Biología Celular y Molecular: Conceptos Clave

Componentes Celulares y Moleculares

Colesterol: Lípido insaponificable fundamental para proporcionar estabilidad a las membranas celulares al disminuir la fluidez de los fosfoglicéridos con ácidos grasos insaturados. Además, es una molécula precursora de otros esteroides, entre los que destacan: algunas hormonas (sexuales) y ácidos biliares.

ARNt: Molécula pequeña que transporta los aminoácidos, sustratos necesarios para la síntesis de proteínas, hacia los ribosomas. Cada tipo de ARNt se combina específicamente con uno de los 20 aminoácidos que se incorporan en las proteínas. Existe una molécula de ARNt para cada aminoácido, con una tripleta específica de bases no apareadas: el anticodón, el codón y el ARN ribosomal.

ATP: Nucleótido trifosfato que constituye la principal fuente de energía en la célula. Está compuesto por una base nitrogenada (adenina), una pentosa (ribosa) y tres grupos fosfato. La mayor parte del ATP se produce en la respiración celular (en las mitocondrias y en la membrana plasmática de células procariotas) mediante la fosforilación oxidativa. En este proceso, la energía libre de la oxidación de los compuestos orgánicos se emplea para la fosforilación del ADP por la enzima ATP sintasa.

Enlace fosfodiéster: Enlace covalente que se produce entre un grupo hidroxilo (OH-) y un grupo fosfato (PO43−). En esta reacción se libera una molécula de agua y se forma un dinucleótido. Estos enlaces son esenciales para la vida, ya que forman el esqueleto de las hebras de ADN y ARN. También están presentes en los fosfolípidos.

Enlace N-glucosídico: Enlace entre un monosacárido y un compuesto aminado, originando aminoazúcares. Se forma entre un -OH y el compuesto aminado.

Enlace O-glucosídico: Enlace que se realiza entre dos -OH de dos monosacáridos.

Aminoácido: Biomolécula formada por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y azufre (S). Son la única fuente aprovechable de nitrógeno para el ser humano, además de ser fundamentales para la síntesis de proteínas y precursores de otros compuestos nitrogenados.

Procesos Celulares y Moleculares

Ciclo de Krebs: Conjunto de reacciones en la mitocondria que oxidan completamente los hidratos de carbono, los lípidos y los aminoácidos, produciendo gran cantidad de energía metabólica. El combustible del ciclo es el acetil-CoA, que se oxida completamente hasta formar CO2 y H2O.

β-oxidación: Proceso catabólico de los ácidos grasos en el cual se remueven, mediante la oxidación, un par de átomos de carbono sucesivamente en cada ciclo. El proceso continúa hasta que el ácido graso se descompone por completo en moléculas acetil-CoA, que serán oxidadas en la mitocondria para generar energía química en forma de ATP.

Retrovirus: Virus con un genoma de ARN monocatenario que se replican a través de ADN bicatenario gracias a la enzima retrotranscriptasa o transcriptasa inversa. Una enfermedad producida por este microorganismo es el SIDA, que se trata con antivirales específicos.

Estructura primaria de una proteína: La forma de organización más básica de las proteínas, determinada por la secuencia de aminoácidos de la cadena proteica, es decir, por el número de aminoácidos y el orden en que están enlazados mediante enlaces peptídicos.

Inmunidad humoral: Principal mecanismo de defensa contra microorganismos extracelulares y sus toxinas. Los componentes del sistema inmunitario que atacan a los antígenos no son las células directamente, sino macromoléculas como anticuerpos o proteínas del sistema del complemento.

Retículo endoplasmático rugoso: Orgánulo que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas de secreción o de membrana. Presente solo en células eucariotas, está ubicado junto a la envoltura nuclear y se une a la misma para que se introduzcan los ácidos ribonucleicos mensajeros que contienen la información para la síntesis de proteínas. Está constituido por una pila de membranas con ribosomas adheridos en su pared exterior.

Meiosis: Forma de reproducción celular que se realiza en las glándulas sexuales para la producción de gametos. Es un proceso de división celular en el cual una célula diploide experimenta dos divisiones sucesivas, generando cuatro células haploides.

Citocinesis: Separación física del citoplasma en dos células hijas durante la división celular. Se produce al final de la telofase, después de la cariocinesis, tanto en la mitosis como en la meiosis.

Fotofosforilación: Proceso por el cual el ADP se fosforila a ATP, empleando la energía de transferencia de los electrones, activada por la luz. Es propia de los organismos fotosintéticos.

Fotosíntesis: Tiene lugar en la membrana tilacoidal de los cloroplastos. Consiste en una serie de reacciones en las que se capta energía luminosa mediante pigmentos para convertirla en energía química en forma de ATP y poder reductor en forma de NADPH. El donador de electrones es el H2O, que sufre un proceso de fotólisis y libera oxígeno molecular como producto residual.

Endocitosis: Proceso por el cual las células incorporan moléculas, grandes o pequeñas, que son recubiertas por una vesícula de membrana. Sirve para regular la interacción de las células, así como la composición de lípidos y proteínas de la membrana plasmática.

Genética e Inmunología

Heterocigoto: Organismo que procede de la unión de células sexuales con diferentes dotaciones genéticas.

Alelo: Diferentes variantes que puede tener un gen. Hay tres tipos: recesivo (se expresa cuando el dominante está ausente), dominante (se manifiesta siempre que está presente) y codominante (fenotipo intermedio, mezcla de los dos alelos).

Cromosomas homólogos: Par de cromosomas (uno de la madre y uno del padre) que se emparejan dentro de una célula durante la meiosis, en la reproducción sexual. Tienen la misma disposición de la secuencia de ADN, pero distintos alelos.

Coenzima: Componente orgánico no proteico de las enzimas que participa en las reacciones catalizadas por estas. Experimentan modificaciones durante las reacciones químicas. Pueden ceder o aceptar grupos funcionales o electrones, que pasan de una enzima a otra.

Leucocitos: Parte del sistema inmunitario que ayuda al cuerpo a combatir infecciones y otras enfermedades. Los tipos de leucocito son los granulocitos (neutrófilos, eosinófilos y basófilos), los monocitos y los linfocitos (células T y células B).

Linfocitos T: Linfocitos producidos en la médula ósea y madurados en el timo, con funciones importantes en el sistema inmunitario adaptativo. Son responsables de la inmunidad celular, destruyendo células infectadas o activando macrófagos, linfocitos B u otros linfocitos T mediante citoquinas y otras proteínas coestimulatorias. Esta inmunidad requiere contacto directo con otras células.
Existen varios tipos de linfocitos T: T4 (contienen proteínas receptoras CD4 en la membrana celular), TH1 (TD) (regulan la respuesta inmunitaria aumentando el número y la actividad de los macrófagos), Th2 (Th) (regulan la respuesta inmunitaria estimulando otros linfocitos T y linfocitos B), T8 (poseen proteínas CD8 en su membrana y pueden ser citotóxicos, que destruyen las células diana produciendo perforina, o supresores, que evitan una respuesta inmunitaria excesiva).

ARNm: Ácido ribonucleico que transfiere el código genético del ADN del núcleo celular a un ribosoma en el citoplasma. Determina el orden en que se unirán los aminoácidos de una proteína y actúa como plantilla para su síntesis. Es un ácido nucleico monocatenario.

ARN ribosómico: ARN más abundante en la célula, forma parte de los ribosomas, asociado a proteínas. Es monocatenario y presenta zonas con complementariedad de bases. Cada subunidad del ribosoma posee varios tipos de ARNr que se diferencian por su tamaño, dependiendo del tipo de célula (procariota o eucariota). Su función es mantener la estructura del ribosoma y participar en la síntesis de proteínas.

Ciclo lisogénico: Etapa de la reproducción de algunos virus, principalmente los que infectan bacterias. El virus inserta su ácido nucleico en el genoma de la bacteria hospedera.