DOCENTE: M.Sc. DOCENTE: M.Sc.
JUAN
JUAN ALBERTALBERTOO OSINAGA HEREDIA OSINAGA HEREDIA BIOQUÍMICA BIOQUÍMICA Y FARMACIA Y FARMACIA BIOTECNOLOGÍA BIOTECNOLOGÍA 2017 2017
UNIDAD ESTRUCTURAL UNIDAD ESTRUCTURAL
Sean amebas, bacterias, espermatozoides oSean amebas, bacterias, espermatozoides o
neuronas. neuronas.
Todas las células están formadas por agua,Todas las células están formadas por agua,
iones inorgánicos y
iones inorgánicos y moléculas orgánicas.moléculas orgánicas.
Sus constituyentes fundamentales son losSus constituyentes fundamentales son los
carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
nucleicos.
Todas las células presentan en común laTodas las células presentan en común la
membrana plasmática, el material genético y membrana plasmática, el material genético y ribosomas para proceso de proteínas.
UNIDAD ESTRUCTURAL UNIDAD ESTRUCTURAL
Sean amebas, bacterias, espermatozoides oSean amebas, bacterias, espermatozoides o
neuronas. neuronas.
Todas las células están formadas por agua,Todas las células están formadas por agua,
iones inorgánicos y
iones inorgánicos y moléculas orgánicas.moléculas orgánicas.
Sus constituyentes fundamentales son losSus constituyentes fundamentales son los
carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
nucleicos.
Todas las células presentan en común laTodas las células presentan en común la
membrana plasmática, el material genético y membrana plasmática, el material genético y ribosomas para proceso de proteínas.
Células procariotas: que comprenden el reino Moneras, Células procariotas: que comprenden el reino Moneras,
oscilan entre 0,1um hasta las 5um, y
oscilan entre 0,1um hasta las 5um, y se multiplican muyse multiplican muy rápido.
rápido.
Su información genética se halla en un cromosomaSu información genética se halla en un cromosoma circular formado por
Células eucariotas, son mucho más complejas, y se encuentran en los otros cuatro reinos (Protista,
Fungis, Plantae y Animalia). Sus tamaños varían entre 5um hasta 100um.
Presenta organelos que cumplen actividades
La información genética está distribuidas en varios o
muchos cromosomas formados por ADN asociados a proteínas (histonas).
Existen diferencias de algunos aspectos entre las
UNIDAD FUNCIONAL En el citoplasma ocurren continuamente reacciones de síntesis y degradación de sustancias, consumiendo o liberando energía: metabolismo.
Las proteínas tienen papel
trascendental, se sintetizan en los ribosomas y las
enzimas controlan y regulan todos los procesos para el funcionamiento normal de la célula.
La estructura de las proteínas depende
de la información genética codificada en el ADN y transcripta en el ARN que la lleva del núcleo al citoplasma, la que es traducida mediante el código genético.
Las semejanzas estructurales y funcionales
de las células provienen de un origen evolutivo común que data desde hace 3.800.000.000 de años. Así las células
eucariotas aparecieron hace 1.500.000.000 de años.
TÉCNICAS DE MICROSCOPÍA
Óptica: observación de tejidos. Tinciones.
De contraste de fase: que transforma las diferencias
de grosor o densidad del fragmento observado.
De fluorescencia, que asocia anticuerpos específicos
a un reactivo, con el fin de marcar moléculas y visualizar su distribución en las células.
Confocal, que combina la microscopía de
fluorescencia con el análisis electrónico de la imagen.
Electrónica, que existen dos tipos:
- De transmisión que permite la observación en un plano de cortes teñidos con sales de metales pesados.
- De barrido que permite la observación tridimensional de las células.
TÉCNICAS FÍSICAS
Centrifugación diferencial
(ultracentrifugación, centrifugación en gradiente), para separar los componentes celulares para estudios bioquímicos
posteriores.
TÉCNICAS INSTRUMENTALES
Que posibilitan el conteo de células y la
separación de poblaciones celulares o de cromosomas.
Todo organismo
multicelular se
forma a partir de la multiplicación de una única célula huevo o cigoto.
Las contribuciones
de los genes
maternos o paternos para el desarrollo
del embrión no son idénticas.
Las células embrionarias se diferencian
formando más 200 tipos de células en los animales y un poco menos en los vegetales.
Estos tipos celulares desempeñan funciones
específicas, que integradas aseguran la unidad del organismo.
Así en los vegetales, la persistencia de
tejidos embrionarios totipotentes
(meristemas) en la planta adulta permite el crecimiento y regeneración durante toda la vida del organismo.
En cambio en los animales superiores, la
totipotencia se restringe a las células del
embrión con menos de cuatro días, que son las únicas capaces de regenerar un organismo
entero.
En el embrión de más de cuatro días, algunas
células internas del blastocito (células madres), son pluripotentes, puede originar a todos los
tejidos del organismo.
Las células madres también se encuentran en
tejidos adultos, como médula ósea, sangre, córnea y retina, pulpa dentaria, hígado, piel, tracto digestivo y páncreas.
Entender éstos mecanismos que controlan el
crecimiento y la diferenciación celular, es un desafío, porque las células madres posibilitan nuevos tratamientos de regeneración celular para enfermedades cardíacas, diabetes,
enfermedad de Parkinson
La tecnología se desarrolla rápidamente y es
probable que la medicina regenerativa,
llegue en breve a aplicarse al tratamiento de varias enfermedades.
Cada cromosoma está formado por un filamento de
ADN enrollado, a intervalos regulares, sobre proteínas (histónicas y no histónicas).
Durante la mayor parte del ciclo celular los
cromosomas se encuentran distendidos, formando una red de filamentos finos (cromatina).
En la división celular, la cromatina se condensa,
posibilitando la observación de los cromosomas al microscopio.
Desde el punto de vista morfológico, los cromosomas
se caracterizan por el tamaño y la posición del centrómero (metacéntricos, submetacéntricos y acrocéntricos):
El número de cromosomas es constante en
todos los individuos de una misma especie; n=23 en el hombre, por ejemplo.
Como en las células somáticas los
cromosomas se encuentran siempre de a pares, en la especie humana el número de cromosomas (2n) es de 46, y un par determina el sexo.
Los cromosomas sexuales son idénticos en la
mujer (46, XX) y diferentes en el hombre (46, XY).
En otras especies, la determinación del sexo
Se estima que el porcentaje de recién
nacidos con alguna anomalía cromosómica estaría entorno del 0,85%, de los cuales sólo algunos presentarían algún síntoma.
Las alteraciones cromosómicas también
pueden estar relacionadas con algunos tipos de cáncer. En la leucemia mieloide crónica, por ejemplo, se observa la translocación recíproca de dos pedazos de los cromosomas 9 y 22. Es frecuente encontrar alteraciones en el número de cromosomas de las célula cancerosas.
Las pruebas de diagnóstico genérico basadas
en el análisis de cariotipos están ampliamente difundidas en la práctica médica, y se ven simplificadas actualmente por el empleo de colorantes específicos para cada par cromosómico.
Como agentes biológicos, las células tienen
otras aplicaciones.
Las células vegetales cultivadas in vitro
sirven para producir sustancias de alto valor agregado, importantes para las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica.
También se utilizan para regenerar plantas. La multiplicación de virus en cultivos de
células de insectos permite la comercialización de métodos de control biológico.
La síntesis de algunas sustancias importantes
para la industria farmacéutica, como el factor activador de plasminógeno, depende del cultivo in vitro de células animales. Éstas también reemplazan a los animales en los ensayos toxicológicos, y se utilizan en la multiplicación de virus para la preparación de vacunas. También posibilitan la producción de anticuerpos.
Combinando las técnicas de cultivo celular
con el desarrollo de materiales biológicos semejantes al colágeno se crea un área nueva de ingeniería de tejidos que apunta a la reparación o sustitución de tejidos lesionados.
Los injertos de piel artificial, cultivada in
vitro, se usan para reparar heridas y quemaduras en seres humanos.
CÉLULAS COMO AGENTES BIOLÓGICOS Vegetales
• Industria alimentaria y cosmética
(edulcorantes, colorantes, saborizantes y aromatizantes).
• Industria farmacéutica (alcaloides y
esteroides).
Animales o humanas
• Estudios toxicológicos.
• Diagnóstico clínico (cariotipos).
• Industria farmacéutica (producción de
anticuerpos y vacunas).
• Medicina regenerativa (producción de tejidos
