domingo, 31 de octubre de 2010

INCORPORAR LA INFORMACIÓN SELECCIONADA A SU PROPIA BASE DE CONOCIMIENTO








MODELOS DE COMUNICACIÓN CELULAR







Las células possen la capacidad de comunicación celular con el fin de adaptarse a los cambios que existen en el medio que les rodea, mediante el intercambio de información fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células. Debido a que existen organismos multicelulares donde cada célula debe de cumplir con una actividad de acuerdo a la función del organismo, se hace necesario que las células posean un sistema de generación, transmisión, recepción y respuesta de una multitud de señales que las comuniquen e interrelacionen funcionalmente entre sí. Estas señales que permiten que unas células influyan en el comportamiento de otras son fundamentalmente químicas.

Esta comunicación puede darse a través de diversos procesos que la clasifican en:


COMUNICACIÓN ENDOCRINA

En este tipo de comunicación, las moléculas señalizadoras(hormonas) son secretadas por células endocrinas especializadas y se transportan a través de la circulación, actuando sobre células diana localizadas en lugares alejados del organismo. En los animales se producen más de 50 hormonas distintas por las glándulas endocrinas.














COMUNICACIÓN PARACRINA

Este tipo de comunicación se produce entre células que se encuentran relativamente cercanas, sin que para ello exista una estructura especializada como es la sinapsis, siendo una comunicación local. La comunicación paracrina se realiza por determinados mensajeros químicos peptídicos como citocinas, factores de crecimiento,  neurotrofinas o derivados del ácido araquidónico como prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. También por histamina y otros aminoácidos.











COMUNICACIÓN AUTOCRINA

 También denominada autocomunicación, este tipo de comunicacion es la que establece una célula consigo misma. Este tipo de comunicación es el que establece la neurona presináptica al captar ella misma en su receptores celulares, los neurotrasmisores que ha vertido en la sinapsis, para así dejar de secretarlos o recaptarlos para reutilizarlos.








   COMUNICACIÓN YUXTACRINA:                                    Es la comunicación por contacto con otras células o con la matriz extracelular, mediante moléculas de adhesión celular. La adhesión entre células homólogas es fundamental para el control del crecimiento celular y la formación de los tejidos, entre células heterólogas es muy importante para el reconocimiento que realiza el sistema inmune.      


COMUNICACIÓN NERVIOSA:                                             La comunicación nerviosa o neurotransmisión es un tipo especial de comunicación celular electroquímica, que se realiza entre las células nerviosas. En la neurotransmisión el flujo de información eléctrica recorre la dendrita y axón de las neuronas en una sola dirección, hasta alcanzar la sinapsis, donde en esa hendidura que separa ambas neuronas, la neurona presináptica segrega unas sustancias químicas llamadas neurotransmisores que son captadas por la neurona postsináptica, que transmite y responde a la información.



SEGUNDOS MENSAJEROS

Los segundos mensajeros son moléculas que transducen señales extracelulares corriente abajo en la célula, hasta inducir un cambio fisiológico. Por lo general son moléculas de bajo peso molecular y por variar en un rango de concentraciones amplio, dependiendo de la presencia o no de señales que estimulen su presencia.



TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

El proceso de transducción de señales le permite a la célula convertir una determinada señal o estímulo exterior, en otra señal o respuesta específica, mediante un conjunto de procesos ordenados. Este proceso se desarrolla fundamentalmente en tres grandes etapas: La primera es la captación de las señales externas en la superficie celular mediante los receptores celulares. seguda por la generación y la transmisión intracelular de las señales por medio de interacciones proteína-proteína. terminando con la ejecución de la respuesta a través de una modificación de la actividad de los genes.
Las señales pueden ser de diversa naturaleza:
  • Señales extracelulares: cuando las moléculas de señalización extracelulares estan situadas en la superficie externa de la membrana plasmática y que desencadena los eventos hacia el interior de la célula. Estas sustancias de señalización externa se sitúan en un lugar del receptor y provocan un cambio en la superficie o conformación espacial del mismo que ocurre cuando la molécula de señalización se une al receptor.
  •  Señales intracelulares: moléculas de señalización intracelular en células eucariotas incluyen proteínas G heterotriméricas, pequeñas GTP-asas, nucleótidos cíclicos como AMP cíclico (AMPc) y GMP cíclico (GMPc), ion calcio, derivados fosfoinositoles como fosfatidilinosiltoltrifosfato (PIP3), diacilglicerol (DAG) e inositoltrifosfato (IP3) y varias proteínas quinasas y fosfatasas.
  • Señales intercelulares: la comunicación intercelular está unida a señales extracelulares y esto ocurre en organismos complejos que están formados por muchas células. La señalización intercelular está subdividida en los tipos descritos como modelos de comunicación celular.


FUENTES

COOPER, Geoffrey. La célula. Quinta edición. Madrid: Ed Marbán, 2009.







En el siguiente video se resume todo lo trabajado durante el semestre en el blog, siendo una herramienta de gran ayuda para el estudio de las caracteristicas relevantes de las tematicas desarolladas, ya que se explica e ilustra cada una de ellas.


                       
                                 
                                  



                              
                                    



domingo, 24 de octubre de 2010

IDENTIFICACIÓN DE FUENTES DE INFORMACIÓN PARA APOYO DEL PROCESO DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE




TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMEBRANA


La célula necesita adquirir nutrientes del liquido extracelular para su funcionamiento y expulsar de su interior los desechos del metabolismo celular, para ello utiliza su membrana celular que permite el paso o salida de manera selectuva de algunas sustancias. A este proceso se le denomina transporte celular que consiste en detalle en diversos mecanismos que permiten el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana o el movimiento de moléculas dentro de la célula. Estos mecanismos varian de acuerdo al tamaño y naturaleza de las moléculas, pudiendo ser:







TRANSPORTE DE MOLÉCULAS PEQUEÑAS

La célula mantiene su composición interna debido a que la membrana plasmatica es selectivamente permeable a las moléculas pequeñas. Siendo la membrana plasmatica una barrera que impide el libre intercambio de moléculas entre el citoplasma y el medio externo de la célula, es aqui donde las proteinas de transpotre se convierten en las responsables de este transito a través de la membrana. Puede ser:


TRANSPORTE PASIVO:

El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. Este a su vez puede ser:

* DIFUSIÓN SIMPLE: Una molécula se disuelve en la bicapa fosfolipídica, difunde a través de ella, y después se disuelve en la solución acuosa al otro lado de la membrana. No interviene ninguna proteína de membrana y la dirección de transporte se determina por las concentraciones relativas de la molécula dentro y fuera de la célula, ya que las moléculas pequeñas de soluto no polare (sin carga) se mueven directamente a través de la membrana a favor de su gradiente de concentración.

* DIFUSIÓN FACILITADA:  Las moléculas transportadas no se disuelven en la bicapa fosfolipídica, su tránsito viene mediado por proteínas que permiten a las moléculas transportadas atravesar la memebrana sin interaccionar directamente con su interior hidrofóbico, por tanto permite a las moléculas cargadas y a las polares como carbohidratos, aminoácidos, nucleósidos e iones, atravesar la membrana plasmática.


Existen dos tipos de proteínas que intervienen en la difusión facilitada:

-- Proteínas transportadoras: se unen, en un lado de la membrana, a las moléculas específicas que han de ser transpotadas. Después sufren un cambio conformacional que permite que la moléculas pase a través de la membrana y sea liberada al otro lado.
-- Proteínas de canal: forman poros abiertos a través de la membrana y permiten la libre difusión de cualquier molécula del tamaño y carga apropiados.
Las proteínas de canal simplemente forman poros abiertos en la membrana, permitiendo a las moléculas de pequeño tamaño y carga apropiada pasar libremente a trvaés de la bicapa lipídica, estas proteínas también permiten el paso de moléculas entre las células conectadas entre sí mediante uniones tipo "gap". Las membranas plasmáticas de diversas células animales y vegetales difierentes también contienen proteínas de canal para el agua (acuaporinas), a través de las cuales las moléculas de agua pueden atravesar la membrana mucho más rapido que si se difunden a través de la bicapa fosfolipídica.


* CANALES IÓNICOS:   intervienen en el tránsito de los iónes a través de la memebrana plasmatica, el transporte a través de estos canales es extremadamente rapido, son altamente selectivos debido a que el estrecho porp del canal restringe el paso a aquellos iones de un tamaño y carga apropiados. La mayoría de estos canales no se encuentra permanenete abiertos, se abren en respuesta a la unión con moléculas de señal o a variaciones en el potencial eléctrico a través de la membrana plasmática.


TRANSPORTE ACTIVO:  la célula debe transportar moléculas en contra de su gradiente de concentración, es el transporte activo el que se utiliza la energía proporcionada por otra reacción acoplada para dirigir el transporte de las moléculas en la dirección energéticamente desfavorable. Puede ser:

* PRIMARIO: se da a través de bombas iónicas que utilizan la energía derivada de la hidrolisis de ATP para transportar moléculas en coontra de sus gradientes electroquímicos. Este proceso es el producto de cambios conformacionales de la bomba, dirigidos por el ATP .

* SECUNDARIO: transporte de moléculas en contra de su gradiente de concentración empleando energiía derivada del acople en el transporte de una segunda molécula en la dirección favorable energéticamente. Es un transporte antiporte ya que se transportan dos moléculas en direcciones opuestas.








TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE GRAN TAMAÑO:


ENDOCITOSIS: Las células eucariotas también son capaces de captar macromoléculas y partículas del medio circundante por un proceso distinto llamado endocitosis. En la endocitosis, el material que se va a introducir es rodeado por una porción de membrana plasmática que luego forma una vesícula que contiene el material ingerido.


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La endocitosis transcurre con dos actividades que son:
* FAGOCITOSIS: el contacto entre la membrana plasmática y una partícula sólida induce la formación de prolongaciones celulares (seudópodos) que envuelven la partícula, englobándola en una vesicula llamada fagosoma. Luego, uno o varios lisosomas se fusionan con la vesicula, lo que se denomina fagolisosoma, y vacían sus enzimas hidrolíticas en el interior de la vesicula, ayudando a la digestión por la acción de las hidrolasas lisosomales.




* PINOCITOSIS: una parte muy pequeña de la membrana plasmática se hunde, conteniendo fluido extracelular, y lo introduce en el citoplasma como una pequeña vesícula.  La pinocitosis mueve una gota de fluido extracelular contenida dentro de la parte que se hunde hacia el interior de la célula. 

                                                   

                                                   

* ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR: Proporciona un mecanismo para la entrada selectiva de macromoléculas específicas. Primero las macromoléculas que serán transportadas al interior de la célula deben primero acoplarse a las moléculas receptoras específicas. Los receptores se encuentran concentrados en zonas particulares de la membrana (depresiones revestidas con clatrina) o se agrupan después de haberse unido a las moléculas que serán transportadas. Cuando las depresiones están llenas de receptores con sus moléculas especificas unidas, se ahuecan y se cierran formando una vesícula.



EXOCITOSIS: La célula expulsa sus productos de desecho mediante la fusión de una vesícula con la membrana plasmática. Mediante este proceso la membrana de la vesícula secretora se incorpora a la membrana plasmática cuando el contenido de la vesícula se libera fuera de la célula. Puede ser:    
      
 * CONSTITUTIVA: cuando solamente se liberan sustancias de desecho en exosomas, que son vesículas de membrana que permiten el recambio constante de sustancias y regulan el tamaño de la célula.

* INDUCIDA: cuando se requiere una señal que active la salida de determinadas sustancias, este proceso se da mucho en células glandulares.


ENDOCITOSIS Y EXOCITOSIS


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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Las siguientes bibliografias son de gran utilidad para la ampliación de la inforación anteriormente desarrollada; en estas se describe de forma detallada los procesos descritos y se brinda clara ilustración de los mismos.
  • COOPER, Geoffrey. La célula. Quinta edición. Madrid: Ed Marbán, 2009.
  • KARP, Gerald. Bilogía celular y olecular. Quinta edición. Ciudad de México: Ed McGraw Hill, 2009.
Los siguientes videos ilustran correctamente los procesos de transporte celular, son un gran apoyo en la explicación de esta temática.
  • ROXAS, Evangeline; SABADO, Allan; SAJONAS, Loida; SALGADO, Maria. Transport across the cell membrane super final. [video en linea]. 2009. Disponible en:
  • Cell Membrane, Exocitosis & Endocitosis. [video en linea]. 2007. Disponible en:

En el siguiente articulo se presenta amplia informacíón de los mecanismos de transporte a través de la membrana:

  • F, Covián; S, Vogel. Estudio de los mecanismos que regulan la endocitosis compensatoria y división celular durante el desarrollo temprano del erizo de mar mediante microscopia de dos fotones. [en línea]. 2010. Disponible en:
Estudio_de_los_mecanismos_que_regulan_la_endocitosis_compensatoria_y_divisin.pdf

domingo, 17 de octubre de 2010

EVALUACIÓN DE LA LITERATURA Y SUS RESULTADOS





MEMBRANAS BILOGICAS: MEMBRANA PLASMÁTICA


Todas las células están rodeadas por una membrana que les da forma y función relacionandolas con el medio extracelular, ayudando a la célula a mantener una composición citoplasmatica diferente a la de su medio externo.En esta membrana podemos encontrar enzimas, receptores y antigenos que desempeñan un papel central en la interaccion de la celulas con otras celulas, así como con las hormonas y otros agentes reguladores presentes en él liquido extracelular.







 La membrana plasmática tiene como principal característica su permeabilidad selectiva, con lo que logra seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente).
Esta barrera que posee la célula, que tiene un grosor aproximado de 7,5 nm, aparece en las células procariotas y en las eucariotas osmótrofas como plantas y hongos, bajo otra capa, denominada pared celular.


COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA


La membrana plasmática varia en su composición de acuerdo a la función o el tejido al cual pertenece la célula, sin embargo se han logrado reconocer componentes de manera general.  La membrana plasmática está compuesta por una doble capa de fosfolípidos (bicapa lipidica), por proteínas unidas no covalentemente a esa bicapa, y glúcidos unidos covalentemente a los lípidos o a las proteínas. Las moléculas más numerosas son las de lípidos, ya que se calcula que por cada 50 lípidos hay una proteína. Sin embargo, las proteínas, debido a su mayor tamaño, representan aproximadamente el 50% de la masa de la membrana.
Las principales caracteristicas de estos componentes son:

Lípidos: Casi todos los lípidos presentes en la membrana plasmatica son anfipáticos, es decir que presentan un extremo hidrófilo (que tiene afinidad e interacciona con el agua) y un extremo hidrofóbico (que repele el agua). Los más abundantes son los fosfoglicéridos (fosfolípidos) y los esfingolípidos (constituidos por ceramida), que se encuentran en todas las células; le siguen los glucolípidos, así como esteroides (sobre todo colesterol).  Existen también grasas neutras, que son lípidos no anfipáticos, pero sólo representan un 2% del total de lípidos de membrana. El caso del colesterol es especial  ya que representa un 23% de los lípidos de la membrana , es un factor importante en la fluidez y permeabilidad de la membrana ya que ocupa los huecos dejados por otras moléculas.


Proteínas: son responsables de las funciones dinámicas de la membrana, por lo que cada membrana tienen una dotación muy específica de proteínas; las membranas intracelulares tienen una elevada proporción de proteínas debido al elevado número de actividades enzimáticas que albergan. En la membrana plasmatica especificamente las proteínas desempeña diversas funciones:
* Transportadoras, conectoras (conectan la membrana con la matriz extracelular o con el interior)
* Receptoras (encargadas del reconocimiento celular y adhesión)
* Enzimas
En base a su grado de asociación a la membrana también son clasificadas en:
* Integrales o intrínsecas: Al ser anfipáticas pueden asociarse al interior de lamembrana (region hidrofobica) y al exterior de la misma (region hidrofilica).  Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana
* Periféricas o intrínsecas: Se unen con enlaces iónicos a la parte exterior de la membrana (no tiene regiones hidrofobicas). A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por enlaces no covalentes. Fácilmente separables de la bicapa, sin provocar su ruptura.

Glúcidos: Sus funciones principales son dar soporte a la membrana y el reconocimiento celular (colaboran en la identificación de las señales químicas de la célula). Se unen por medio de enlaces covalentes a lípidos o proteínas en el exterior de la membrana formando el glicocalix. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos.


 PROPIEDADES Y FUNCIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA


Bicapa lipídica: El orden de las cabezas hidrofílicas y las colas hidrofóbicas de la bicapa lipídica impide que solutos polares, como aminoácidos, ácidos nucleicos, carbohidratos, proteínas e iones, se difundan a través de la membrana, pero generalmente permite la difusión pasiva de las moléculas hidrofóbicas. Esto permite a la célula controlar el movimiento de estas sustancias vía complejos de proteína transmembranal tales como poros y caminos, que permiten el paso de glucosa e iones específicos como el sodio y el potasio.



 Las colas de ácido graso están dispuestas hacia el centro de la membrana plasmática y las cabezas de fosfolípidos hacia los medios acuosos que se encuentran dentro y fuera de la célula.

Proteínas: Según su función pueden ser:

  • Proteínas estructurales: estas proteínas hacen de "eslabón clave" uniéndose al citoesqueleto y la matriz extracelular.
  • Receptores de membrana: que se encargan de la recepción y transducción de señales químicas.
  • Transportadoras a través de membrana: mantienen un gradiente electroquímico mediante el transporte de membrana de diversos iones.  Estas a su vez pueden ser:
Proteínas transportadoras: Son enzimas con centros de reacción que sufren cambios       conformacionales.
Proteínas de canal: Dejan un canal hidrofílico por donde pasan los iones.

                                             


La función básica de la membrana plasmática es mantener el medio intracelular diferenciado del entorno. Esto es posible gracias a la naturaleza aislante en medio acuoso de la bicapa lipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacenna barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio
                                                                                                           

La permeabilidad de las membranas es la facilidad de las moléculas para atravesarla. Esto depende de diversos factores principalmente de la carga eléctrica y otros como la masa molar de la molécula. Además, la membrana es selectiva, lo que significa que permite la entrada de unas moléculas y restringe la de otras.


MOSAICO FLUIDO: Bajo este modelo se concibe que los lípidos y proteínas integrales están organizados en forma de mosaico y que estas membranas biologicas tienen una estrctura casi liquida ue permite la movilización de dichos ñípidos y proteínas integrales dentro de la bicapa. Teniendo en cuenta esta teoría la membrana es identificada como una parte bastante dinámica de la célula.


EUCARIONTES:                                                                 Son los organismos que poseen células eucariotas. Las células eucariotas son aquellas que poseen un nucleo definido, es decir, una estructura de doble memmbrana que encierra su información genetica (ADN). Se encuentran en todas los seres vivos excepto en bacterias y cianobacterias. En la célula eucariota el ADN es lineal, y está fuertemente unido a proteínas especiales, rodeado por una membrana nuclear que lo delimita de los otros contenidos celulares. Las funciones celulares son llevadas a cabo dentro de organelas, estructuras rodeadas por membranas que constituyen distintos compartimientos dentro del citoplasma.


PROCARIONTES:                                                                     Son los organismos formados por células procarioticas, es decir, células que no tienen un nucleo celular diferenciado, por lo que su material genético se encuentra disperso en el citoplasma.  Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas son unicelulares, formados por una sola célula.  El metabolismo de los procariotas es enormemente variado, a diferencia de los eucariotas, y muchos resisten condiciones ambientales sorprendentes por loextremas en parámetros como la temperatura o la acidez.            
 


       
 EVALUACIÓN DE SITIOS WEB    
                    


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ACTUALIDAD: El articulo fue producido en el 2008 y publicado en el 2009, lo que nos permite identificar la gran actualidad de la información allí suministrada, siendo mucho más confiable y propicia, ya que se adapta a los avances más recientes trabajando bajo las teorias que hoy se conocen en el campo biologico de esta tematica. Este aspecto es de gran importancia por la naturaleza de esta información que es cientifica, lo que la hace más suceptible a constantes cambios, siendo valorizada respecto a su actualidad.

 
FUENTES:
  •  Cooper, La célula. 2ª edición, Ed. Marbán. Pág 470-471