ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA.

ESTRUCTURA Y COMPOSICION DE LA MEMBRANA PLASMATICA

Membrana plasmatica y algunas proteinas transmembranales

Estructura de la Bicapa lipida de la membrana plasmatica

MEMBRANA PLASMÁTICA

Todas la células tanto eucariotas como procariotas, están rodeadas por la membrana plasmática, que define el límite de la célula y separa su contenido interno del medio externo. Debido a que actúa como una barrera selectiva para el paso de las  moléculas, la membrana plasmática determina la composición del citoplasma. En último término esto define la identidad de la célula, por lo que la membrana plasmática es una de las mas importantes de la evolución celular. De hecho, se cree que la última célula surgió al quedar rodeado un ARN autoreplicante por una membrana de fosfolipidos.

La membrana plasmática de las células actuales se compone tanto de lípidos como de proteínas. La estructura básica de la membrana plasmática es la bicapa lipídica, que es impermeable a la mayoría de las moléculas hidrosolubles. Por tanto, el paso de iones y de la mayor parte de las moléculas biológicas a través de la membrana plasmática es mediado por proteínas, que son las responsables del tráfico de las moléculas tanto al interior como al exterior celular. Otras proteínas de la membrana plasmática controlan las interacciones entre las células de los organismos multicelulares y actúan como sensores a través de los cuales la célula recibe del medio. Por lo tanto, la membrana plasmática desempeña un papel un papel doble: aísla el citoplasma e igualmente media las interacciones entre la célula y su medio.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA.

Composicion de la membrana Plasmatica

Como todas las demás membranas celulares, la membrana plasmática está constituida por lípidos y proteínas. La estructura fundamental de la membrana plasmática es la bicapa lipídica, que forma una barrera estable, entre dos compartimentos acuosos. En el caso de la membrana plasmática estos compartimentos son el interior y el exterior celular. Las proteínas embebida dentro de la bicapa lipídica llevan a cabo las funciones específicas de la membrana plasmática, incluyendo el transporte selectivo de moléculas y el reconocimiento intercelular.

Por ejemplo, la capa externa de la membrana plasmática esta constituida predominantemente por fosfatidilcolina, esfingomielina, y glicolipidos, mientras que la capa interna contiene fosfatidil etanolamina, fosfatidilserina y fosfatidilinositol. El colesterol se distribuye en ambas capas. Se indica que la carga neta negativa de las cabezas de fosfatidilserina y fosfatidilinositol.

EVALUACION DE LOS SITIOS WEB

URL # 1

http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma01/sec01/c1_001.htm

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 URL # 2

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BIBLIOGRAFIA

  LA CÉLULA. COOPER,Geofrey M. HAUSSMAN, Robert E. 4 Edicion, 2008, 818 paginas.

Termodinamica Metabolica, Estructura y Funcion de las Mitocondrias.

TERMODINAMICA METABOLICA

El metabolismo es constituido por muchas reacciones químicas que permiten que los organismos obtengan energía y compuestos necesarios para realizar sus funciones; un gran número de estas reacciones son procesos de oxidación o reducción.
Los principios que actúan sobre tales reacciones pueden ser explicados en términos termodinámicos mediante funciones del estado: entalpía (los cambios de calor en las reacciones) y entropía (grado de orden del proceso). La entalpía puede ser exergónica (liberación de calor) o endergónica (absorción de calor), mientras que la entropía simplemente se dice positiva cuando hay un aumento del desorden y negativa cuando ocurre lo contrario, lo cual indica la probabilidad de que una reacción suceda o no de manera espontánea.

La gran mayoría de reacciones que se dan en las células podrían agruparse en:

1. Reacciones para obtener energía, relacionadas con la degradación oxidativa de moléculas y a las cuales desde el punto de vista termodinámico podría decirse que les favorece la dirección (ΔG negativa): catabólicas

2. Reacciones que son parte de una vía en la cual se sintetiza algún metabolito, aprovechando la energía generada en las reacciones catabólicas y las cuales desde el punto de vista termodinámico diríase que vas en sentido opuesto (ΔG positiva), razón por la cual se necesita inversión de energía: anabólicas.

LA MITOCONDRIA 

Mitocondria

Las  mitocondrias desempeñan un papel crucial en la generación de energía metabólica en las células eucariotas. Las mitocondrias son responsables de la mayor parte de energía útil derivada de la degradación de los carbohidratos y de los ácidos grasos, que es  ATP por el proceso de la fosforilación oxidativa. La mayoría de las proteínas mitocondriales son traducidas en los ribosomas citoplasmáticos libres, son importadas al orgánulo debido a señales directoras específicas. Además, las mitocondrias son únicas entre los orgánulos citoplasmáticos ya tratados en que contienen su propio ADN, que codifica ARNt, ARNr, y algunas proteínas mitocondriales. El ensamblaje de las mitocondrias implica, por tanto, a proteínas codificadas por sus genomas propios y traducidos en el orgánulo, así como a proteínas codificadas por los genomas nucleares e importados desde el citosol.

Las mitocondrias están rodeadas por un sistema de doble membrana, constituido por una membrana mitocondrial interna y otra externa separadas por un espacio intermembrana. La membrana interna forma numerosos pliegues, que se extienden hacia el interior (o matriz) del orgánulo. Cada uno de estos componentes desempeña un papel funcional distinto, siendo la matriz y la membrana interna los principales compartimentos funcionales de las mitocondrias.

BIBLIOGRAFIA:

LA CELULA. COOPER, Geofrey M., HAUSMAN,Robert E. Cuarta Edicion, 818 paginas 2008.

DIAZ ZAGOYA, Juan C; JUAREZ OROPEZA, Marco Antonio. Bioquímica: un enfoque básico aplicado a las ciencias de la vida. México-DF: editorial McGraw-Hill/Interamericana S.A. 2007, 722 páginas.

Articulos Relacionados con los temas Asignados

 

MTDNA DEPLETION WITH VARIABLE TISSUE EXPRESSION: A NOVEL GENETIC ABNORMALITY IN MITOCHONDRIAL DISEASES.

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1682992/                                                  
   REFERENCIAS IMPORTANTES:
  1. Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG. Sequence and organization of the human mitochondrial genome. Nature. 1981 Apr 9;290(5806):457–465.
  2. Anderson S, de Bruijn MH, Coulson AR, Eperon IC, Sanger F, Young IG. Complete sequence of bovine mitochondrial DNA. Conserved features of the mammalian mitochondrial genome. J Mol Biol. 1982 Apr 25;156(4):683–717. 
  3. Attardi G, Schatz G. Biogenesis of mitochondria. Annu Rev Cell Biol. 1988;4:289–333. 
  4. Bibb MJ, Van Etten RA, Wright CT, Walberg MW, Clayton DA. Sequence and gene organization of mouse mitochondrial DNA. Cell. 1981 Oct;26(2 Pt 2):167–180. 
  5. Bogenhagen D, Clayton DA. The number of mitochondrial deoxyribonucleic acid genomes in mouse L and human HeLa cells. Quantitative isolation of mitochondrial deoxyribonucleic acid. J Biol Chem. 1974 Dec 25;249(24):7991–7995.                                                                               
  
  
  
  
  
  
  DATING OF THE HUMAN-APE SPLITTING BY A MOLECULAR CLOCK OF MITOCONDRIAL DNA                                                                                                                                       
• http://www.springerlink.com/content/g22v36xlm59w6826/                                              Referencias importantes del articulo:

1. Aldrich-Blake FPG (1968) A fertile hybrid between twoCercopithecus spp. in the Budongo forest, Uganda. Folia Primatol (Basel) 9:15-21
2. Alvarez LW, Alvarez W, Asaro F, Michel HV (1980) Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction. Science 208:1095-1108
3. Alvarez W, Alvarez LW, Asaro F, Michel HV (1984) The end of the Cretaceous: Sharp boundary or gradual transition? Science 223:1183-1186
4. Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MHL, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJH, Staden R, Young IG (1981) Sequence and organization of the human mitochondrial genome. Nature 290:457-464

Es de gran importancia recurrir a fuentes bibliograficas alternas, intentar encontrar diferentes desarrollos investigativos respecto a un tema que se desea conocer, pues asi, se tiene la posibilidad de hallar todos los puntos de vista y llegar a poseer un conocimiento mas completo y variado.

Enzimas

Enzimas


Cristalografia de una Enzima



Las enzimas son proteínas que a diferencia de otras tiene la capacidad de catalizar reacciones, según sus propiedades químicas, es decir el tipo de residuos aminoácidos que posea  o tal vez,  según un  acoplamiento de ella con un compuesto externo llamado coenzima para lograr su actividad catalítica. Las enzimas son muy especificas para los sustratos sobre los que actúan o sobre el grupo de sustratos con los que reaccionan. Esta característica se saca a la luz bajo la estereoespecifidad de las enzimas.

Las enzimas se clasifican en seis grupos:

1.            Oxidorreductasas: son las enzimas que catalizan reacciones de oxido-reducción. En general a estas enzimas se les denominan deshidrogenasas, sin embargo, existen otras con estas mismas propiedades llamadas peroxidasas, oxidasas, oxigenasas o reductasas.

2.            Transferasas: estas enzimas se definen con aquellas que catalizan las reacciones de transferencia de un grupo funcional, y pueden necesitar ayuda de coenzimas.

3.            Hidrolasas: como su nombre lo indica, son las enzimas que catalizan la hidrólisis de compuestos. Estas son una clase especial de tranferasas donde el agua sirve como aceptor de grupo transferidos.

4.            Liasas: Estas enzimas catalizan la lisis de un sustrato al generar un doble enlace; son reacciones de eliminación, no hidrofilicas, y no oxidantes. En dirección inversa las liasas catalizan la adicion de un sustrato a un doble enlace de un segundo sustrato.

5.            Las isomerasas son enzimas que catalizan cambios estructurales dentro de una misma molecula.

6.            Ligasas: las ligasas son enzimas que catalizan la atadura o unión de dos sustratos. Estas reacciones necesitan de un suministro de energía, por lo cual están acopladas a otra reacción que libere la energía suficiente para poder cumplir su función sintetica.

MECANISMOS DE LAS ENZIMAS

Las enzimas participan en su acción catalítica por varios mecanismos, mecanismos que se nombraran a continuación.

Los mecanismos de reacción de las enzimas suelen ser nucleofilicas o electrofilas. En los mecanismos de reacción como las sustituciones nucleofilicas y reacciones de ruptura se forman intermediarios ionicos.

MODOS QUÍMICOS DE CATÁLISIS.

Existen dos tipos de catálisis enzimáticos: Catálisis Ácido-base, y Catálisis Covalente.

Catálisis Ácido-base: En la catálisis ácido-base existen aminoácidos laterales con carga que, fundamentalmente son el equivalente biológico de una solución ácido-base.

Básicamente, a las reacciones acido-base que se desarrollan por la transferencia de un protón se les llama catálisis acido-base general, en cuanto a las que son por reacción con H+ u OH- se les denomina catálisis específica.

Catálisis Covalente: En la catálisis covalente el sustrato se une covalentemente a la enzima. En general en la cadena lateral de este tipo de enzimas  hay un residuo nucleofilo o electrofilo.

CINETICA ENZIMATICA

Tengamos en cuenta la siguiente ecuación, que se refiere al mecanismo de reacción de una enzima con su sustrato.

E+S à ES à P+ E     E: Enzima; S: Sustrato; P: Producto; ES: complejo enzima-sustrato

Ahora bien la velocidad de la reacción enzimática depende de la concentración del sustrato y de la enzima, así pues, para lograr encontrar la velocidad inicial de una reacción catalizada por una enzima se utiliza la ecuación de Michaelis-Menden, en la cual la velocidad inicial se define como la razón entre el producto de la velocidad máxima de la reacción enzimática y la concentración del sustrato, y la suma de la constante de Michaelis-Menden(KsubM) y la concentración del sustrato así:

Vo= ( Vmax*[S]) /(KsubM+[S])

Donde la constante de Michaelis-Menden hace referencia a la afinidad entre en sustrato y la enzima, además de la concentración de sustrato que se utilizo para llegar a la mitad de la velocidad máxima.

COFACTORES

Los cofactores son grupos que se unen fuertemente a la proteína enzimática para que ella pueda realizar su acción catalítica. Los cofactores se dividen en iones esenciales, y coenzimas.

Los iones esenciales a su vez se dividen en iones activadores, que fundamentalmente, son iones metálicos cargados positivamente que se unen débilmente a la enzima y la activa para que esta lleve a cabo su actividad catalítica. Por otro lado están las metaloenzimas, es decir, en este caso los iones metálicos se unen fuertemente a la enzima y son indispensables para que la actividad catalítica se lleve a cabo.

En tanto las Coenzimas, se dividen en cosustratos y en grupos prostéticos.

Los cosustratos son compuestos químicas que son indispensables para la actividad catalítica de la enzima, pero estos cosustratos no están unidos a las enzimas. Por otro lado los grupos prostéticos están unidos fuertemente a las apoproteinas, casi siempre en forma covalente, y son básicos, fundamentales para su actividad catalítica.

SITIOS DE INTERES A CERCA DE ENZIMAS

http://www.rndsystems.com/research_topic.aspx?r=6

http://www.medicinenet.com/liver_blood_tests/article.htm

http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r46797.PDF

HERRAMIENTAS INFORMATICAS

http://www.scirus.com/

http://scholar.google.com.co/scholar?q=enzimas&hl=es&lr=

Macromoleculas: LIPIDOS

LIPIDOS

Estructura de un ácido graso

Los lípidos son una tercera gran parte de lo denominado macromoléculas, son compuestos formados en general por Carbono, Hidreno, y oxigeno. Los lípidos tienen estructuras muy variadas, a menudo se definen como insolubles en agua, y solubles en compuestos orgánicos no polares.

Los lípidos más simples son los ácidos grasos, y su estructura es una cabeza polar, la cual es compuesta por un grupo carboxilo, y una cola hidrofobica, compuesta por una cadena hidrocarbonada.

Isoprenoides

Los lípidos que contienen grupos fosfatos se llaman fosfolipidos y los que tienen grupos esfingosina y un grupo carbohidrato a la vez, se le denominan glicoesfingolipidos. Los esteroides, las vitaminas lipidicas (vitaminas: A,D,E, K) y los terpenos se relacionan con la molecula isopreno, de cinco carbonos y por consiguiente se les denominan isoprenodes.

La cantidad de carbonos en los ácidos grasos mas abundantes varían desde 1 a 20 carbonos, casi siempre el número de carbonos presente es par, ya que estos ácidos grasos se sintetizan mediante la adición consecutiva de dos carbonos.

Ácidos grasos saturados e insaturados

Los ácidos grasos que no contienen dobles enlaces carbono-carbono en su cadena hidrofobica se denominan saturados, en tanto que los que tienen al menos un doble enlace carbono-carbono se clasifican como insaturados.  Los ácidos grasos no saturados que solo tienen un doble enlace doble se les llama monoinsaturados, y los que tienen dos o mas dobles enlaces se les denomina poliinsaturados.

En general, los lípidos son de mucha importancia biológica pues son componentes fundamentales de las membranas celulares de las células, tanto eucariotas como procariotas.

Temas Asociados a los Lipidos.

Membranas celulares

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20056082?dopt=Abstract

MAPA CONCEPTUAL LIPIDOS



Lipidos