión de
glucosa en piruvato, produciendo
ATP y
Biosíntesis de:
NADH. C6H12O6 →2C3H4O3 +
2ATP + 2NADH
Alcaloides, compuestos
nitrogenados con
propiedades
farmacológicas y
defensivas. Ejemplo:
Nicotina en plantas de
tabaco, morfina en
Ejemplos de
Procesos
2- Ciclo de Krebs (o Ciclo del
Ácido Cítrico): Oxidación de
acetil-CoA para producir NADH,
FADH₂ y GTP (o ATP).
Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD +
GDP + Pi →2CO2 + 3NADH +
FADH2 + GTP
3- Fosforilación Oxidativa:
Producción de ATP mediante la
transferencia de electrones a
través de la cadena de transporte
de electrones.
NADH + FADH2 + O2 → ATP +
H2O
amapolas.
Terpenoides,
compuestos que actúan
como protectores contra
herbívoros, atrayentes
para polinizadores y
componentes de aceites
esenciales. Ejemplo:
Mentol en menta,
limoneno en cítricos.
Fenoles y Flavonoides,
compuestos con
propiedades
antioxidantes y de
6 CO2 + 6 H2O + Luz → C6H12O6 + protección contra UV.
Ejemplo: Antocianinas
6O2
en uvas, resveratrol en
5- Síntesis de Aminoácidos y
vino tinto.
Proteínas:Producción de
Glucósidos
aminoácidos y su ensamblaje en
Cianogénicos,
proteínas.
compuestos que liberan
Aminoácidos → Proteínas
cianuro al ser
hidrolizados, actuando
como defensa contra
herbívoros. Ejemplo:
Amigdalina en
almendros.
4- Fotosíntesis: Conversión de
energía solar en energía química,
produciendo glucosa y oxígeno.
Localización
Común
1-Fosforilación Oxidativa ocurre en
la Membrana interna
mitocondrial
2- Glucólisis ocurre en el
Citoplasma
3- Ciclo de Krebs (o Ciclo del
Ácido Cítrico):ocurre en la Matriz
mitocondrial.
4- Fotosíntesis ocurre en
Cloroplastos (en plantas).
5- Síntesis de Aminoácidos y
Vacuolas, citoplasma
Proteínas ocurre en Citoplasma y
ribosomas.
Compuestos
Producidos**
ATP, glucosa, aminoácidos
Alcaloides, flavonoides,
terpenoides
Necesidad
para el
Organismo**
Necesarios para la vida diaria
No esenciales, pero
beneficiosos
El metabolismo primario es crucial para la obtención y uso de energía y la
síntesis de biomoléculas esenciales, mientras que el metabolismo secundario
proporciona ventajas adaptativas y de defensa que ayudan a los organismos a
sobrevivir y prosperar en su entorno.
4_ Identificar los diferentes tipos de vías metabólicas a nivel celular.
¿Puedes identificar los diferentes tipos de vías metabólicas a nivel
celular?
Las vías metabólicas a nivel celular son series de reacciones bioquímicas que
ocurren dentro de las células para mantener la vida y permitir funciones
específicas. Estas vías se pueden clasificar en varios tipos según sus funciones
y los procesos en los que están involucradas.:
1. Vías Catabólicas
Las vías catabólicas son aquellas que descomponen moléculas complejas en
moléculas más simples, liberando energía en el proceso. Son esenciales para
la obtención de energía a partir de nutrientes.
Ejemplos:
Glucólisis: Convierte la glucosa en piruvato, generando ATP y NADH.
Ciclo de Krebs (Ciclo del Ácido Cítrico): Oxida el acetil-CoA para producir
NADH, FADH₂ y GTP (o ATP).
β-Oxidación de Ácidos Grasos: Descompone ácidos grasos en acetil-CoA,
NADH y FADH₂.
Cadena de Transporte de Electrones**: Transfiere electrones a través de
complejos proteicos para generar un gradiente de protones y producir ATP
mediante la fosforilación oxidativa.
2. Vías Anabólicas
Las vías anabólicas son aquellas que sintetizan moléculas complejas a partir
de moléculas más simples, utilizando energía en el proceso. Son esenciales
para la construcción y reparación de tejidos y la síntesis de biomoléculas.
Ejemplos:
Síntesis de Proteínas: Ensambla aminoácidos en proteínas según las
instrucciones del ARNm.
Síntesis de Ácidos Grasos: Forma ácidos grasos a partir de acetil-CoA y
malonil-CoA.
Gluconeogénesis: Produce glucosa a partir de precursores no glucídicos
como lactato, glicerol y aminoácidos.
Síntesis de Glucógeno**: Almacena glucosa en forma de glucógeno.
3. Vías Anfibólicas
Las vías anfibólicas pueden funcionar tanto en la degradación como en la
síntesis de biomoléculas, dependiendo de las necesidades de la célula.
Ejemplo:
Ciclo de Krebs: Participa en la oxidación de acetil-CoA (catabolismo) y
proporciona intermediarios para la síntesis de aminoácidos y otros compuestos
(anabolismo).
4. Vías de Fotosíntesis
Estas vías convierten la energía solar en energía química, produciendo glucosa
y oxígeno a partir de dióxido de carbono y agua. Son exclusivas de organismos
fotosintéticos, como plantas, algas y algunas bacterias.
Ejemplos:
Reacciones de la Luz: Capturan la energía solar para producir ATP y NADPH.
Ciclo de Calvin: Utiliza ATP y NADPH para fijar CO₂ en glucosa.
5. Vías de Señalización Celular
Las vías de señalización celular implican la transducción de señales desde el
entorno celular a través de la membrana plasmática hasta el núcleo, regulando
así diversas funciones celulares.
Ejemplos:
Vía de MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinase: Regula la proliferación
celular, la diferenciación y la apoptosis.
Vía de PI3K/AKT**: Participa en la supervivencia celular y el metabolismo.
Vía de Wn: Importante en el desarrollo embrionario y la regulación de la
homeostasis celular.
6. Vías de Detoxificación y Defensa
Estas vías están involucradas en la neutralización, la eliminación de toxinas y
compuestos dañinos, así como en la defensa contra patógenos.
Ejemplos:
Sistema de Citocromo P450: Metaboliza y detoxifica drogas y xenobióticos.
Vía de Glutatión: Neutraliza radicales libres y peróxidos.
Vía de Ácido Salicílico Participa en la respuesta de defensa de las plantas.
Resumen
Tipo de Vía
Ejemplos Principales
Función
Catabólicas
Glucólisis, Ciclo de
Krebs, β-Oxidación,
Cadena de Transporte
de Electrones
Degradación de
moléculas complejas,
producción de energía
Anabólicas
Síntesis de Proteínas,
Ácidos Grasos,
Gluconeogénesis,
Glucógeno
Síntesis de moléculas
complejas,
almacenamiento de
energía
Anfibólicas
Ciclo de Krebs
Funciones tanto
catabólicas como
anabólicas
Fotosíntesis
Reacciones con la Luz,
Ciclo de Calvin
Conversión de energía
solar en energía química
Señalización Celular
Vía de MAPK, Vía de
PI3K/AKT, Vía de Wnt
Transducción de
señales, regulación de
funciones celulares
Detoxificación y
Defensa
Citocromo P450,
Glutatión, Ácido Salicílico
Neutralización de
toxinas, defensa contra
patógenos
Cada una de estas vías metabólicas es esencial para la vida y el
funcionamiento adecuado de las células, permitiendo a los organismos
adaptarse y responder a diversas condiciones y demandas metabólicas.
5_ Conocer los diferentes mecanismos de regulación de las vías
metabólicas en el metabolismo.
¿Cuáles son los diferentes mecanismos de regulación de la vías
metabólicas en el metabolismo?
Las vías metabólicas son reguladas por diversos mecanismos para asegurar
que las necesidades energéticas y biosintéticas de la célula se cumplan de
manera eficiente. Estos mecanismos de regulación son cruciales para
mantener la homeostasis y responder a cambios en el entorno o en el estado
fisiológico del organismo. Aquí te presento los principales mecanismos de
regulación de las vías metabólicas:
1. Regulación Alostérica
Descripción
Regulación Alostérica: Implica la unión de moléculas reguladoras (efectores) a
sitios específicos en las enzimas, que no son el sitio activo, lo que causa un
cambio conformacional en la enzima y altera su actividad.
Efectores Positivos: Aumentan la actividad enzimática.
Efectores Negativos: Disminuyen la actividad enzimática.
Ejemplo
Fosfofructoquinasa-1 (PFK-1): Regulada alostéricamente por ATP (inhibidor) y
AMP (activador) en la glucólisis.
2. Modificación Covalente
Descripción
Modificación Covalente: Implica la adición o eliminación de grupos químicos a
las enzimas, como fosfatos, acetilos o grupos metilo, que alteran la actividad de
la enzima.
Fosforilación: Adición de un grupo fosfato a la enzima mediante quinasas.
Desfosforilación: Eliminación de un grupo fosfato mediante fosfatasas.
Ejemplo
Glucógeno Fosforilasa: Regulada por fosforilación y desfosforilación, lo que
controla la degradación del glucógeno.
3. Regulación por Sustrato y Producto
Descripción
Concentración de Sustratos y Productos: Las concentraciones de sustratos y
productos finales pueden influir en la velocidad de las reacciones enzimáticas.
Retroalimentación Negativa: Los productos finales de una vía pueden inhibir
enzimas clave al inicio de la vía, evitando la sobreproducción.
Retroalimentación Positiva: Los sustratos o intermediarios pueden activar
enzimas para acelerar la vía.
Ejemplo
ATCasa (Aspartato Transcarbamilasa): Inhibida por CTP (producto final) y
activada por ATP (sustrato).
4. Regulación Transcripcional y Traduccional
Descripción
Regulación Transcripcional: Control de la cantidad de ARN mensajero (ARNm)
producido a partir de los genes que codifican para enzimas metabólicas.
Regulación Traduccional: Control de la síntesis de proteínas a partir del ARNm.
Ejemplo
Enzimas del Ciclo de la Urea: La expresión de genes para estas enzimas se
regula según las necesidades de eliminación de amoníaco.
5. Compartimentación Celular
Descripción
Compartimentación Celular: Las enzimas y vías metabólicas se localizan en
compartimentos específicos dentro de la célula, lo que permite un control fino
de las reacciones y evita interferencias entre vías opuestas.
Ejemplo
Glucólisis y Ciclo de Krebs: La glucólisis ocurre en el citoplasma, mientras que
el ciclo de Krebs ocurre en la matriz mitocondrial.
6. Regulación Hormonal
Descripción
Hormonas: Señales químicas que se producen en glándulas específicas y
regulan el metabolismo a distancia mediante la unión a receptores específicos.
Insulina y Glucagón**: Hormonas clave en la regulación del metabolismo de la
glucosa.
Ejemplo
Insulina: Promueve la absorción de glucosa y la síntesis de glucógeno en el
hígado y músculos.
Glucagón: Estimula la degradación de glucógeno y la gluconeogénesis en el
hígado.
Resumen
|Mecanismo de
Regulación
Descripción
Ejemplo
Regulación Alostérica
Unión de efectores a
sitios distintos del sitio
activo
PFK-1 regulada por
ATP y AMP
Modificación Covalente
Adición o eliminación de
grupos químicos
Glucógeno fosforilasa
regulada por
fosforilación
Regulación
Transcripcional y
Traduccional
Control de la síntesis de
ARN y proteínas
Enzimas del ciclo de la
urea
Regulación por Sustrato y | Influencia de
Producto
concentraciones de
sustratos y productos
ATCasa inhibida por
CTP y activada por ATP
Compartimentación
Celular
Localización específica
de vías dentro de la célul
Glucólisis en
citoplasma, ciclo de
Krebs en mitocondria
Regulación Hormonal
Hormonas regulan el
metabolismo a distancia
Insulina y glucagón
Estos mecanismos trabajan en conjunto para asegurar que las vías
metabólicas respondan de manera adecuada a las necesidades del organismo
y a las condiciones ambientales cambiantes.
6_ Explicar la importancia del ATP a nivel celular.
¿Puedes ecplicar la importancia del ATP a nivel celular?
El ATP (adenosín trifosfato) es una molécula vital para casi todas las formas de
vida y desempeña un papel central en el metabolismo celular.
1. Fuente de Energía Inmediata
Descripción
El ATP es la principal fuente de energía inmediata para las células. Su
estructura contiene tres grupos fosfato, y la energía se libera cuando se rompe
el enlace del último grupo fosfato, convirtiéndose en ADP (adenosín difosfato) y
fosfato inorgánico (Pi).
Función
Contracción Muscular: El ATP es esencial para la contracción de los músculos
esqueléticos y cardíacos.
-Síntesis de Biomoléculas: El ATP proporciona la energía necesaria para la
síntesis de proteínas, ácidos nucleicos y otros macromoléculas.
Transporte Activo: El ATP impulsa el transporte de moléculas y iones a través
de las membranas celulares mediante bombas de transporte activo, como la
bomba de sodio-potasio (Na⁺/K⁺ ATPasa).
Reacciones Químicas: Muchas reacciones bioquímicas, incluidas las
reacciones enzimáticas, requieren ATP para proceder.
2. Intermediario en la Transferencia de Energía
Descripción
- El ATP actúa como un intermediario en la transferencia de energía dentro de
la célula, facilitando la conversión de energía química de una forma a otra.
Función
Glucólisis y Ciclo de Krebs: El ATP generado en estas vías metabólicas se
utiliza para impulsar diversas reacciones dentro de la célula.
Cadena de Transporte de Electrones: En la respiración celular, el ATP se
produce mediante la fosforilación oxidativa en la mitocondria.
2. eñalización Celular
Descripción
El ATP también actúa como una molécula de señalización en varias vías de
señalización celular.
Función
Receptores de Purinas: El ATP puede unirse a los receptores de purinas en la
superficie de las células, desencadenando respuestas celulares específicas.
Regulación del Ciclo Celular: El ATP participa en la regulación del ciclo celular
y en la división celular.
4. Regulación del Metabolismo
Descripción
El ATP juega un papel clave en la regulación del metabolismo celular, actuando
como un indicador del estado energético de la célula.
Función
Regulación Alostérica: El ATP actúa como un efector alostérico enzimático,
regulando la actividad de varias enzimas clave en las vías metabólicas, como la
fosfofructoquinasa en la glucólisis.
Resumen de la Importancia del ATP
Función
| Descripción
Ejemplos
Fuente de Energía
Inmediata
| Energía para procesos
celul|
Contracción muscular,
síntesis de proteínas
Intermediario Energético
Transferencia de energía
entre reacciones
| Glucólisis, ciclo de
Krebs, cadena de
transporte de electrones
Señalización Celular
Participa en vías de
señalización
Receptores de purinas,
regulación del ciclo
celular
Regulación del
Metabolismo
| Indicador del estado
energético de la célula
Regulación alostérica,
activación de enzimas
En resumen, el ATP es indispensable para el funcionamiento de las células, ya
que proporciona la energía necesaria para una amplia variedad de procesos
biológicos. Sin ATP, las células no podrían realizar las funciones vitales que
sustentan la vida.
7_ Identificar los diferentes tipos de reacciones de fosforilación en las
que participa el ATP.
¿Cuáles son los diferentes tipos de reacciones de fosforilación en las que
participa el ATP?
El ATP (adenosín trifosfato) es fundamental en varias reacciones de
fosforilación que ocurren en las células, proporcionando la energía necesaria
para una variedad de procesos bioquímicos.
Resumen de los Tipos de Fosforilación
Tipo de Fosforilación
Descripción
Ejemplo
Fosforilación a Nivel de
Sustrato
Transferencia directa de
un grupo fosfato de ATP
a un sustrato
PEP + ADP → Piruvato +
ATP
Es una forma directa de
fosforilación en la que
un grupo fosfato se
transfiere directamente
del ATP a un sustrato
específico.
Glucólisis
Fosfoenolpiruvato (PEP)
transfiere un grupo
fosfato al ADP para
formar ATP
- No depende del
oxígeno y ocurre en el
citoplasma durante la
glucólisis y en la matriz
mitocondrial durante el
ciclo de Krebs.
Fosforilación Oxidativa
Ocurre en la membrana
interna de las
mitocondrias.
- Involucra la
transferencia de
electrones a través de la
cadena de transporte de
electrones, creando un
gradiente de protones
que impulsa la síntesis
NADH + FADH₂ + O₂ →
H₂O + ATP
de ATP mediante la
ATP sintasa
Fotofosforilación
Ocurre en los
cloroplastos de las
plantas durante la
fotosíntesis.
NADH + FADH₂ + O₂ →
H₂O + ATP
Fotosíntesis
- La energía solar
impulsa la transferencia
de electrones a través
de la cadena de
transporte de electrones
en los tilacoides,
generando un gradiente
de protones que se
utiliza para sintetizar
ATP.
Fosforilación de
Proteínas
Involucra la adición de
un grupo fosfato a una
proteína específica, lo
que puede activar o
desactivar su función.
Proteína + ATP →
Proteína-P + ADP
- Regulada por quinasas
(enzimas que añaden
fosfatos) y fosfatasas
(enzimas que eliminan
fosfatos).
Cada uno de estos tipos de fosforilación es esencial para diferentes aspectos
del metabolismo celular y la regulación de las funciones biológicas. El ATP
desempeña un papel central en todos estos procesos, actuando como el
principal portador de energía en la célula.
8_ Conocer los diferentes tipos de transporte a través de las membranas
celulares.
¿Puedes describir los diferentes tipos de transporte a través de las
membranas celulares?
Las membranas celulares son estructuras semipermeables que regulan el paso
de sustancias hacia y desde la célula. Existen varios tipos de transporte a
través de las membranas celulares, y se pueden clasificar en dos categorías
principales: transporte pasivo y transporte activo.
Resumen de los Tipos de Transporte
TRANSPORTES PASIVOS
El transporte pasivo no requiere energía (ATP) y se basa en el movimiento de
sustancias a favor de su gradiente de concentración.
Difusión simple
No requiere energía,
sigue el gradiente de
concentración
Movimiento de moléculas
pequeñas y no polares a
través de la bicapa
lipídica de la membrana
celular, desde una región
de alta concentración a
una de baja
concentración.
C omo O₂ y CO₂ que
atraviesan la membrana
celular por difusión
simple
| Difusión Facilitada
Movimiento de moléculas
grandes o polares a
través de la membrana
celular con la ayuda de
proteínas de transporte
(proteínas canal o
transportadoras), sin
gasto de energía
La glucosa entra en las
células a través de
proteínas transportadoras
específicas como GLUT.
Ósmosis
Movimiento de agua a
través de una membrana
semipermeable desde
una región de baja
concentración de solutos
a una de alta
concentración de
solutos, utilizando
proteínas específicas
llamadas acuaporinas.
La absorción de agua por
las células vegetales
desde el suelo.
TRANSPORTES ACTIVOS (Cotranporte)
Requieren energía, porque van en contra del gradiente de concentración
| Transporte Activo
Primario
Utiliza energía
directamente del ATP
para mover iones y
moléculas a través de la
membrana mediante
bombas de transporte
La bomba de sodiopotasio (Na⁺/K⁺ ATPasa)
que mantiene los
gradientes de sodio y
potasio a través de la
membrana plasmática.
Transporte Activo
Secundario
Utiliza el gradiente
electroquímico creado
por el transporte activo
primario para mover
otras moléculas a través
de la membrana. No
utiliza directamente ATP.
Simporte: Movimiento de
dos moléculas en la
misma dirección.
Ejemplo: Cotransporte de
glucosa y sodio en las
células intestinales.
Antiporte: Movimiento
de dos moléculas en
direcciones opuestas.
Ejemplo: Intercambio de
sodio y calcio en las
células cardíacas.
Transporte en Masa
Movimiento de transporte
implica el movimiento de
grandes cantidades de
material hacia dentro o
fuera de la célula
mediante vesículas.
Endocitosis
**: Proceso mediante el
cual la célula engulle
partículas grandes
(Fagocitosis), líquidos o
solutos mediante la
formación de vesículas.
Las células inmunitarias
como los macrófagos
engullen bacterias
(Fagocitosis ).
Engullimiento de líquidos
y solutos (Pinocitosis),
porjemplo cuando las
células intestinales
absorbiendo nutrientes
líquidos.
Endocitosis mediada
por receptores:
Engullimiento de
moléculas específicas
que se unen a receptores
en la membrana celular.
Exocitosis
Expulsión de materiales
mediante vesículas
Proceso mediante el cual
la célula expulsa
materiales hacia el
exterior mediante la
fusión de vesículas con
la membrana plasmática
Secreción de
neurotransmisores en las
sinapsis nerviosas
Cada uno de estos tipos de transporte desempeña un papel crucial en la
regulación del ambiente interno de las células, permitiendo el intercambio de
nutrientes, desechos y señales químicas esenciales para la vida celular.