Resumen de Conceptos Fundamentales de Biología Celular
Conceptos Fundamentales de Biología Celular: Guía Esencial
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.
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.
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.
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:
- Hormona → receptor (membrana o intracelular).
- Activación de segundos mensajeros (p. ej. AMPc).
- Activación de proteínas quinasas.
- Respuesta celular (modificación en actividad enzimática o expresión génica).
Ejemplo: adrenalina → receptor β → AMPc → proteína quinasa A → aumento de glucosa.
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 |
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Guía esencial Biología celular
Klíčové pojmy: Núcleo: contiene ADN y dirige la célula, Mitocondria produce ATP y tiene ADN propio, Ribosomas sintetizan proteínas (traducción), Difusión simple no usa proteínas ni ATP, Difusión facilitada usa proteínas pero no ATP, Transporte activo requiere ATP; bomba Na+/K+: 3 Na+ fuera, 2 K+ dentro, Dogma central: replicación → transcripción → traducción, Mitosis: 2 células iguales; Meiosis: 4 células diferentes, AMPc y Ca^{2+} son segundos mensajeros comunes, \Delta G < 0 indica reacción espontánea, Telómeros acortan con divisiones; radicales libres dañan moléculas, Profase, Metafase, Anafase, Telofase = etapas de mitosis