Biología Celular 1 er Curso. 2.1 Moléculas de las células. Membranas celulares. 2.2 Proteómica: el análisis a gran escala de las proteínas celulares.

Transcripción

1 Grado Medicina Biología Celular 1 er Curso TEMA 2 COMPOSICIÓN DE LAS CÉLULAS 2.1 Moléculas de las células. Membranas celulares. 2.2 Proteómica: el análisis a gran escala de las proteínas celulares. 2.1 Moléculas de las células. Membranas celulares. 1

2 99% del peso de la célula 2

3 COMPOSICIÓN DE UNA BACTERIA Componente % del peso total H 2 O 70 Proteínas 15 ARN 6 Polisacáridos 2-3 Lípidos 2 ADN 1 Metabolitos pequeños 2-3 Iones inorgánicos 1 3

4 Región electronegativa 104.5º Región electropositiva nm nm ,5º 4

5 5

6 Iones inorgánicos celulares cationes: Na +, K +, Mg 2+, Ca 2+ aniones: HPO 4 2-, Cl -,HCO 3-4 grandes familias de moléculas orgánicas Carbohidratos: moléculas alimenticias de la célula. Azúcares simples y polisacáridos. Lípidos: fuente de energía, componentes de las membranas celulares, señalización celular. Ácidos nucleicos: moléculas de información de la célula: ADN, ARN. Proteínas: ejecutan las tareas dirigidas por la información contenida en los ácidos nucleicos. 6

7 Carbohidratos: moléculas alimenticias de la célula. Azúcares simples y polisacáridos. Tipos de azúcares encontrados en las células 7

8 Tipos de azúcares encontrados en las células Tipos de azúcares encontrados en las células 8

9 Lípidos: fuente de energía, componentes de las membranas celulares, señalización celular. Tipos de ácidos grasos encontrados en las células 9

10 Tipos de ácidos grasos encontrados en las células Tipos de ácidos grasos encontrados en las células 10

11 Tipos de ácidos grasos encontrados en las células Tipos de ácidos grasos encontrados en las células 11

12 Ácidos nucleicos: moléculas de información de la célula: ADN, ARN. 12

13 13

14

15 5 3 G C T A A T G - C 3 5 ARN 15

16 16

17 Proteínas: ejecutan las tareas dirigidas por la información contenida en los ácidos nucleicos. 17

18 18

19 Enlace peptídico 19

20 20

21 21

22 22

23 2.1 Moléculas de las células. Membranas celulares. MEMBRANAS CELULARES Las membranas no sólo separan el interior de las célula de su entorno sino que también definen los compartimentos internos de las céluals eucariotas. Organización estructural: bicapas de fosfolípidos con proteínas asociadas. Las proteínas son responsables de funciones especializadas: receptoras de señales externas, transporte selectivo a través de la membrana, transporte de electrones, fosforilación oxidativa. También interacciones entre células de organismos pluricelulares. 23

24 Fosfolípidos Moléculas anfipáticas consistentes en dos cadenas de ácidos grasos hidrofóbicos ligados a un grupo de cabeza hidrófilo que contiene fosfato. Estructura de los fosfolípidos Los fosfoglicéridos contienen dos ácidos grasos unidos al glicerol. Los ácidos grasos pueden ser diferentes entre sí y se designan R1 y R2. El tercer carbono del glicerol está ligado a un grupo fosfato (formando ácido fosfatídico), que a su vez está frecuentemente unido a otra molécula polar pequeña (formando fofatidiletanolamina, fosfatidilcolina, fosfatidilserina, o fosfatidilinositol). En la esfingomielina dos cadenas hidrocarbonadas se unen a un grupo polar de cabeza formado por serina en vez de glicerol. 24

25 Es necesaria la aparición de membranas para definir las primeras células. Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas que dan lugar a vesículas en solución acuosa. Los fosfolípidos forman bicapas espontáneamente en soluciones acuosas, formando una barrera estable entre dos compartimentos acuosos. 25

26 Membranas plasmáticas de mamíferos 26

27 Sin embargo, los fosfolípidos tienen movilidad en la membrana, lateralmente y por rotación, se comportan como fluidos bidimensionales. La fluidez está determinada por la temperatura y la composición lipídica. Cuanto más largas las cadenas de ácidos grasos, mayor interacción, más rígidas. Más cortas, más fluidas, y así se mantienen aún a temperaturas bajas. Los ácidos grasos insaturados incrementan la fluidez, porque es más difícil que se empaqueten por los curvamientos que generan los dobles enlaces. Papel del colesterol en la fluidez de la membrana plasmática fluidez 27

28 Proteínas de membrana Modelo de mosaico fluido 28

29 Proteómica: el análisis a gran escala de las proteínas celulares 29

30 Para la comprensión de los sistemas biológicos han surgido enfoques a gran escala: GENÓMICA: secuenciación de genomas Proyecto Genoma Humano (HGP: g PROTEÓMICA: análisis sistemático del complemento proteico celular con el fin de identificar y cuantificar todas las proteínas expresadas en una célula concreta (proteoma). Además se trata de localizarlas en los distintos orgánulos subcelulares y como interaccionan entre ellas. METABOLÓMICA: conocimiento completo de las rutas metabólicas celulares. Identificación de proteínas celulares 30

31 Análisis global de la localización de proteínas 31