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MEMBRANA PLASMÁTICA
Bicapa Lipídica : Dos capas enfrentadas de fosfolípidos con proteínas integrales y periféricas, colesterol y glúcidos en la superficie que captan señales del exterior para comunicar a la célula lo que ocurre por fuera. La bicapa es asimétrica ya que las dos capas no son idénticas entres sí, es fluida y dinámica, además es selectiva o semipermeable ya que no permite el ingreso de cualquier tipo de sustancia, sino que depende del peso molecular, tamaño y de si son o no sustancias hidrofóbicas (el núcleo de la bicapa es predominantemente hidrofóbica). Sustancias que pueden ingresar libremente (gases y moléculas que son hidrofilias, polares pero muy pequeñas, como el agua y la urea) y las que les cuesta más (partículas cargadas (aniones y cationes) y las partículas hidrofilicas como la glucosa que tiene muchos alcoholes y forma uniones puente hidrogeno con el agua no van a poder ingresar) o directamente no pueden ingresar:
Transportadores Transporte activo : Se gasta energía Difusión facilitada (activa): Hay dos tipos B: Bomba de Na+ K-: Antiporte (contratransporte): entra y sale una sustancia a la vez en contra de su gradiente de concentración. Es un activo primario. Simporte : Cotransporte es un activo secundario: Las dos sustancias entran y salen, una a favor de gradiente en mayor cantidad (pasivo) pero la otra entra en contra de gradiente, aprovechando la fuerza de arrastre de la sustancia anterior. Ej: Transporte de Na+ y glucosa (en situación de ayuno), y de Na+ y aminoácidos. Transporte Pasivo : No se gasta energía
membrana, cuando llega al receptor todo en conjunto se invagina y forman una vesícula para ingresar. Hormonas y neurotransmisores : Mensajeros o ligandos, ya que se van a ligar/unir a un receptor para transmitir el mensaje. Insulina (proteína) y glucagón (polipéptido): Ambos formados por aminoácidos se ocupan de transmitir mensajes de saciedad o de ayuno. El mensaje tiene que llegar a las células para que reaccione ante esta situación externa a la célula. Esteroides (derivados de colesterol): Glucocorticoides (ej: Cortisol, es un glucocorticoide que avisa que estamos en situación de estrés o de ayuno muy prolongados.) Derivados de aminoácidos: Catecolaminas (adrenalina, noradrenalina) avisan de situaciones de estrés o actividad física. Los receptores son proteínas que están esperando la recepción de un mensajero Pueden ser de dos tipos: Receptores intracelulares : Están esperando el mensajero en el citosol o en el núcleo (naranjas). El verde es el ligando o mensajero, el mismo hace referencia al ciclopentanoperhidrofenantreno, derivado del colesterol y amigo de las grasas, por lo que pueden entrar a través de la membrana libremente y buscar a su receptor dentro citosol o dentro del núcleo. ¿Qué ligandos usan? Cualquiera que sea lipídico, vitamina D, A y hormonas esteroides.
Los Receptores de membrana en cambio están esperando su ligando o su mensajero insertados en la membrana celular. El primero se llama asociado o acoplado a proteínas G , es un receptor que está esperando a su ligando por ej para glucagón o adrenalina. Llega el glucagón avisando que estamos en ayunas, o llega la adrenalina o epinefrina para avisar que estamos en situación de estrés o actividad física (el receptor va a reaccionar IGUAL) el receptor tiene cerca una proteína (la gris que utiliza GTP), la cual es una proteína moduladora que actúa de intermediario, recibe el mensaje del receptor y le avisa a la proteína fuccia que llego la adrenalina o el glucagon (los cuales se quedan por fuera de la célula) y esta fabrica AMP cíclico. No es energía, es un AMP ciclado, actúa como segundo mensajero (el primero fue el ligando que se une al receptor), su función es viralizar la información dentro de la célula, se generan muchísimas moléculas de AMP cíclico que simultáneamente le avisan a las organelas que afuera hay ayuno, estrés o actividad física. Como son situaciones de emergencia es necesario que esto ocurra rápido. En cambio, la insulina utiliza un receptor llamado con actividad tirosinaquinasa , es decir, como no estamos en situación de emergencia (la insulina se libera en situación de saciedad, por lo que no hay emergencia) el receptor no tiene segundo mensajero. La insulina se une a su receptor y transmite la información de saciedad, el receptor se pega a sí mismos fósforos, por eso tiene actividad de quinasa (se auto fosfodila) y con eso es suficiente para que la célula internamente se entere de que estamos en saciedad, no hay segundo mensajero. El ultimo es el receptor asociado a canal iónico como el receptor de GABA que es un neurotransmisor inhibitorio, u otros ligandos como el acetil colina que es un neurotransmisor excitatorio. Si se une la acetilcolina a su receptor, el ligando a su receptor violeta, este receptor tiene acoplado un canal iónico que permite el ingreso de un catión. Por ej: Calcio o sodio, esto hace que la célula se estimule, se transmite el mensaje nervioso y logramos (por ej) la
hidrógenos, además es divergente porque a partir de poca variedad de moléculas sencillas (Co2, H2o, etc) podemos obtener gran variedad de productos, como carbohidratos, proteínas y grasas. Endergónica: Necesitamos energía para fabricar Reductivas: Reciben protones, electrones o hidrógenos Divergente: A partir de moléculas sencillas podemos obtener gran variedad de productos, grandes. En cambio, el catabolismo es una vía de degradación, de ruptura, por lo tanto, de liberación de energía, por eso es exergónica. Y es convergente porque a partir de gran variedad de sustancias complejas podemos obtener siempre las mismas más simples. Rompiendo Carbohidratos, proteínas y grasas llegamos siempre a Co2, H2o, Nitrógeno, a las mismas moléculas sencillas. Y es oxidativa, porque en las vías oxidativas se ceden, se liberan, hidrógenos, protones o electrones. Exergónica: Libera energía con la degradación Oxidativa: Cede, libera protones, electrones o hidrógenos Mitocondria : Organela que tiene una membrana externa, una interna en forma de pliegues o crestas y una matriz interna (matriz mitocondrial) donde ocurren vías metabólicas importantísimas como el ciclo de Krebs. Es el motor de la célula, allí se genera la mayor cantidad de energía posible. Los tejidos que no tengan mitocondrias como el glóbulo rojo se pierde la posibilidad de obtener energía abundante. Hay dos tipos de energía: ATP (adenosin-tri-fosfato): Es un nucleótido formado por una base nitrogenada (adenina, puede ser también guanina) tiene una pentosa (ribosa) y tres fósforos. Podría ser también AMP con un solo fosforo o ADP con dos. Según la cantidad enlaces fosfato que haya más energía tengo. Se le llama moneda energética universal porque rompiendo esos fósforos puedo tener energía inmediatamente. Se llama moneda porque es como decir que tengo dinero en efectivo. ENERGIA DIRECTA. En cambio, los que se llaman equivalentes de óxido-reducción como Nadh y Fadh, son nucleótidos derivados de vitaminas. Estos no tienen fósforo, por lo tanto, la energía la llevan contenida en las H (en los hidrógenos) que albergan electrones. Estos tienen energía, pero no disponible ya en el momento como en el ATP, sino energía a largo plazo, energía de reserva para después (cheques o tarjeta de crédito). ENERGIA INDIRECTA.
Vías metabólicas
Decarboxilación oxidativa del piruvato : Ocurre en la matriz mitocondrial y convierte el piruvato o acido pirúvico en Acetil CoA. Estas sustancias son la puerta de entrada al ciclo de Krebs, vía de mayor generación de energía que hay en todas las células que tengan mitocondrias. Sustratos, productos, enzimas clave, cofactores, regulación, balance energético de la vía, sitio celular donde ocurre, sitio tisular (en qué tejidos ocurre) y si es una vía anabólica o catabólica.
- Primera vía metabólica: DECARBOXILACIÓN OXIDATIVA : Vía catabólica de saciedad. Acabamos de comer y estamos rompiendo nutrientes. El piruvato, que es el sustrato de esta vía, puede venir de carbohidratos o de aminoácidos, las grasas no dan piruvato, por lo que si comí proteínas o carbohidratos seguro tengo piruvato, sustancia de 3 carbonos. En esta reacción hay una decarboxilacion, esto significa que el piruvato va a perder un carbono que se libera como dióxido de carbono y lo que obtengo va a ser Acetil de dos carbonos (por eso es una decarboxilación). Además, es oxidativa, es decir libera, cede H (hidrógenos, protones o electrones), el piruvato pierde H que son las que recibe el cofactor NAD, que entra, toma las H del piruvato y se convierte en un NADH que sale. (El piruvato se oxida, pierde H y el NAD se reduce, recibe H). Siempre en una vía oxidativa el cofactor se reduce. Enzima clave: Complejo piruvato deshidrogenasa, son 3 enzimas que deshidrogenan, pierde H el piruvato, y utiliza 5 cofactores: Coenzima A (derivada de vit B5), Acido lipoico (ácido graso), Tiamina fosforilada (vit B1), FAD (vit B2) y NAD (vit B3)
El piruvato puede venir de Glucosa y Aminoácidos. El Acetil CoA puede venir directamente de ácidos grasos por oxidación. Es decir, si ya tengo Acetil en la matriz mitocondrial y estoy en saciedad, la mitocondria no sabe si comí carbohidratos, proteínas o grasas, todos terminan en el mismo lugar, si comí carbohidratos o proteínas hice piruvato primero. Si comí ácidos grasos primero, vine directamente para acá, y si tengo cuerpos cetónicos también puedo obtener Acetil, todas son vías catabólicas. Sin embargo, el Acetil una vez que se obtiene tiene una misión, su meta es dar energía entrando en el ciclo de Krebs. Pero si la célula se lo pide el Acetil puede hacer anabolismo y fabricar ácidos grasos, colesterol, esteroides o cuerpos cetónicos, por lo tanto, el Acetil se lo llama encrucijada metabólica, en el medio de las vías anabólicas y catabólicas. Es una sustancia fundamental, su principal función es dar energía a través del ciclo de Krebs proviniendo de cualquiera de los 3 nutrientes. El ciclo de Krebs también actúa en la matriz mitocondrial, pero si la célula se lo pide puede servir como sustrato anabólico.
