Procesos Fundamentales de la Biología Celular

Fotosíntesis: Captura de Energía Lumínica

• El proceso de la fotosíntesis se realiza en un organelo llamado cloroplasto.
• La energía necesaria para la fotosíntesis se obtiene de la fase luminosa.
• El objetivo de la fase oscura de la fotosíntesis es producir glucosa.
• La fase luminosa de la fotosíntesis se lleva a cabo en la membrana del tilacoide.
• La fase oscura de la fotosíntesis ocurre en el estroma.
• Un fotosistema es el equipo formado por un centro de reacción y una cadena transportadora.
• Los carotenoides son pigmentos accesorios.
• La cadena transportadora está compuesta por una serie de moléculas portadoras de electrones incrustadas en la membrana del tilacoide.
• El centro de reacción es una bolsa proteínica cargada de clorofila en la membrana del tilacoide.
• El RubP es una molécula clave en la fase oscura para captar CO2.
• Las moléculas de clorofila y otros pigmentos que absorben la luz forman el centro de reacción.
• El CO2 utilizado en la fotosíntesis proviene del aire.
• Un complejo recolector, un centro de reacción y un sistema de transporte constituyen un fotosistema.
• El oxígeno producido durante la fotosíntesis proviene del H2O.
• Durante el ciclo C3 de la fotosíntesis, las moléculas de glucosa se derivan del G3P.
• La fotorrespiración ocurre cuando el oxígeno se combina en lugar del CO2 durante la fotosíntesis.
• Las reacciones independientes de la luz se realizan en el estroma.
• Los tilacoides son bolsas membranosas interconectadas en forma de disco dentro del cloroplasto.
• La finalidad de la fase luminosa es transformar la energía.
• La finalidad de la fase oscura es sintetizar glucosa.
• Los pigmentos accesorios en los cloroplastos incluyen carotenos y ficocianinas.

Termodinámica y Reacciones Químicas Celulares

• La energía es la capacidad para realizar un trabajo.
• La ley de entropía es otra forma de referirse a la segunda ley de la termodinámica.
• Una reacción exergónica es aquella donde los reactivos tienen más energía que los productos.
• La energía de activación es la energía empleada como aporte inicial en cualquier reacción.
• Una reacción endergónica es aquella donde los reactivos tienen más energía que los productos (nota: esta definición parece ser un error en el original, debería ser que los productos tienen más energía que los reactivos para ser endergónica).
• El ATP es la molécula que las células utilizan para transportar energía calórica.
• El NAD y el FAD son moléculas portadoras de electrones.
• Las enzimas son los catalizadores biológicos.
• El metabolismo es el conjunto total de reacciones químicas de una célula.
• Características de los catalizadores:
  1. Se usan y no se desgastan.
  2. Son exclusivos de una sustancia específica.
  3. Controlan sus funciones.
• Las células controlan sus reacciones de las siguientes maneras:
  1. Mediante reacciones acopladas.
  2. Produciendo moléculas transportadoras de energía.
  3. Produciendo y utilizando enzimas.
• Una reacción acoplada ocurre cuando una reacción exergónica transfiere su energía a una reacción endergónica.
• La energía potencial es la energía que posee un cuerpo debido a su posición o altura.
• Cuando la energía se convierte de una forma a otra, la cantidad de energía útil disminuye, lo cual se relaciona con la ley de entropía.
• Una reacción química es un proceso que forma y rompe enlaces químicos para crear nuevos compuestos.
• El ATP es una molécula portadora de energía calórica.
• Una reacción acoplada es aquella que proporciona la energía necesaria para la realización de una reacción endergónica.
• El NADPH es una molécula transportadora de iones H.
• Un catalizador es una molécula proteínica que reduce la energía de activación y controla la velocidad de reacción.
• El metabolismo es la suma de todas las reacciones que ocurren dentro de una célula.
• Sitio activo de una enzima: Es donde el sustrato se une y su energía es modificada.
• Característica de una enzima: Participa en la descomposición de moléculas ricas en energía, como la glucosa.
• Glucólisis: Proceso de desintegración de la glucosa que forma piruvatos.
• Regulación de la actividad enzimática: Las células la controlan mediante la activación de enzimas inactivas, inhibición competitiva y no competitiva.
• La inhibición por retroalimentación en las enzimas ocurre cuando la producción de una cantidad determinada de una enzima detiene su propia síntesis.
• La regulación alostérica en las enzimas sucede cuando un sustrato no puede unirse al sitio activo debido a un cambio conformacional inducido por una molécula reguladora.

Procesos Metabólicos y Transporte Celular

• La glucólisis es una reacción que ocurre en el citoplasma celular y no requiere oxígeno.
• La fermentación ocurre en el citoplasma y no produce energía directamente.
• La molécula de glucosa activada con fosfato se transforma en fructosa bifosfato.
• El resultado final de la glucólisis en el citoplasma celular es: 2 ATP, 2 NADP, 2 PIRUVATOS.
• La fermentación fuera de la célula produce etanol.
• La fermentación dentro de la célula produce ácido láctico.
• Los piruvatos activados por la CoA se transforman en acetil CoA.
• El ciclo de Krebs es un conjunto de reacciones cíclicas que ocurren en la matriz mitocondrial.
• La quimiosmosis es el proceso por el cual se genera un gradiente de iones H para producir ATP.
• El oxaloacetato se une al acetilCoA para formar citrato.
• La glucólisis requiere 0 moléculas de oxígeno.
• El ATP es una molécula transportadora de energía calórica.

Teoría Celular y Estructura Celular

Teoría celular: Toda célula proviene de una ya existente.

Todo organismo vivo está compuesto por una o más células. Todas las células proceden de otras células. Los organismos vivos más pequeños son células únicas, y las células son las unidades funcionales de los organismos multicelulares.

Partes Fundamentales de la Célula

• Membrana plasmática: Es una membrana fluida y extremadamente delgada que rodea a las células, formada por fosfolípidos, proteínas de canal y colesterol. Sus funciones incluyen aislar el contenido celular, regular la entrada y salida de sustancias, y permitir la interacción con otras células y el ambiente extracelular.
• Citoplasma: Consta de todos los compuestos químicos y estructuras que se encuentran dentro de la membrana plasmática pero fuera del núcleo.
• Organelos: Son estructuras especializadas dentro del citoplasma que realizan funciones específicas.

Ejemplos de Organelos:

• Mitocondria
• Aparato de Golgi
• Retículo endoplasmático rugoso
• Retículo endoplasmático liso
• Ribosomas
• Vacuola central
• Lisosoma
• Cloroplasto
• Centriolo
• Plástidos

Transporte a Través de la Membrana

• Un fluido es cualquier sustancia cuyas moléculas se mueven libremente unas sobre otras.
• La concentración es la medida de la cantidad de moléculas de una sustancia contenida en una unidad de volumen de un fluido.
• El transporte pasivo es la difusión de una sustancia a través de una membrana siguiendo un gradiente de concentración.
• La acuaporina es el paso de agua, gases disueltos o moléculas solubles en agua a través de una proteína de canal o de transporte.
• El transporte activo implica el movimiento de sustancias a través de una proteína de membrana, contra el gradiente de concentración y con el uso de energía.
• Las moléculas estables son ejemplos de sustancias que pueden pasar a través de la capa de fosfolípidos.
• La ósmosis es el paso de solvente a través de una membrana.
• Una célula sumergida en una solución hipertónica se comprime.
• Una célula sumergida en una solución hipotónica se hincha o infla.
• La fagocitosis es el paso de sustancias sólidas a través de la membrana celular.
• La pinocitosis es el paso de sustancias líquidas a través de la membrana celular.

Uniones Celulares

• Las uniones desmosomas unen las membranas adyacentes de las células mediante proteínas y carbohidratos.
• Los plasmodesmos son uniones características de las células vegetales.
• Las uniones herméticas no permiten el paso de ninguna sustancia ni fluidos entre células.
• Las uniones por hendidura permiten la comunicación entre los citoplasmas de células adyacentes a través de canales proteínicos.

Conceptos Adicionales

• Un gradiente es la diferencia física que existe entre dos puntos, como a ambos lados de una membrana.
• La ley de entropía establece que cuando la energía se convierte de una forma a otra, la cantidad de energía útil disminuye.
• El ATP es una molécula portadora de energía calórica.