miércoles, 27 de octubre de 2010

Estructuras No-membranosas

Por M en C Rafael Govea Villaseñor
Versión 2.0
Última modificación: 2016-05-5


Las células eucarióticas poseen estructuras no-membranosas que realizan funciones fundamentales para la vida. Hay biólogos que consideran que son organelos y otros disputan que no lo son. No importa demasiado esa discusión semántica. Lo relevante es que las células poseen dichas estructuras y su vida depende de su funcionamiento correcto.


Citoplasma
Citoplasma (cito- = célula y -plasma = fluido) es el fluido que llena a la célula. En sentido amplio se entiende a todo lo que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo celular. En sentido estrecho se refiere al líquido que contiene PMI, PMO, oligómeros y biopolímeros excluyendo los organitos membranosos que yacen en él. En este segundo sentido se usa el término citosol (cito- = célula y -sol = solución coloidal).

La función del citosol es la de disolver las sustancias químicas, permitir su difusión e interacciones, en general reacciones químicas y asociaciones y disociaciones por complementaridad de superficies. Como la vida es fundamentalmente una serie ordenada de reacciones químicas y éstas ocurren masivamente en el citoplasma, entonces la Vida es en mucho lo que ocurre en el citosol.


Por lo general el citosol está más lleno de diversas moléculas y macromoléculas de lo que solemos imaginarnos. Vean la siguiente imagen que simula las sustancias disueltas en el citoplasma.
Macromoléculas en el citosol, simulación por Elcock, AH






Ribosoma
Ribosoma (ribo- = ARN y -soma = cuerpo) son las partículas (complejos multimoleculares) que traducen la información genética, es decir, fabrican las miles de proteínas que llevan a cabo casi todas las funciones celulares y conforman las estructuras de la célula.
Como su nombre lo deja entrever está hecho de ARN ribosomal (3 moléculas) asociado a decenas de diferentes proteínas.



Cada ribosoma está conformado por dos subunidades que se asocian al extremo 5' de un ARN mensajero y permite que los alrededor de 21 variedades de ARN de transferencia presentes en la mayoría de las especies lean el mensaje genético y lleven los aminoácidos para que el ARN de la subunidad mayor catalice la formación del enlace peptídico y de ese modo se sinteticen las proteínas agregando aminoácido por aminoácido siguiendo la "receta" almacenada en los genes y transportada por el ARN mensajero.



En una célula eucariótica hay miles, sino, millones de ribosomas 80S. Los del citosol producen proteínas que funcionan principalmente en el citoplasma, núcleo, mitocondria y cloroplasto.



Los ribosomas que se adosan a la cara citosólica de Retículo endoplásmico, producen las proteínas que funcionan en el sistema de endomembranas celulares (RE, Aparato de Golgi, vesículas de secreción, lisosomas, membrana plasmática y exterior celular.

Vean el video que sigue cómo los ribosomas leen las intrucciones del ARN mensajero para fabricar proteínas:




Citoesqueleto
El citoesqueleto (cito- = célula y -esqueleto, pues ídem) es el esqueleto de las células. Está presente en las células eucarióticas como un sistema de fibras que cumplen con el papel de sostener, desplazar organelos, dar forma a la célula, resistir las fuerzas de tensión y mover a la misma.
Célula teñida con azul de Coomasie






El citoesqueleto está conformado por elementos filamentosos, desde los delgados a los más gruesos, por:
  1. Microfilamentos. Fibras de actina, miosina y otras.
  2. Filamentos intermedios. vimentina, neurofilamentos, tau y otras.
  3. Microtúbulos (tubulina).

Vean  en el video cómo los filamentos del citoesqueleto sirven cómo soporte estructural subyacente a la membrana plasmática, cómo se ensamblan y desarman de manera dinámica los elementos del citoesqueleto y cómo sirven de vía para proteínas motoras (cinesinas, miosinas y dineínas) y desplazar a los organelos, mover a la célula o generar fuerza. En el video se muestran varios eventos de la vida celular. Fíjense en los microtúbulos como vías para que cinesinas llevan organelos membranosos de un lugar a otro de la célula.





De muchas maneras el citoesqueleto es responsable de la forma de las células y de su motilidad, chequen a estas células tumorales pasando por un capilar (durante la metástasis) para formar otros tumores en el cuerpo.


*

Centriolos
Son un par de cilindros ortogonales (a 90º el uno del otro) situados en las cercanías del núcleo de muchas células, excepto de plantas. Con frecuencia a un par de centriolo se le denomina "Centrosoma"
Dos pares de Centriolos rebanados a lo largo y transversalmente



Poseen un arreglo circular de 9 tripletes de microtúbulos, similar al existente en los undulipodios. Este arreglo se denomina 9+0 ya que no tiene microtúbulos centrales como en los cuerpos basales de los undulipodios o también llamados flagelos eucarióticos.


Modelo actual de un par de centriolos


Funcionan como organizadores del citoesqueleto de microtúbulos y determinan la orientación baso-lateral y apical de las células. Participan en la división celular mitótica en el ensamblaje del huso acromático y determinando el plano de la citosinesis (la repartición del citoplasma en las células hijas). También sirven de cuerpos basales para el ensamble de cada undulipodio:







v
*  Au, SH et al (2016) Clusters of circulating tumor cells traverse capillary-sized vessels PNAS 113(18):4947-52

martes, 26 de octubre de 2010

Instrucciones para el tema 2.1

Versión 1.3
Chicos


Los materiales por el momento disponibles son:


  1. Modelos celulares 1. -
  2. Modelos celulares 2. -
  3. Estructuras No-membranosas. -
  4. Organelos de 1 membrana. -
  5. Organelos de más de 1 membrana. -


Hay también páginas individuales para las siguientes estructuras:

  1. Pared Celular. -
  2. Flagelo procariótico. -



Recuerden los objetivos son
  • Conocer los modelos celulares básicos
  • Saber las partes (organelos) de los dos modelos
  • Saber las funciones que cada organelo lleva a cabo.


Espero sus comentarios, dudas y reportes de errores. Si no dejan huella no podré  evaluarlos.

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lunes, 4 de octubre de 2010

Instrucciones para el Tema de Origen de la Vida

Chicos


Aún no he redactado sobre todos los tópicos de este tema. Es probable que no pueda avanzar mucho.
No obstante existen los siguientes recursos, cuyos contenidos, deben de aprender.


  1.  Teorías Biogenéticas. Aún sin redactar.
  2. Origen del Universo. Una presentación con audio.
  3. Origen de los Elementos Químicos Una presentación con audio.
  4. Origen de los Sistemas Planetarios. Una presentación sin audio y un video.
  5. Evolución Prebiológica. Con un enlace pertinente.


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viernes, 1 de octubre de 2010

Un prometedor planeta extrasolar

Versión 1.1
Una de las condiciones necesarias para el origen y existencia de la Vida es la presencia de agua líquida.
Para ello, un planeta debe estar a un distancia especial de su estrella,  la zona de habitabilidad caracterizada por temperaturas que permitan la existencia de agua líquida y suficiente masa para poseer atmósfera.


Gliese 581 es una pálida estrella roja de 1/100 de brillo del Sol y un tercio de la masa solar. Esta estrella se encuentra a 20 años-luz de la Tierra en dirección de la constelación de Libra.




Gliese 581 tiene 6 planetas. Uno de ellos, Gliese 581g,  es un planeta rocoso del triple o cuatruple de la masa terrestre que gira cada 37 días alrededor de su estrella en una órbita más cercana que nuestro Mercurio. Su diámetro sería de entre 1.2 y 1.4 del terrestre. Así que su mayor masa y diámetro darían una gravedad semejante a la existente en la superficie terrestre


La temperatura sobre Gliese 581g se estima entre los -12° y 5°C. Lo cual implica que en ciertas estaciones y regiones del planeta podría existir agua líquida. De ahí que sea el primer planeta fuera de nuestro sistema planetario donde podría haber vida, seguramente microbiana.


¡El estudio de Gliese 581g nos dará sorpresas!


Pueden leer la noticia aquí

viernes, 10 de septiembre de 2010

Instrucciones para el tema 1.3

Chicos. En vista de la suspensión de clases y los magros resultados. Hagan lo siguiente:
Versión 1.4
Dominio Z de la proteína A de la bacteria Staphiloccocus aureus




 Lean, contesten, relean, realicen las actividades, recopilen y codifiquen la información pertinente de su material instruccional. Mínimo, hasta la página 30.


Recuerden que están en la última generación del antiguo programa. 


Deben de APRENDER para aprobar.


Pero si no saben que deben aprender, simplemente, su estudio no será eficaz. Pongan atención al listado de propósitos del tema (página 1) y dedíquense a aprender.


Para este tema no he redactado nada, pero si elaboré unas presentaciones con audio. Son clases que pueden escuchar y ver las veces que quieran. ¡Estúdienlas!

Pueden en cualquier momento regresar a una diapositiva si les cuesta entender algún tópico.


Pueden también dejarme sus dudas en el recuadro de comentarios del blog.


Visiten las siguientes páginas:



  1. Composición Elemental de los Seres Vivos
  2. Composición Molecular de los Seres Vivos
  3. Composición Macromolecular de los Seres Vivos





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jueves, 2 de septiembre de 2010

Los Cuatro aspectos de lo Biológico

Redactado por M en C Rafael Govea Villaseñor


Versión  preliminar 1.62


Dentro de un visión panorámica de la Biología se suele hablar de 4 principios generales aplicables a los objetos y procesos de los seres vivos. A saber:


Principios de...
  1. Diversidad
  2. Unidad
  3. Interacción
  4. Continuidad
Cada entidad biológica presenta los cuatro aspectos mencionados y el estudio de cada tópico se facilita si se consideran todos ellos.




Diversidad
La diversidad es la propiedad de cada estructura, ser y proceso biológico que consiste en la existencia de multitud de variantes de cada una de esas estructuras, seres y procesos.


Por ejemplo, si hablamos de perros (Canis lupus familiaris), encontramos que esta especie fue domesticada por los humanos hace miles de años y a lo largo y ancho del espacio y del tiempo han aparecido decenas de razas.








Unidad
La Unidad se refiere al hecho de aunque hay un número elevado de especies, estructuras y procesos siempre es posible hallar una base, componente o patrón común del cual surge la diversidad.


Por ejemplo, en la actualidad se sabemos de la existencia de más de 50 mil millones de proteínas distintas y potencialmente habría billones de ellas (ver http://www.lbl.gov/Publications/Currents/Archive/Apr-01-2005.html). 


Sin embargo, todas las proteínas presentan los mismos elementos estructurales ( hélices alfa y láminas beta) en su estructura tridimensional variando su número, tamaño, orientación espacial y composición de aminoácidos. Nota en la figura que casi todas las estructuras proteicas mostrada presenta las hélices:




Interacción
La Interacción es el aspecto de lo biológico que señala que nada en biología está aislado sino que cada estructura está relacionada con muchas otras y cada proceso es en realidad una cascada de acciones entre los componentes de los seres vivos. De modo que atribuir la responsabilidad de cierto objeto biológico en una función siempre es relativa a la acción de otros componentes.


Por ejemplo, durante la alimentación sentimos hambre y saciedad a lo largo de cada día. Comemos y del alimentos obtenemos los nutrientes celulares como la glucosa. Mantener la concentración sanguínea de ese azúcar dentro de un rango adecuado requiere de la participación de muchos órganos, tejidos y células que se comunican entre si por mensajeros químicos. La imagen muestra parte de las interacciones conocidas para mantener 100 mg de glucosa en cada dL de sangre. Fíjate en el esquema a nivel global. No intentaré explicarlo y tampoco es necesario hacerlo aquí.








Continuidad
La continuidad es el aspecto que consiste en lo siguiente: Cada estructura, ser y proceso biológico es el resultado de una serie de objetos que se suceden a lo largo del tiempo. Ya que cada ser que hoy existe es porque un ancestro se reprodujo. Y la compresión de lo biológico no está completa, si acaso fuese posible, sino recurrimos a la historia. Además de que es debido a esta continuidad que surge la diversidad con el paso del tiempo.


Por ejemplo, todas las especies animales procedemos de una serie ramificada de ancestros comunes que vivieron en tiempos cada vez más antiguos. Cada una de las especies, hoy vivas, representan la cúspide de su linaje y son el resultado de una cadena continua de organismos que se reprodujeron y dejaron descendencia que a su vez lograron tener descendientes. Las especies que no pudieron hacerlo se extinguieron.





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domingo, 29 de agosto de 2010

Instrucciones para el tema 1.1

Bacterias en falso color morado sobre el epitelio del intestino delgado.
Versión 1.41

Chicos


Lean, contesten, relean y realicen todas las actividades solicitadas en su material instruccional.


Para ayudarles estoy diseñando páginas sobre los tópicos a aprender. Aún falta mucho para cubrir el programa. Muchas páginas están por redactar o sólo existen en versiones preliminares. Con el tiempo mejorará.


Mientras tanto busquen en el índice del blog las páginas de los número 2 y 3 de la lista de abajo, las demás aún no están disponibles. 



  1. Relaciones de la biología con otras disciplinas (por redactar)
  2. Ramas de la Biología (versión preliminar, en febrero de 2009)
  3. Niveles de Organización de la Materia 1 y 2. (versiones preliminares, en septiembre de 2009)
  4. Cuatro aspectos comunes de lo biológico (versión preliminar en septiembre 2010)
  5. Características de los Seres vivos (por redactar)
  6. El Microscopio (por redactar)

Podría colocar enlaces de hipertexto a las páginas correspondientes, sin embargo, prefiero que desarrollen la capacidad de navegar en el directorio de páginas (archivo del blog), pues aunque la tecnología lo permite, muchos creadores de páginas no colocan los enlaces de hipertexto que debieran. Así requieren desarrollar la habilidad de navegar por un blog.