Hitos. Robert Hook: Descubrimiento de la célula. Leevwenhoek: fabricó el microscopio, vio protozoos y glóbulos rojos. Brown: descubre el núcleo de la célula. Schleiden y Schwan: teoría celular. Ruska: construye el microscopio electrónico de transmisión. Teoría celular. 1) Todos los seres vivos están formados por células (unidad morfológica). 2) La célula es capaz de realizar todos los procesos necesarios para permanecer con vida (unidad fisiológica). 3) Todas las células proceden de células prexistentes (Virchow, división celular). 4) La célula contiene toda la información genética y es capaz de transmitirla (unidad genética). Tipos de organismos. 1) Unicelulares: microrganismos que cumplen todas las funciones vitales (bacterias, hongos). 2) Pluricelulares: formado por millones de células con una especialización específica específica (animales, vegetales). vegetales). 3) Colonias: agrupaciones de seres de la misma o diferente especie, donde cada una realiza sus funciones vitales. Unidas viven más que solas (corales, esponjas). Forma y función. 1) Células contráctiles: suelen ser alargadas (células musculares). 2) Células con finas prolongaciones: se conectan para formar redes de información (neuronas). 3) Células con micro vellosidades o pliegues: amplían la superficie de contacto y de intercambio de sustancias (células intestinales; absorción de nutrientes). 4) Células cúbicas, prismáticas o aplanadas: recubren superficies como lozas de pavimentos (C. epiteliales). 5) Células sensoriales: células específicas. 5.a) Células ciliadas: se encuentran en el oído y son las detectoras primarias del sonido. Producen cascadas de información hasta que ésta llega al cerebro. 5.b) Bastones: se encuentran en la retina del ojo y están especializados para responder a la luz. La luz provoca una señal eléctrica que se transmite hasta las células nerviosas del ojo, las cuales envían la señal hasta el cerebro. 6) Células germinales: Estas células contienen el material genético. 6.a) Óvulo: su función es que al ser fecundado tenga todos los nutrientes para entregar al nuevo ser. 6.b) Espermatozoide: debe ser rápido, por ello tiene t iene una cola alargada y una cabeza pequeñita (núcleo). 7) Células que no tienen forma fija: necesitan ser muy flexibles para fagocitar cuerpos extraños (macrófagos, fagocitos). Características estructurales. Todas las células están rodeadas de una membrana celular que las separa y comunica con el exterior. Las células vegetales y las bacterias poseen una pared celular que rodea a la membrana plasmática. Contienen un medio hidrosalino, el citoplasma, que forma la mayor parte del volumen celular y sostiene los organelos. Todas las células tienen material hereditario: ADN. Células Eucariotas. 1) Animal: no tiene pared celular ni posee cloroplastos, sólo posee vacuolas pequeñas. Es de forma irregular. 2) Vegetal: tiene una pared celular al exterior de la membrana plasmática. Frecuentemente tiene cloroplastos, los cuales contienen clorofila, posee una vacuola grande y central que almacena agua. Generalmente es de forma regular. Biomembrana. Está formada por una bicapa de lípidos, fosfolípidos, proteínas y carbohidratos. Rodea a la célula marcando el límite entre el contenido celular y el medio m edio externo (barrera de permeabilidad). Regula el tránsito de sustancias y define los compartimientos y organelos que permite mantener las diferencias entre el contenido y el citosol.
Compartimentarización. Permite especializas funciones de los organelos (cada uno tiene su propia composición proteica). Núcleo. Está rodeado por la envoltura nuclear, la cual corresponde al límite de éste (membrana doble). La m embrana externa del núcleo contiene ribosomas que comparte con el RER y poros nucleares, los cuales son reguladores de la entrada y salida de elementos. Tiene su propio citoplasma en el cual se encuentra el nucléolo, el cual está encargado de la síntesis ribosomal. En el núcleo se deposita la información genética (ADN) que dirige la vida de la celular. Retículo endoplasmático. Corresponde a un sistema de membranas formadas por sacos, tubos aplanados y cisternas. Actúa en la síntesis de membrana (lo que la célula elimina hacia el exterior). RER: sáculos aplanados dedicados principalmente a la síntesis proteica. (Está más cercano al núcleo). REL: es más tubular, no tiene ribosomas. Su función es la síntesis de ácidos grasos y fosfolípidos. Aparato de Golgi. (Maduración de la proteína). Corresponde a un sistema de sáculos apilados y aplanados, limitados por una membrana. Se relaciona con la modificación, selección, maduración y empaquetamiento de macromoléculas. Su función es completar la síntesis de proteínas. Dirige las proteínas sintetizadas en el RER hacia el compartimiento celular adecuado. Lisosomas (basurero de la célula). Son vesículas limitadas por membrana que contienen enzimas hidrolíticas destinadas a las digestiones intracelulares. Degradan componentes que están obsoletos para la célula u organismo. (Por ej. Polímeros en sustancias monoméricas: DNA, RNA, proteínas, polisacáridos, glicolípidos). Tiene un Ph 5, mientras que el citoplasma es de 7,2 por lo tanto lo que ingrese al lisosoma será degradado. Peroxisomas. Son vesículas limitadas por membrana que contienen enzimas oxidasas y catalasas. Estas enzimas cumplen funciones de detoxificación celular (generan y destruyen el peróxido de hidrógeno). Llevan a cabo reacciones de oxidación con oxígeno molecular. Vesículas. Son pequeños sacos esféricos de membrana que aparecen en el citoplasma. Su función es el transporte de biomoléculas entre organelos o hacia la membrana plasmática (exocitosis). Mitocondria. Es la central energética de todas las células eucariontes. A través de la oxidación de moléculas genera energía química: ATP. Participa en la respiración celular. Carece de núcleo, posee ribosomas y su ADN es una doble hebra circular. Se puede dividir independientemente mediante fisión binaria. Cloroplastos. Están presentes sólo en las células vegetales, tienen ADN circular y ribosomas. Se ocupan de la fotosíntesis, poseen moléculas que convierten la energía luminosa en energía química, como la clorofila. Citoesqueleto. Es un entramado tridimensional de microtúbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios en células eucariotas. Corresponde a la red estructural de la célula y le da forma.
Vacuola (sólo vegetal). Es una vesícula muy grande limitada por una membrana unitaria que ocupa hasta el 90% del volumen celular. Actúa en la regulación de la presión osmótica intracelular.
Microscopio óptico. 1) Sistema óptico: a) Ocular: lente situada cerca de ojo del observador. Amplía la imagen del objeto. b) Objetivo: lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta. c) Condensador: lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación. d) Diafragma: regula la cantidad de luz que entra en el condensador. e) Foco: dirige los rayos luminosos hacia el condensador. 2) Sistema mecánico: a) Soporte: mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo. b) Platina: lugar donde se deposita la preparación. c) Cabezal: contiene los sistemas de lentes oculares, puede ser monocular o binocular. d) Revolver: contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos. e) Tornillos de enfoque: macrométrico que aproxima el enfoque y micrométrico que consigue el enfoque correcto. Microscopía óptica: microscopio óptico normal, de campo claro, de campo oscuro y de contraste de Nomarski. Preparación de muestras de M.O (microscopio óptico). Muestra fresca → Fijación → Embebido → Corte → Tinción. Microscopio de fluorescencia. Cuando la muestra es excitada por la luz (clásicamente la luz ultravioleta), las sustancias químicas se iluminaran. Si la luminosidad es breve, es conocido como fluorescencia, mientras que un período más prolongado de la luminiscencia después de la excitación que se llama fosforescencia. Cuando la luz incide en la muestra, los compuestos luminosos se excitan y empiezan a emitir luz. Microscopio electrónico. Preparación de muestra para Microscopio Electrónico. Es parecida a la preparación del M.O, pero es más profunda, de hecho, se pueden ver hasta enlaces entre los átomos. La muestra debe ser más fina que la del M.O, se tiñe con plomo para que las haces de e- incidan sobre ésta y pueda aumentar un objeto hasta un millón de veces. Nunca se podrá ver “in vivo” porque la muestra se fija (ya que se tiñe con plomo y pasan e ). Microscopio electrónico de barrido. Los e- barren la superficie de la célula que ha sido cubierta con metal, se genera una foto de la superficie (sin cortar). Como resultado obtenemos un cuadro detallado de la superficie celular. Microscopia electrónica de transmisión. La muestra se corta en finas láminas, el haz de e- pasa a través de las secciones y se ven detalles de la muestra interna. M.O Menor resolución (0,2 – 0,4 ʋm). Muestras tratadas o frescas. Utilización de anticuerpos.
M.E Mayor resolución (1 – 2 ʋm). Sólo muestras tratadas (metales pesados) Utilización de anticuerpos.
Eventos celulares “in vivo”.
No permite observar un evento celular “in vivo”.
Haz de luz. Su condensador es un lente.
Haz de electrones. Su condensador es un magneto.
Técnicas de biología celular. Fraccionamiento subcelular. Rotura de célula o tejidos: a) Método físico: la célula se rompe mediante ultrasonido y se pueden ver sus organelos. Aumenta la T° de la muestra y hay que ponerle hielo para que no se destruya la célula. b) Método químico detergente: se usa un detergente suave, el cual se mezcla con los fosfolípidos de la membrana plasmática, a la cual se le hacen agujeros y así se pueden ver los organelos. Centrifugación. Se coloca la muestra en un rotor (es la pieza que gira y sobre la cual colocamos la muestra. Tiene que ser de material ligero y resistente a las altas velocidades para que gire y así se separen los organelos). Mientras más grande es el elemento, más rápida es la centrifugación. Rotor basculante: el tubo queda colgando y todo lo pesado queda al fondo del tubo y lo que no flota. Rotor fijo: el tubo gira y el precipitado queda en la pared. Debe estar equilibrado (igual que una lavadora), sino explota. Cromatografía en columna. Es un método físico de separación. Corresponde a un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, perm itiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes. 1) Cromatografía de intercambio iónico: un proceso que permite la separación de iones y moléculas polares. Puede ser usada en casi cualquier tipo de molécula cargada, incluyendo grandes proteínas, pequeños nucleótidos y aminoácidos. 2) Cromatografía de filtración en gel: permite la separación de moléculas en función de su tamaño. Se tiene una matriz como “colador”, las moléculas más grandes no entran en los poros de las partículas del gel, por lo tanto salen más rápido. En cambio, las moléculas más pequeñas difunden a través de los poros de las partículas del gel y por ello son retardadas en su paso por la columna. 3) Cromatografía de afinidad: utiliza la alta especificidad de las reacciones biológicas del tipo antígenoanticuerpo, hormona-receptor. Para ello un ligando de afinidad se une al soporte. Cuando la muestra atraviese la columna solo se retendrá la sustancia capaz de reaccionar con dicho ligando. Una vez concluida la separación hay que provocar la salida de la sustancia que dio la reacción específica. Componentes químicos de la célula. La vida de una célula depende de ciertas interacciones químicas coordinadas unas con otras en el tiempo y espacio, las cuales están bajo la influencia de las instrucciones genéticas de la célula y su ambiente. La vida se originó en un ambiente acuático. El agua constituye un 70-80% del peso de muchas células. El 20-30% está constituido por componentes químicos, mayoritariamente macromoléculas e iones en un 7%. Principales componentes químicos del cuerpo humano: H, C, N, O. Agua. Es un dipolo, forma enlaces de hidrógeno. Es el solvente universal. Interactúa con moléculas hidrofílicas. Alto valor de calor específico, T° de evaporación y de tensión superficial. Gracias a su naturaleza polar, el agua rodeará iones y moléculas neutras polares. Hidrofilicas: biomoléculas que se disuelven en agua. Hidrofóbicas: evitan el contacto con el agua. Antipáticas: moléculas que poseen una parte hidrofóbica y otra hidrofílica. Ácidos. Son sustancias que liberan iones de hidrógeno. Ácidos fuertes: se disocian completamente del agua. Ácidos débiles: se disocian parcialmente y es irreversible (grupo carboxilo).
Bases. Son sustancias que reducen el número de iones de “H” de una solución.
Bases fuertes: se disocian completamente. Bases débiles: se disocian parcialmente. Las células necesitan para vivir un pH de 7-7,2 en el citosol permaneciendo como base. *Cómo calcular el pH: Ph= -Log 10 [H+] Ej: [H+] = 10-3 pH = -Log10 10-3 pH = -(-3) Log10 10 = (-3) = 3. Enlaces Atómicos. 1) Covalente: es un enlace formado entre no metales. Dos átomos comparten electrones del último nivel. Los átomos como el H, O, C, N, P y S forman enlaces covalentes usando e- que residen en los orbitales mas externos del núcleo. El Carbono puede formar 4 enlaces, éstos pueden formar 4 ángulos iguales entre sí. Cuando el Carbono hace enlace con otro Carbono y comparten e- el enlace se vuelve rígido. a) Polar: es cuando los átomos unidos presentan electronegatividades distintas por ejemplo HCL. No hay intercambio de cargas. b) Apolar: es cuando los átomos comparten electronegatividades iguales, por lo tanto, la distribución electrónica es totalmente equitativa. Por ejemplo: H:H (dos átomos de hidrogeno unidos entre si) 2) No covalente: fuerza iónica. a) Puente de hidrógeno: es una atracción que existe entre un átomo de hidrógeno (carga positiva) con un átomo de O, N o X (halógeno) que posee un par de electrones libres (carga negativa). b) Enlaces de Van der Waals: son fuerzas de estabilización molecular; forman un enlace químico no covalente en el que participan dos tipos de fuerzas o interacciones, las fuerzas de dispersión (que son fuerzas de atracción) y las fuerzas de repulsión entre las capas electrónicas de 2 átomos contiguos. c) Interacciones hidrofóbicas: moléculas no polares tratan de unirse para disminuir el efecto del agua. Un ejemplo de interacción hidrofóbica en la estructura celular es la membrana: las moléculas de agua se encuentran dentro y fuera de la bicapa lipídica, muy desordenadas, pero no la atraviesan gracias a su hidrofobia, resultando una estructura muy estable. Biomoléculas. 1) Azúcares (monosacárido) → Polisacáridos (macromolécula) → Fuente de energía. a) Isómeros: su distribución espacial de átomos es distinta, lo que provoca variedad en azúcares. Ej: Glucosa, galactosa y manosa tienen la misma fórmula (C6H12O6), pero difieren en la disposición de uno o más átomos de carbono. Estas diferencias son reconocidas por enzimas y otras proteínas. b) Condensación: es la unión de monómeros para formar una macromolécula. c) Hidrólisis: rompe macromoléculas para liberar moléculas más pequeñas y energía. d) Disacáridos: constituidos por dos monosacáridos unidos a través de un enlace covalente: Sacarosa: formada por glucosa y fructosa. Maltosa: formada por la unión de dos glucosas. Lactosa: Formada por glucosa y galactosa. e) Oligosacáridos: unión entre sí en cadenas cortas. (Intervienen en el reconocimiento celular) Ej: glucolípidos, glucoproteínas. f) Polisacáridos: unión de monosacáridos por sus azúcares. Por ejemplo: Glucógeno: polímero de reserva energética en animales. (Hígado y músculos estriados) Almidón: es la molécula de reserva energética vegetal. Celulosa: presente en las células vegetales, cumple una función estructural. *Enlace glucosídico: unión de dos monosacáridos para formar polisacáridos. g) Glucoproteínas y glucolípidos: miran hacia afuera de la célula porque participan principalmente en el reconocimiento de célula-célula, reconocimiento de virus, bacterias y enzimas.
2) Ac. Grasos (monosacárido) → Lípidos (macromolécula) → Componentes principales de bi omembrana. Un ácido graso es una biomolécula de naturaleza lipídica formada por una larga cadena hidrocarbonada Los ácidos grasos forman parte de los fosfolípidos y glucolípidos, moléculas que constituyen la bicapa lipídica de todas las membranas celulares. En los mamíferos, incluido el ser humano, la mayoría de los ácidos grasos se encuentran en forma de triglicéridos, los cuales se almacenan en el tejido adiposo (grasa). a) Función energética: son moléculas muy energéticas y necesarias en todos los procesos celulares en presencia de oxígeno, ya que por su contenido en hidrógenos pueden oxidarse en mayor medida que los glúcidos u otros compuestos orgánicos que no están reducidos. Cuando es demasiado bajo el nivel de insulina o no hay suficiente glucosa disponible para utilizar como energía en los procesos celulares, el organismo quema ácidos grasos para ese fin. b) Función estructural: son componentes fundamentales de los fosfolípidos y esfingolípidos, moléculas que forman la bicapa lipídica de las membranas de todas las células. c) Función reguladora: Algunos ácidos grasos son precursores de las prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos, moléculas con una gran actividad biológica, que intervienen en la regulación y control de numerosos procesos vitales, como la respuesta inflamatoria, regulación de la t emperatura corporal, procesos de coagulación sanguínea, contracción del músculo liso, etc. 3) Aminoácidos (monosacárido) → Proteínas (macromolécula) → Receptoras, reguladoras estructurales, movimiento de células enzimáticas. Formado por: un grupo amino, un grupo carboxilo, un hidrógeno y una cadena lateral o grupo radical. a) Grupos de aminoácidos comunes: a.1) Grupo R polares pero no cargados: cerina, treonina, aspargina, glutamina, glicina, alanina, cisteína y tirosina. a.2) Grupo R cargados positivamente: lisina, arginina, histidina. a.3) Aminoácidos especiales: cisterina, glicina, prolina, metionina. a.4) Grupo R cargados negativamente: ácido glutámico, ácido aspártico. a.5) Grupo hidrofóbico: alanina, isoleucina, leucina, metionina, fenilalanina, triptófano, valina, tirosina. 4) Nucleótidos (monosacárido) → Ac. Nucleicos → Almacenamiento y expresión de la información genética. Un nucleótido está formado por un azúcar (pentosa) más un grupo fosfato y bases nitrogenadas. a) El azúcar: posee 5 carbonos y se llama ribosa. Si en cambio posee un átomo menos de oxígeno se la denomina desoxirribosa. Por lo tanto hay dos tipos de ácidos nucleicos según tengan una u otra azúcar: Los ácidos ribonucleicos o ARN: que tienen como azúcar a la ribosa. Los ácidos desoxirribonucleicos o ADN: que tienen como azúcar a la desoxirribosa. b) El grupo fosfato es el componente más sencillo y aporta la energía para la incorporación del nucleótido a la cadena de ácidos nucleicos. c) Las bases nitrogenadas son de 2 grupos diferentes: purinas o púrica: adenina y guanina. Y pirimídicas: citosina, timina y uracilo. c.1) El ácido nucleico se forma por la unión de nucleótidos entre sí. c.2) Hay nucleótidos que no dan origen a ácidos nucleicos, sino que tienen otras funciones como el ATP (adenosin trifosfato), ADP (adenosín difosfato) y AMP (adenosín monofosfato). c.3) Las uniones de grupos fosfatos almacenan mucha energía. Cuando la célula necesita ATP comienza a romper las uniones de los fosfatos. Funciones: componente de las moléculas de ARN y ADN, por lo tanto constituye el material genético. Almacenan energía química. Se unen a proteínas formando coenzimas. El ADN participa en la replicación (duplicación de los cromosomas cuando la célula se divide para transmitir la información genética a las células hijas) y síntesis de proteínas (La información almacenada en el DNA (gen) es transcrita a RNAm directamente o mediante maduración según los casos.El RNAm va al citoplasma donde se une a los ribosomas y finalmente el RNAm es traducido por los RNAt y se va sintetizando la cadena polipeptídica. *Unión peptídica: unión de aminoácidos para formar una proteína. Estructura primaria de una proteína. Las proteínas son biopolímeros (macromoléculas orgánicas), de elevado peso molecular, constituidas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales (monómeros) llamados aminoácidos (aa). La unión de un bajo número de aminoácidos da
lugar a un péptido; si el número de aa que forma la molécula no es mayor de 10, se denomina oligopéptido; si es superior a 10, se llama polipéptido y si el número es superior a 50 aa, se habla ya de proteína. 1) La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte. 2) La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Existen dos tipos: a) Alfa-hélice: Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. b) La conformación beta: En esta disposición los aminoácidos no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada disposición en lámina plegada. 3) La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular. Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc. 4) Esta estructura informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.
Técnicas de detención de proteínas. 1) Electrólisis en geles de poliacrilamida (SDS) Es el fraccionamiento de las proteínas por tamaño, bajo la influencia de un campo eléctrico. La técnica consiste en hacer un gel de poliacrilamida, según cantidad de poliacrilamidas, el entramado (agujeros) va a ser más grande o más pequeño. Se aplica electricidad para atraer a las moléculas que sean negativas al polo positivo, a las proteínas más grandes les cuesta más pasar, por ende, quedan más arriba y las pequeñas más abajo. Para poder separar las proteínas por tamaño se necesita que todas tengan la misma carga, que ya que están formadas por aminoácidos que a veces están cargados. Por eso se cargan las proteínas negativamente y eso es lo que hace el SOS para poder separarlas por tamaño. 2) Marcador de peso molecular. Es una especie de tabla que funciona como indicador del peso de cada proteína. Ayuda a sumarle características a la muestra de proteínas. SDS: es un detergente que se une a las proteínas de manera proporcional a su masa. La relación carga-masa es similar en cada proteína. SDS: también desnaturaliza las proteínas. Forma similar al mercaptoetanol y DTT. Rompe puentes de disulfuro. *Se tratan las proteínas con SDS para que carguen negativamente. * Se hacen correr por el gel (para separarlas por tamaño). * Así las proteínas más pequeñas quedan más abajo en el polo positivo. *Se deben romper los puentes de disulfuro con un agente reductor como el mercaptoetanol y el DTP para que la proteína quede lista para usar el gel. 3) Inmunotransferencia. Permite detectar una proteína específica. Se usan anticuerpos: inmuno. Se usa la membrana: transferencia. Sobre la membrana se usa el antígeno para detectar la proteína. a) Se consiguen de las muestras las proteínas, se siembran en el gel y luego se pone en contacto con una membrana de microcelulosa y se transfieren a la membrana, esta membrana se pone en contacto con el anticuerpo de la proteína “A” y por acción de una enzima cambia de color. Finalmente se pasa a la membrana para no dañar los antígenos. Producción de anticuerpos. Los anticuerpos pueden ser fabricados en el laboratorio, inyectando el antígeno “A” a un animal (normalmente ratón). La administración repetida del mismo antígeno “A” durante varias semanas estimula a las células B específicas
para que secreten a la sangre grandes cantidades de anticuerpos “anti-A”. *Los anticuerpos se pueden marcar con enzimas o con sustancias fluorescentes.
Uso de anticuerpos para marcar moléculas. Acoplamiento a un colorante fluorescente de una partícula de oro coloidal a otro marcador especial: 1) El anticuerpo fluorescente se une al antígeno y es detectado por fluorescencia en un microscopio óptico. El antígeno es pectina de una pared celular de una planta. 2) El anticuerpo marcado con oro se une al antígeno “A” y es detectado en el microscopio electrónico (ya que las muestras se tiñen con plomo). En microscopía electrónica no se puede usar la fluorescencia ni enzimas, ya que se hace pasar un haz de electrones, por ende, todo debe estar teñido con plomo, que una o deje pasar los electrones. Uso de anticuerpos para cuantificar proteínas. La identificación de los complejos Ag-Ac, se hace mediante el empleo de enzimas, bien unidas al antígeno, o bien unidas al anticuerpo. El test de ELISA puede ser directo, constando de los siguientes pasos: a) Se tapiza la placa con el anticuerpo específico frente al antígeno a determinar. b) Se añade la muestra con el antígeno. c) Se adiciona el anticuerpo secundario marcado con la enzima que, en presencia de su sustrato, da un producto coloreado soluble. Este producto es cuantificado mediante el lector de Elisa. Una variante de esta técnica de gran utilidad se conoce como test en fase sólida y está orientada a la determinación de anticuerpos frente a un determinado antígeno. Para ello el antígeno se encuentra fijo a un soporte (por ejemplo tubo de plástico). Al añadir la muestra con el posible anticuerpo, éste se unirá y podrá ser detectado añadiendo anti-inmunoglobulinas marcadas con el enzima. Estructura de la membrana. Membrana plasmática: Cada célula se encuentra rodeada por una membrana plasmática que la rodea, le da forma, es específica de la función de esta y la relaciona con el medio extracelular. Actúa como una barrera de permeabilidad que permite a la célula mantener una composición citoplasmática distinta del medio extracelular. a) Características: a.1) Posee una barrera semipermeable, lo que permite que el interior de la célula sea distinto al exterior, pero no esté aislado. a.2) Define la compartimentalización celular, por ejemplo: los lisosomas poseen un pH interno ácido y si no tuviese membrana para separarlo de los otros, éste pH destruiría a la célula. b) Funciones: b.1) Delimita a la célula, le da forma, protección y contribuye a mantener el equilibrio entre su interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular). b.2) Ayuda en el reconocimiento celular: a través de glucolípidos y glicolípidos reconoce bacterias, virus otras células. b.3) Compartimentalización de organelos. b.4) Regula el transporte de sustancias en la célula. b.5) Recepciona señales extracelulares (cascadas de señalización intracelular). b.6) Sirve como respuesta para que pasen moléculas de una célula a otra. b.7) Regula la fisión de membranas especializadas. c) Estructura: c.1) La membrana plasmática es una estructura laminada y formada por fosfolípidos (moleculas anfifílicas con cabeza hidrofílica y cola hidrofóbica) y proteínas que engloban a las células. La delimita, le da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre su interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular). Además, se asemeja a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas. c.2) El orden de las llamadas cabezas hidrofílicas y las colas hidrofóbicas de la bicapa lipídica impide que solutos polares, como aminoácidos, ácidos nucleicos, carbohidratos, proteínas e iones, 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 iones específicos como el sodio y el potasio
Ácidos grasos. Los ácidos grasos son cadenas hidrocarbonadas con un grupo metilo en un extremo CH3- y en el otro extremo un grupo carboxilo -COOH que es el que le confiere su propiedad de ácido (ácidos carboxílicos) y número par de átomos de carbono. Son compuestos muy insolubles en agua y ricos en energía metabólica. Los ácidos grasos son constituyentes de los triglicéridos y de lípidos complejos y pueden esterificar el colesterol. 1) Se pueden clasificar según el número de carbonos en la cadena en 4 grupos: a) Ácidos grasos de cadena corta (4-6c) b) Ácidos grasos de cadena media (8-12c) c) Ácidos grasos de cadena larga (14-20c) d) Ácidos grasos de cadena muy larga (22 o más c) Desde el punto de vista nutricional es muy importante esta clasificación ya que según sea la longitud de la cadena difiere la digestión, absorción y metabolismo. 2) Según el número de dobles enlaces de la cadena: a) Ácidos grasos saturados, enlaces simples entre los átomos de carbono de la cadena c-c. b) Ácidos grasos insaturados, tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena c=c. c) Ácidos grasos monoinsaturados, un doble enlace en la cadena. d) Ácidos grasos polinsaturados, dos o más dobles enlaces en la cadena. El punto de fusión de los ácidos grasos depende de la longitud de la cadena, a mayor longitud mayor punto de fusión. Esto es importante por que lo ácidos grasos forman parte de la membrana plasmática; por ende, la membrana plasmática formada por ácidos saturados es más rígida y ordenada. Y la membrana plasmática formada por ácidos insaturados es más fluida e inestable. Las procariotas (bacterias). 1) Regulan la fluidez de la membrana, variando el número de dobles enlaces y la longitud de las cadenas de sus ácidos grasos. Ésta es la forma que tiene de subsistir a los cambios de T° ambiente. 2) Cuando la bacteria está a T° muy baja, para evitar poner su membrana plasmática rígida, agrega más ácidos grasos insaturados para que ésta se vuelva fluida. Por otra parte, cuando la T° es más alta, pone más ácidos grasos saturados en su membrana. (Esto sólo lo hacen las baterías) 4) Cuando se junta un glicerol y 3 ácidos grasos, se forma un t riglicérido (molécula), el cual actúa en el almacenamiento y transporte. Los triglicéridos se guardan en la grasa (células adiposas) y sirven como depósito de combustible metabólico, ya que el actúan como fuente de energía. *En las plantas los triglicéridos se acumulan en las semillas. Para poder utilizar los triglicéridos, se deben hidrolizar (romper el glicerol y liberar los 3 ácidos grasos). Para esto se necesita una enzima llamada lipasa (rompe lípidos) y allí se producen los ácidos grasos que pueden ser utilizados como combustible. Los triglicéridos producen dos veces más energía que los carbohidratos. Por ser hidrofóbicos no se asocian con agua, por ende, el organismo que lleva la grasa como combustible no tiene que llevar peso extra de agua de hidratación. 3) Funciones: 3.1) Combustible de la célula. 3.2) Bloques de construcción (membrana plasmática). 3.3) Aislador térmico. Principales lípidos de la membrana. 1) Fosfolípidos: Los fosfolípidos, un tipo especial de lípido, son los componentes primarios de las membranas celulares. En su estructura química podemos observar una molécula de glicerol, dos ácidos grasos, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Controlan la transferencia de sustancias hacia el interior o exterior de la célula. 2) Glucolípidos: Los glucolípidos son biomoléculas compuestas por un lípido y un grupo glucídico o hidrato de carbono. Forman parte de los carbohidratos de la membrana celular. Entre los principales glúcidos que forman los glucolípidos encontramos a lagalactosa, manosa, fucosa y glucosa. Las principales funciones de los glucolípidos son la del reconocimiento celular y como receptores antigénicos. 3) Esteroides: El colesterol es el esteroide más abundante en los animales, se clasifica como un esterol por la presencia de un hidroxilo (OH) en el C3 y su cadena lateral alifática de 8 a 10 átomos de carbono.
El colesterol es el precursor metabólico de las hormonas esteroides, que son substancias que regulan una gran variedad de funciones fisiológicas, que incluyen el desarrollo sexual y el metabolismo de los carbohidratos. Glucolípidos como determinantes de los grupos sanguíneos. Los grupos sanguíneos humanos (O, A, B) se determinan en parte por el grupo dligosacaridos de sus glucolípidos. Los hidratos de carbono definen los grupos de sangre humana y, por lo tanto, determinan el tipo de sangre que las personas puedes recibir en transfusiones de sangre. Lípidos en agua. Se puede formar una monocapa (cabezas hacia abajo). Bicapa (cabezas hacia arriba y abajo). La monocapa se puede cerrar y formar una micela (forma circular, cabezas hacia fuera, colas hacia dentro). Cuando la bicapa se cierra sobre si misma forma un liposoma, el cual se puede llenar en su interior con agua (cabezas hacia dentro y hacia fuera del círculo). Membrana bacteriana. 1) No posee colesterol: regula la fluidez frente a cambios de temperatura al cambiar su composición de ácidos grasos. 2) La fluidez aumenta con: ácidos grasos saturados, bajas concentraciones de colesterol, altas temperaturas, ácidos grasos con colas hidrocarbonadas. Se mantiene unida por interacciones no covalentes y por interacciones hidrofóbicas entres las colas hidrocarbonadas (fuera de Van der Waals). 3) Distribución de fosfolípidos asimétrica: interna y externa. a) Interna: fosfolípidos cargados negativamente. b) Externa: glicolípidos en al monocapa para que el azúcar quede por fuera. En los organelos también es asimétrica la distribución de sus membranas. 4) Movimientos de la membrana: flexión, rotación, flip-flop, diferencia lateral. Proteínas de la membrana. 1) Integrales: atraviesan la membrana, están unidas covalentemente a un elemento de la membrana, poseen gran cantidad de aminoácidos apolares, se insertan en la bicapa lipídica, crean regiones hidrofóbicas para formar canales o poros con la región hidrofílica. 2) Periféricas: están unidas por interacciones no covalentes (así se asocian a la membrana). 3) Función: transportadoras, conectoras, receptoras, enzimáticas.
