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07/03/2008
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INTRODUCCION A LA BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR
- Comisión de la Tarde -
Profesor:
• Dr. Mariano R. [email protected] (257)
Instructores:
• Lic. Gastón [email protected] (154)
• Lic. Fernanda [email protected]
Profesor Invitado:
• Dr. Hernan G. Farina
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ValidaciónNegación
Observación
Pregunta
Pregunta
Pregunta
Pregunta
Respuesta
Respuesta
Respuesta
Respuesta
Duda
Hipótesis
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ValidaciónNegación
Observación
Pregunta
Pregunta
Pregunta
Pregunta
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Respuesta
Duda
Hipótesis
- COMPONENTES MOLECULARES Y MACROMOLECULAS -
INTRODUCCION A LA BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR
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- Componentes químicos de la célula-
Un poco de química
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Las células presentan cuatro familias demoléculas orgánicas pequeñas: Losazucares simples, los ácidos grasos, losaminoácidos y los nucleótidos.
Toda materia viva está compuesta poragua, iones inorgánicos, gran variedadde moléculas pequeñas ymaromoléculas.
El agua
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Los azúcares son las moléculas alimenticias de la célula
Fórmula general de los monosacáridos: (CH2O)n, donde es un número entero comprendido entre 3 y 7.
La glucosa es el principal compuestoalimenticio de muchas células. Por medio dereacciones oxidativas se genera CO2 y H2Oa partir de esta hexosa: C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + energía
En esta degradación se genera energía ypoder reductor que son transportados pordos moléculas involucradas en la mayoríade las reacciones biosintéticas, denominadasATP y NADH, respectivamente.
Estructura de la glucosa; a) Forma de cadenaabierta de la glucosa, que está en equilibrio con laforma cíclica o de anillo, más estable que se muestraen B. C y D son modelos de espacio lleno y de bolasy varillas, respectivamente, de esta forma cíclica (β-D-glucosa). La forma de silla E es un representaciónalternativa que se utiliza frecuentemente debido aque refleja de una forma más exacta la estructuradel azucar.
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Once disacáridos formados por dos unidades de D-Glucosa. Aunque se diferencian únicamente por eltipo de enlace entre las dos unidades de glucosa, sonquímicamene diferentes.
Los polisacáridos simples,compuestos sólo por residuos deglucosa son utilizados por las célulaspara almacenar energía. Glucógeno enlas células animales, Almidón en lascélulas vegetales. Otros comuestosestructurales como la celulosa estánformados por polisacáridos sencillos.En otras estructuras, moléculas deazúcares se encuentran unidascovalentemente a proteínas, formandoglucoproteínas, o a lípidos, formandoglucolípidos.
Almidón y Glucógeno
Celulosa
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Ácido palmítico: El grupo ácidocarboxílico (en rojo) estárepresentado en forma ionizada.En el centro se representa unmodelo de bolas y varillas y a laderecha un modelo tridimensionalde espacio lleno.
Los ácidos grasos presentan dos regiones características:una larga cadena hidrocarbonada hidrofóbica y un grupo deácido carboxílico, ionizado en solución (COO-), hidrofílicoy que potencialmente puede reaccionar con un grupohidroxilo o un grupo amino de otra molécula formandoésteres y amidas.
El gran número de ácidos grasos distintos se diferencian encaracterísticas químicas tales como la longitud de la cadenahidrocarbonada y en el número y la posición de los doblesenlaces carbono-carbono que contienen.
Acidos grasos
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Los ácidos grasos son una importante fuente de alimento,en su degradación producen, por unidad de peso, más deldoble de energía útil que la glucosa. Se almacenan en elcitoplasma en forma de triacilglicéridos.
Acidos grasos
En la síntesis de proteínas, que son largos polímeros lineales deaminoácidos unidos cabeza-cola mediante un enlace denominadopeptídico entre el grupo carboxilo de un aa y el grupo amino del aasiguiente. La célula utiliza una batería de 20 aminoácidos quedifieren entre sí por la carga unida al carbonoα (alfa). Estos 20 aaconstituyen todas las proteínas, incluidas las producidaspor lasbacterias, las plantas y los animales. Las cadenas laterales de losdiferentes aa determinan las propiedades bioquímicas de lasproteínas y conforman la base de su función.
Todos los aminoácidosposeen un grupo ácidocarboxilo y un grupoamino, unidos almismo átomo decarbono.
Aminoácidos (aa): conformación de las proteínas
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Las cadenas laterales delos aa unidas al carbonoalfa son dependientesdel pH.
Aminoácidos
Composición de los nucleótidos: bases nitrogenadas, un azúcar decinco carbonos (ribosa o desoxirribosa) y un grupo fosfato.
Las bases nitrogenadas pueden ser pirimidinas (Citosina C,TiminaT y Uracilo U), ya que derivan de un anillo de pirimidina hexagonal;y purinas (Guanina G y Adenina A), compuestas por un segundoanillo pentamérico unido al anillo hexamérico.
Los nucleótidos conforman las subunidades del ADN y el ARN
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� Transporte de energía ATP, GTP
� Vías de señalización AMPc, GMPc
� Almacenamiento de la información genética:losnucleótidos conforman los ácidos nucleicos por medio deenlaces fosfodiester entre los carbonos 5´y 3´.
Nucleótidos
Síntesis de polinucleótidos.
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- Macromoléculas -
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BaseBaseBaseBaseFosfatosFosfatosFosfatosFosfatos
AzucarAzucarAzucarAzucar
Acidos nucleícos - ADN
Acidos nucleícos
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Acidos nucleícos - ADN
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Acidos nucleícos – Complementaridad de bases
Formas del ADN
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Aminoácidos
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Aminoácidos
Aminoácidos
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Enlace peptídico
Uniones débiles
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Uniones débiles
Uniones moleculares
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Plegamiento
Plegamiento
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Laminas ββββ
Laminas ββββ
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Hélices αααα
Puentes disulfuro
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Dominios
Subunidades
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Los cuatro niveles estructurales
Hemaglutinina de InfluenzaHemaglutinina de InfluenzaHemaglutinina de InfluenzaHemaglutinina de Influenza
Representación
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Estructurales
Receptores
Intracelulares
Señales
De exportación
Solubles
De membrana
Factores de transcripción
PROTEÍNASPROTEÍNAS
Las proteínas…
Las proteínas…
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Proteínas estructurales - fibrosas
Proteínas estructurales - globulares
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Sìntesis protéica
Proteínas de membrana
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Interacciones ligando - proteína
Receptores de membrana
homodiméricos heterodiméricos
DiméricosMonoméricos
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Receptores
Receptores solubles
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Anticuerpos
Enzimas
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Enzimas
Enzimas
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Enzimas – mecanismo de acción
Enzimas – (grupo Hemo)
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Enzimas - Coenzimas
Alosterismo
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Regulación por producto final
Negativa positiva
Alosterismo - Aspartato transcarbamilasa
Carbamilfosfato + Aspartato N-Carbamilaspartato
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Fosforilación
(Ser, Tre o Tir)
Fosforilación
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Degradación
Degradación
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Virus
Bacteriofagos
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Priones
Scrapie
Ovejas
TME (transmissible mink encephalopathy)
Visón
CWD (chronic wasting disease): Ciervos, Alce
BSE (bovine spongiform encephalopathy)
Vacas
Encefalopotía espongiforme transmisible (EET)
Priones
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Encefalopotía espongiforme transmisible (EET)
Kuru
Enfermedad de CreutzfeldtJokob (ECJ)
Síndrome de Gerstman SträusslerScheinker (GSS)
Insomnio fatal familiar (IFF)
Descripta en ´50 en canibales de Nueva Guinea
Heredables
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Stanley B. Prusiner Stanley B. Prusiner
Una larga historia…
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