Resumen - libro Lehninger Principles of Biochemistry, Temas 3, 5, 6, 8, 9 y 10 PDF

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Resumen tema 2. Los organismos biologicos.pdf - Resumen tema 3. Biomoléculas.pdf - Resumen tema 5. Funcion de las proteinas.pdf - Resumen tema 6. Enzimas.pdf - Resumen tema 8. Metodologia y tecnicas bioquimicas.pdf - Resumen tema 9. Bioenergetica y metabolismo.pdf - Resumen tema 10. Metabolismo de ...

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TEMA 2.- LOS ORGANISMOS BIOLOGICOS. Introducción y clasificación. Los virus. Bacterias u organismos procariotas. Células eucariotas. Organismos pluricelulares. Origen y evolución de biomoléculas y células. (2 horas) Características de la materia viva: La materia viva está formada por sustancias químicas y sigue las mismas leyes físicas y químicas que la materia inerte. La interacción y reacción de dichas sustancias es lo que origina la vida. - Complejidad estructural y molecular - Organización estructural y molecular: Todos los organismos son similares a nivel celular y molecular - Capacidad de extraer energía del entorno: Sistemas abiertos que funcionan a presión y temperatura constante. (Intercambian materia y E con entorno). No hay equilibrio con entorno. - Capacidad de autorreplicación - Capacidad para adaptarse a cambios medioambientales y para evolucionar gradualmente a lo largo del tiempo - La vida de los organismos se rige por las mismas leyes físicas y químicas que las de la materia inerte Organismo: Unidad capaz de extraer energía de su entorno para sobrevivir, y capaz de autorreplicar para perpetuar la especie. En la naturaleza existen miles de organismos diferentes, Se han agrupado en diferentes reinos según las características estructurales y funcionales. Tipos de organismos: - Virus. - Organismos unicelulares: Procariotas (bacterias y arqueas). Eucariotas (levaduras). - Organismos pluricelulares: Contienen órganos y tejidos especializados. Formados por diferentes tipos de células: Organismos animales. Plantas. Virus. Características generales: - Asociaciones supramoleculares sin capacidad de replicación propia. - Adquieren capacidad replicativa al entrar en contacto con su célula diana o célula hospedadora. - Presentan especificidad de especie y especificidad celular. - Se pueden almacenar congelados en el laboratorio por tiempo indefinido. - Ciclo replicativo corto (horas) y relativamente sencillo, lo que facilita su estudio, y gracias a ello se hicieron numerosos descubrimientos bioquímicos usando modelos virales. - Tamaño: desde 1 nm hasta 200 nm. - Las infecciones virales son difíciles de combatir porque los virus usan la maquinaria celular durante su replicación, por lo que resulta difícil atacar, de forma selectiva, al virus sin afectar a las células hospedadoras. - Virus animales, vegetales y bacteriófagos. - Muy útiles en investigación y hoy en día se usan para introducir material genético en determinadas células y para tratar de combatir enfermedades (cáncer).

Estructura y componentes virales: - Estructura de los viriones: Core, cápsides y envoltura (virus desnudos y virus con envoltura). - Genoma: RNA, DNA, ss, ds, lineal, circular, fragmentado o no. - Proteínas: Desde ninguna hasta varios cientos. Proteínas estructurales y no estructurales. - Membrana: Algunos virus contienen una envoltura o membrana lipídica, que no es codificada por el propio virus. - Enzimas: Algunos virus contienen o codifican proteínas con actividad enzimática. Ciclo replicativo viral: - Adsorción, penetración, desenvoltura, expresión genética, replicación del genoma, ensamblaje, salida de la célula. - Ciclo lítico y ciclo lisogénico. - Virus de replicación citoplasmática, y virus que también replican en el núcleo.

Bacterias: Características generales: - Replicación autónoma (se cree que las primeras células aparecieron en la tierra hace unos 3.700 millones de años). - Capaces de utilizar cualquier fuente de energía y nutrientes y capaces de sobrevivir en cualquier tipo de entorno. Quimiotróficas y fototróficas. - No contienen núcleo ni orgánulos membranosos. - Tamaño, desde 200 nm hasta 5000 nm (0,2-5 m). - Ciclo replicativo muy corto (menos de una hora), y en medio de cultivo muy simple, lo que ha facilitado su estudio, y ha permitido descubrir muchos procesos bioquímicos. - Fáciles de almacenar en el laboratorio. Muy resistentes a diferencias de presión osmótica, y a condiciones adversas medio-ambientales. - Muy importantes en la cadena vital: la bacteria Rhizobium es capaz de transformar el nitrógeno atmosférico en amoníaco, el cual puede ser asimilado por las plantas leguminosas. También son muy importantes en los procesos de descomposición de los organismos muertos que libera componentes para los vivos. Otras son importantes en procesos de fabricación de yogures, quesos, etc. Muy importantes en investigación, sobre todo cuando se pusieron a punto los sistemas de clonación: producción de hormonas, vacunas etc. - Más fáciles de combatir que los virus, ya que realizan algunos procesos que no realizan las células eucariotas, por lo que atacando esos procesos se inhibe, de forma selectiva, la replicación bacteriana. - Antibióticos y resistencia a los antibióticos. - Micoplasmas, bacterias gram-positivas (pared celular gruesa de peptidoglucano; sensibilidad a penicilina) y gram-negativas (pared celular fina de peptidoglucano, rodeada por una membrana lipídica externa). - División binaria simple. Arqueas o bacterias extremófilas: - Se reconocieron como grupo diferenciado de organismos en 1977, cuando Carl Woese analizó la secuencia de sus genomas y encontró que poseían características

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más parecidas a los eucariotas que a las bacterias (el sistema de síntesis de proteínas es más parecido a los eucariotas, pueden contener o no pared celular, pero esta pared es diferente a las de las bacterias, por lo que son insensibles a la penicilina). Además, en sus membranas citoplasmáticas las cadenas hidrocarbonadas están unidas a la glicerina a través de enlaces éter y no éster, y contienen cadenas hidrocarbonadas ramificadas. Pueden sobrevivir en habitats con condiciones muy extremas (temperaturas muy elevadas o muy bajas, termófilas; concentración salina alta, presión elevada; disolventes orgánicos), por lo que tienen que poseer biomoléculas y enzimas que mantengan su actividad biológica en esas condiciones. Se utilizan para investigar la adaptación de organismos a condiciones extremas. También se utilizan en el procesamiento de alimentos y en los detergentes de lavandería. Biorreparación. Utilización de sus enzimas (PCR).

Estructura y componentes bacterianos: - Genoma: Cromosoma bacteriano haploide (una molécula de dsDNA circular), y plásmidos (moléculas de dsDNA circular pequeño). Clonación de genes. - Ribosomas: Asociación de rRNAs y proteínas ribosomales. 70S, subunidades de 30S y 50S. - Citosol o citoplasma: Contiene muchos enzimas, sales, y biomoléculas. - Membrana plasmática: Bicapa lipídica con incrustaciones proteicas. - Pared celular: Peptidoglicano y polisacáridos complejos. Gram positiva (peptidoglicano) y Gram negativa (peptidoglicano + bicapa lipídica externa). - Protuberancias extracelulares: Pilis y flagelos.

Células eucariotas. Características generales: - Mucho más grandes y complejas que las bacterias (unas 10.000 veces el volumen de una bacteria). Se cree que se diferenciaron de las bacterias hace 3.000 millones de años. - Tamaño de entre 20 y 50 m. - Poseen núcleo y orgánulos membranosos. - Ciclo replicativo lento (días), y medio nutritivo complejo. - No se pueden congelar directamente. Muy sensibles a cambios medio-ambientales. - División celular compleja, acompañada de reorganizaciones estructurales internas: mitosis y meiosis. - Células animales y células vegetales. Estructura y componentes de una célula animal: - Membrana citoplasmática: Formada por la asociación de lípidos y proteínas (fosfoglicéridos y colesterol). Sobre la superficie externa se suelen encontrar cadenas glucídicas que están unidas a proteínas o lípidos. Asimetría y negatividad de parte interna. Barrera lipídica entre el exterior e interior de células y orgánulos que permite el paso selectivo de compuestos (permeabilidad de la membrana: canales y proteínas transportadoras). Lugar de comunicación entre exterior e interior celular. Lugar donde se producen determinadas reacciones o procesos.

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Núcleo: Nucleoplasma, cromatina, cromosomas (células haploides, diploides y poliploides), nucleolo, membrana y poros nucleares (paso de iones y de biomoléculas de tamaño inferior a 40-60 kDa). La membrana nuclear externa es continua con el retículo endoplasmático rugoso. Retículo endoplasmático o endoplásmico: Red de cisternas y túmulos. Liso y rugoso (la membrana nuclear externa es continua con el retículo endoplasmático rugoso; el liso suele estar más alejado del núcleo). Secreción y modificación de proteínas, síntesis de lípidos. Aparato de Golgi o complejo de Golgi: (Conde Camilo Golgi, 1898). Vesículas membranosas en forma de saco, que pueden estar libres o apiladas. Cis y trans, modificación y distribución de proteínas (exocitosis). Ribosomas: Asociación de proteínas y RNAs ribosomales: 80S, subunidades de 60S y 40S. Mitocondrias: Orgánulos donde se genera la mayor parte de la energía en células eucariotas aeróbicas, mediante el proceso de la respiración (síntesis de ATP). Membrana externa lisa y porosa (permite el paso de moléculas con tamaño inferior a 10 kDa). Membrana interna, posee abundantes crestas y es impermeable a iones y moléculas hidrofílicas. Asociados a la membrana interna se encuentran los complejos moleculares implicados en la respiración y síntesis de ATP. Espacio intermembrana y matriz mitocondrial. La matriz mitocondrial contiene varias moléculas de DNA circular y de doble hebra y también contiene ribosomas (las mitocondrias tienen sus propios genes y expresan sus propias proteínas). Se heredan de la madre. Se cree que se originaron por endosimbiosis (cuando células eucariotas anaeróbicas ancestrales ingirieron bacterias aeróbicas). Así, las mitocondrias son de tamaño semejante al de las bacterias; contienen genoma de dsDNA circular; contienen ribosomas parecidos a los de las bacterias; se replican por división binaria simple). Lisosomas: Orgánulos esféricos de unos 500 nm de diámetro rodeados por una única membrana y con un interior ácido. Contienen gránulos de enzimas hidrolíticos (hidrolasas ácidas). Participan en la endocitosis, en la degradación de biomoléculas captadas por la célula, en la degradación de biomoléculas dañadas y en la degradación del material extracelular (liberación de enzimas lisosomales por los macrófagos). Peroxisomas: Orgánulos pequeños rodeados por una única membrana que contienen enzimas oxidativas. Participan en la generación y degradación de peróxidos, como el peróxido de hidrógeno que se genera cuando se usa el oxígeno molecular para eliminar los átomos de hidrógeno de moléculas orgánicas (desintoxicación). Citoesqueleto: Es una red compleja de fibras y filamentos proteicos. Formado por microtúbulos, microfilamentos y fibras intermedias. Función de soporte, forma y movimiento. Hay tres tipos de fibras citoesqueléticas: Microtúbulos: (diámetro, 25 nm) formados por tubulina. Se encuentran en muchas regiones celulares, pero son más abundantes en el huso mitótico, en axones y dentritas de células nerviosas, y en cilios y flagelos. Microfilamentos: (diámetro, 5-7 nm) formadas fundamentalmente por actina, se suelen encontrar unidos a la parte interna de la membrana plasmática. Le dan forma y consistencia a la célula. Participan activamente en el movimiento celular, en el oleaje citoplasmático de células vegetales y en el movimiento ameboide.

Fibras intermedias: (diámetro, 10 nm) formadas por diferentes proteínas, entre las que se encuentran las queratinas. Participan en el mantenimiento de la forma celular y en el desplazamiento intracelular de orgánulos. - Componentes extracelulares: cilios (pili, en bacterias) y flagelos. Cilios (pili): Estructuras que permiten a las células unirse a las fuentes alimenticias y a los tejidos de los hospedadores o de células vecinas. Los pili sexuales de las bacterias, unen una bacteria a otra y por su interior transfieren genes de una bacteria a la otra (conjugación sexual). Flagelo: es un filamento proteico flexible que se utiliza para el desplazamiento de la célula. Está anclado a la célula por un complejo proteico. Giro en el sentido de las agujas del reloj (avance) o en sentido contrario (detención). Componentes extra de una célula vegetal: - Cloroplastos: Se encuentran en células fotosintéticas. Orgánulos rodeados por una doble membrana, que están especializados en la captación de la energía luminosa y en su conversión en energía química (Fotosíntesis, síntesis de ATP y NADPH). Esta energía impulsa posteriormente la síntesis de hidratos de carbono. Membranas parecidas a las de las mitocondrias, estroma, membranas tilacoides y grana Contienen su propio genoma y ribosomas y se dividen por división binaria (endosimbiosis). Pared celular: Estructura semirrígida (bacterias) o rígida (plantas) con función de soporte. Contienen péptidos y polisacáridos. - Vacuolas: semejantes a grandes lisosomas. Organismos eucariotas unicelulares y pluricelulares. - Tipos de organismos eucariotas unicelulares y pluricelulares. - El por qué y las ventajas de la organización de los organismos en células. - Diferenciación celular y tipos celulares....