Resumen de Conceptos Fundamentales de Biología Celular

## Introducción La biología celular estudia la estructura y función de las células, sus organelos y los procesos moleculares que permiten la vida. Esta guía sintetiza los conceptos fundamentales que suelen preguntar en exámenes de primer semestre, divididos en secciones claras y con ejemplos prácticos. > Definición: La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos; los **organelos** son estructuras internas que realizan funciones específicas. ## 1. Organelos celulares ### ¿Qué son? Son compartimentos dentro de la célula que facilitan procesos bioquímicos localizados. > Definición: Organelo = estructura intracelular con función especializada. ### Organelos principales (tabla) | Organelo | Función principal | | --- | --- | | Núcleo | Contiene el ADN y dirige la célula. | | Mitocondria | Produce ATP (energía). | | Ribosomas | Sintetizan proteínas. | | Retículo endoplásmico rugoso (RER) | Sintetiza proteínas destinadas a secreción o membrana. | | Retículo endoplásmico liso (REL) | Síntesis de lípidos y detoxificación. | | Aparato de Golgi | Modifica, empaqueta y distribuye proteínas. | | Lisosomas | Digestión intracelular de macromoléculas. | ### Ejemplo práctico - Una célula muscular con alta demanda energética presenta muchas mitocondrias para producir ATP. Did you know que las mitocondrias tienen su propio ADN y se heredan mayoritariamente por vía materna? ## 2. Membrana plasmática y transporte ### Modelo y componentes La membrana sigue el **modelo del mosaico fluido**: bicapa de fosfolípidos con proteínas integrales y periféricas, colesterol y carbohidratos. > Definición: Membrana plasmática = barrera selectiva que regula entrada y salida de moléculas. ### Tipos de transporte (tabla) | Tipo | Usa ATP | | --- | --- | | Difusión simple | No | | Difusión facilitada | No | | Osmosis | No | | Transporte activo (primario) | Sí | | Transporte activo secundario | Indirectamente (usa gradiente) | - Ejemplos: difusión simple: O2, CO2. Difusión facilitada: glucosa vía transportadores. Transporte activo: bomba Na+/K+. ### Bomba Na+/K+ - Saca 3 Na+ y entra 2 K+ por cada ATP consumido. Did you know que la bomba Na+/K+ es esencial para mantener el potencial de membrana y el volumen celular? ## 3. Biología molecular: ADN → ARN → proteína ### Dogma central Replicación → Transcripción → Traducción. > Definición: Dogma central = proceso por el cual la información genética pasa del ADN a la proteína. ### ADN vs ARN (tabla) | ADN | ARN | | --- | --- | | Doble cadena | Cadena simple | | Azúcar: desoxirribosa | Azúcar: ribosa | | Timina (T) | Uracilo (U) | | Función: almacena información | Función: utiliza/moviliza información | ### Tipos de ARN - ARNm: lleva el mensaje desde el núcleo hasta ribosomas. - ARNt: transporta aminoácidos al ribosoma. - ARNr: forma la estructura de los ribosomas. - Transcripción ocurre en el núcleo; traducción en ribosomas. Did you know que en eucariotas el ARNm sufre procesamiento (cap, splicing, cola poli-A) antes de ser traducido? ## 4. Transducción de señales ### Concepto y secuencia La transducción convierte una señal extracelular en una respuesta celular. > Definición: Primer mensajero = hormona o neurotransmisor; segundo mensajero = molécula intracelular que amplifica la señal (ej. AMPc, Ca^{2+}, IP_3). Secuencia típica: 1. Hormona → receptor (membrana o intracelular). 2. Activación de segundos mensajeros (p. ej. AMPc). 3. Activación de proteínas quinasas. 4. Respuesta celular (modificación en actividad enzimática o expresión génica). Ejemplo: adrenalina → receptor β → AMPc → proteína quinasa A → aumento de glucosa. Did you know que muchos fármacos actúan como agonistas o antagonistas de receptores que inician estas cascadas? ## 5. Ciclo celular: mitosis y meiosis ### Fases del ciclo celular - G1: crecimiento. - S: duplicación de ADN. - G2: preparación para mitosis. - M: fase de división (mitosis). ### Mitosis vs Meiosis (tabla) | Mitosis | Meiosis | | --- | --- | | Resulta