Fundamentos de Biología Celular: Procesos Metabólicos, Orgánulos y Reproducción

Respiración Celular

Es realizada tanto por las células heterótrofas como autótrofas. Se trata de la oxidación de compuestos orgánicos para dar lugar a agua, CO2 y energía en forma de ATP.

  • 1. Glucólisis: La glucosa se descompone en dos compuestos orgánicos de tres átomos de carbono (ácido pirúvico); se liberan electrones y protones que son captados por coenzimas. Ocurre en el citoplasma.
  • 2. Transformación de las moléculas de ácido pirúvico en Acetil-Coenzima A: Las moléculas de ácido pirúvico entran en la mitocondria y, en la matriz mitocondrial, se oxidan hasta Acetil-Coenzima A. Se liberan dos moléculas de CO2 y NADH (coenzima).
  • 3. Ciclo de Krebs: Las moléculas de Acetil-Coenzima A se van descomponiendo y oxidando en moléculas de CO2, liberando más electrones y protones (captados por coenzimas). En muchas reacciones se desprende energía que se utiliza para la síntesis de moléculas de ATP. Ocurre en la matriz mitocondrial.
  • 4. Cadena transportadora de electrones: Los coenzimas reducidos obtenidos en las etapas anteriores van a una cadena de proteínas localizada en la membrana mitocondrial interna. Estas proteínas transportan los electrones y protones hasta un aceptor final: el oxígeno. Este, tras captar los electrones y protones, se transforma en agua. Las reacciones de transferencia de electrones son reacciones de óxido-reducción, liberando energía almacenada en forma de ATP. El proceso ocurre en la membrana mitocondrial interna (sobre todo en las crestas mitocondriales).

Retículo Endoplasmático Liso y Rugoso

Es un conjunto de tubos y sacos aplanados comunicados entre sí que, partiendo de la envoltura nuclear, se extienden por todo el citoplasma.

  • REL (Retículo Endoplasmático Liso): Su función es sintetizar lípidos de membrana.
  • RER (Retículo Endoplasmático Rugoso): Lleva ribosomas adosados a su pared, siendo el lugar donde terminan de madurar las proteínas sintetizadas en dichos ribosomas.

Aparato de Golgi

Es un conjunto de sacos membranosos que se encuentran rodeados de vesículas. Su función está relacionada con el REL y el RER. Las macromoléculas (lípidos y proteínas) sintetizadas terminan de madurar en el aparato de Golgi y luego, en el interior de vesículas, son transportadas a otros orgánulos, a la membrana plasmática o bien son expulsadas al exterior (secreción).

Lisosomas

Son vesículas membranosas procedentes del aparato de Golgi que contienen enzimas digestivas fabricadas en el RER y maduradas en el aparato de Golgi. Se encargan de la digestión en el interior celular, transformando macromoléculas en moléculas sencillas (monómeros).

Virus

Cuentan con un solo tipo de ácido nucleico (ARN o ADN) y una cubierta proteica de protección llamada cápsida.

No tienen metabolismo propio, por lo que para su multiplicación necesitan utilizar la maquinaria de la célula parasitada. Son parásitos intracelulares obligados. La célula parasitada se llama hospedador.

Para su multiplicación, los virus se fijan sobre la superficie celular e inyectan el ácido nucleico (normalmente ADN). Una vez en el interior, el ADN se replica muchas veces y se produce la síntesis de las proteínas que forman la cápsida. Posteriormente, cada molécula de ácido nucleico penetra en una cápsida recién formada y las partículas víricas salen de la célula infectada.

Meiosis I

  • Profase I: Los filamentos de cromatina comienzan a condensarse para formar los cromosomas. Los cromosomas homólogos se emparejan y se produce el intercambio de fragmentos entre cromátidas (recombinación genética).
  • Metafase I: Las parejas de cromosomas homólogos totalmente condensados se unen a las fibras del huso en su zona ecuatorial.
  • Anafase I: Las fibras del huso se acortan, provocando la separación de los cromosomas homólogos hacia polos opuestos.
  • Telofase I: Los cromosomas comienzan a descondensarse, reaparecen los nucléolos y se forma la envoltura nuclear, dando lugar a dos núcleos.

Meiosis II

  • Profase II: Los filamentos de cromatina vuelven a condensarse, desaparece la envoltura nuclear y los nucléolos, y se forma el huso mitótico.
  • Metafase II: Los cromosomas se unen a una fibra del huso y se sitúan en el plano ecuatorial.
  • Anafase II: Las fibras del huso se acortan, separando las cromátidas hacia los polos (cromosomas hijos o anafásicos, constituidos por una sola cromátida).
  • Telofase II: Se organiza una membrana nuclear, reaparecen los nucléolos y los cromosomas se descondensan, resultando en dos núcleos.

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