| General note |
Contenido<br/>CAPÍTULO 1<br/>Células: las unidades básicas de la vida <br/>UNIDAD Y DIVERSIDAD DE LAS CÉLULAS <br/>Las células varían enormemente en aspecto y función <br/>Todas las células vivas tienen una química básica similar <br/>Las células vivas son colecciones de catalizadores que se autorreplican <br/>Todas las células vivas han evolucionado, aparentemente, de la misma célula ancestral <br/>Los genes aportan instrucciones para la forma, la función y el comportamiento de las células y los organismos <br/>LAS CÉLULAS BAJO EL MICROSCOPIO <br/>La invención del microscopio óptico llevó al descubrimiento de las células <br/>Los microscopios ópticos revelan algunos componentes de la célula <br/>La microscopía electrónica revela la fina estructura de la célula <br/>LA CÉLULA PROCARIONTE <br/>Los procariontes son las células más diversas y numerosas de la Tierra <br/>El mundo de los procariontes se divide en dos dominios: bacterias y arqueas <br/>LA CÉLULA EUCARIONTE <br/>El núcleo es el depósito de información de la célula <br/>Las mitocondrias generan energía utilizable a partir de moléculas de alimentos <br/>Los cloroplastos capturan energía de la luz solar <br/>Las membranas internas crean compartimentos intracelulares con diferentes funciones <br/>El citosol es un gel acuoso concentrado de moléculas grandes y pequeñas <br/>El citoesqueleto es responsable de los movimientos dirigidos de la célula <br/>El citosol dista de ser estático <br/>Las células eucariontes pueden haberse originado como predadores <br/>ORGANISMOS MODELO <br/>Los biólogos moleculares se han centrado en E. coli <br/>La levadura de cerveza es un eucarionte simple <br/>Arabidopsis ha sido elegida como planta modelo <br/>Los modelos animales comprenden moscas, helmintos, peces y ratones <br/>Los biólogos también estudian directamente a los seres humanos y sus células <br/>La comparación de secuencias del genoma revela la herencia común de la vida <br/>Los genomas contienen más que solo genes <br/>CAPÍTULO 2<br/>Componentes químicos de las células <br/>ENLACES QUÍMICOS <br/>Los tipos de átomos que forman las células son relativamente pocos <br/>Los electrones más externos determinan el modo de interacción de los átomos <br/>Los enlaces covalentes se forman cuando se comparten electrones <br/>Algunos enlaces covalentes involucran a más de un par de electrones <br/>Los electrones de los enlaces covalentes, a menudo, son compartidos de manera desigual <br/>Los enlaces covalentes son suficientemente fuertes como para sobrevivir a las condiciones internas de las células <br/>Los enlaces iónicos se forman por ganancia o pérdida de electrones <br/>Los enlaces de hidrógeno son enlaces no covalentes importantes para muchas moléculas biológicas <br/>Cuatro tipos de interacciones débiles ayudan a unir las moléculas de las células <br/>Algunas moléculas polares forman ácidos y bases en agua <br/>PEQUEÑAS MOLÉCULAS DE LAS CÉLULAS <br/>La célula está formada por compuestos de carbono <br/>Las células contienen cuatro familias importantes de pequeñas moléculas orgánicas <br/>Los azúcares son fuentes de energía y subunidades de los polisacáridos <br/>Las cadenas de ácidos grasos son componentes de las membranas celulares <br/>Los aminoácidos son las subunidades de las proteínas <br/>Los nucleótidos son las subunidades del DNA y del RNA <br/>MACROMOLÉCULAS DE LAS CÉLULAS <br/>Cada macromolécula contiene una secuencia específica de subunidades <br/>Los enlaces no covalentes especifican la forma precisa de una macromolécula <br/>Los enlaces no covalentes permiten que una macromolécula se una a otras moléculas seleccionadas <br/>CAPÍTULO 3<br/>Energía, catálisis y biosíntesis <br/>UTILIZACIÓN DE ENERGÍA POR LAS CÉLULAS <br/>El orden biológico es posible por la liberación de energía calórica de las células <br/>Las células pueden convertir una forma de energía en otra <br/>Los organismos fotosintéticos utilizan la luz solar para sintetizar moléculas orgánicas <br/>Las células obtienen energía a través de la oxidación de moléculas orgánicas <br/>La oxidación y la reducción implican transferencia de electrones <br/>ENERGÍA LIBRE Y CATÁLISIS <br/>Las reacciones químicas proceden en la dirección que causa una pérdida de energía libre <br/>Las enzimas reducen la energía necesaria para iniciar reacciones espontáneas <br/>El cambio de energía libre de una reacción determina si esta puede producirse <br/>DeltaG se modifica a medida que la reacción procede hacia el equilibrio<br/>El cambio de energía libre estándar, AG°, permite la comparación de la energética de diferentes reacciones <br/>La constante de equilibrio es directamente proporcional a AG° <br/>En las reacciones complejas, la constante de equilibrio incluye las concentraciones de todos los reactivos y productos<br/>La constante de equilibrio también indica la fuerza de las interacciones de enlaces no covalentes <br/>En las reacciones secuenciales, los cambios de energía libre son aditivos <br/>Las reacciones catalizadas por enzimas dependen de colisiones moleculares rápidas <br/>Las interacciones no covalentes permiten que las enzimas se unan a moléculas específicas <br/>MOLÉCULAS TRANSPORTADORAS ACTIVADAS Y BIOSÍNTESIS <br/>La formación de una molécula transportadora activada está acoplada a una reacción energéticamente favorable<br/>El ATP es la molécula transportadora activada más utilizada <br/>La energía almacenada en el ATP se aprovecha, a menudo, para unir dos moléculas <br/>NADH y NADPH son moléculas transportadoras activadas de electrones <br/>NADPH y NADH cumplen diferentes funciones en las células <br/>Las células utilizan muchas otras moléculas transportadoras activadas <br/>La síntesis de los polímeros biológicos requiere un aporte de energía <br/>CAPÍTULO 4<br/>Estructura y función de las proteínas <br/>FORMA Y ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS <br/>La forma de una proteína es especificada por su secuencia de aminoácidos <br/>Las proteínas se pliegan en una conformación de mínima energía<br/>Las proteínas adoptan una gran variedad de formas complejas <br/>La hélice alfa y la hoja beta son patrones de plegamiento frecuentes <br/>Las hélices se forman fácilmente en las estructuras biológicas <br/>Las hojas beta forman estructuras rígidas en el centro de muchas proteínas <br/>Las proteínas mal plegadas pueden formar estructuras amiloides que causan enfermedad <br/>Las proteínas tienen varios niveles de organización <br/>Las proteínas también contienen regiones no estructuradas <br/>De las numerosas cadenas polipeptídicas posibles, pocas serán útiles <br/>Las proteínas pueden clasificarse en familias <br/>Las moléculas proteicas grandes, a menudo, contienen más de una cadena polipeptídica <br/>Las proteínas pueden ensamblarse en filamentos, hojas o esferas <br/>Algunos tipos de proteínas tienen formas fibrosas alargadas <br/>Las proteínas extracelulares a menudo son estabilizadas por enlaces cruzados covalentes <br/>CÓMO FUNCIONAN LAS PROTEÍNAS <br/>Todas las proteínas se unen a otras moléculas <br/>Los seres humanos producen miles de millones de anticuerpos distintos, cada uno con un sitio de unión diferente<br/>Las enzimas son catalizadores potentes y muy específicos<br/>Las enzimas aceleran mucho la velocidad de las reacciones químicas<br/>La lisozima ilustra cómo funciona una enzima<br/>Muchos fármacos inhiben enzimas <br/>Moléculas pequeñas estrechamente unidas suman funciones adicionales a las proteínas <br/>CÓMO SE CONTROLAN LAS PROTEÍNAS <br/>Las actividades catalíticas de las enzimas son reguladas, a menudo, por otras moléculas <br/>Las enzimas alostéricas tienen dos o más sitios de unión que influyen entre sí <br/>La fosforilación puede controlar la actividad proteica por inducción de un cambio conformacional <br/>Las modificaciones covalentes también controlan la localización y la interacción de las proteínas <br/>Las proteínas de unión al GTP son activadas y desactivadas por la ganancia y la pérdida de un grupo fosfato <br/>La hidrólisis del ATP permite que las proteínas motoras produzcan movimientos dirigidos en las células <br/>Las proteínas forman, a menudo, grandes complejos que funcionan como maquinarias<br/>Los andamiajes reúnen muchas proteínas interactivas <br/>Las interacciones débiles entre macromoléculas pueden producir grandes subcompartimentos bioquímicos en las células <br/>CÓMO SE ESTUDIAN LAS PROTEÍNAS <br/>Las proteínas pueden ser purificadas a partir de células o tejidos <br/>La determinación de la estructura de una proteína comienza con la determinación de su secuencia de aminoácidos <br/>Las técnicas de ingeniería genética permiten la producción, la creación y el análisis en gran escala de casi cualquier proteína <br/>El parentesco de las proteínas ayuda a predecir su estructura y función <br/>CAPÍTULO 5<br/>DNA y cromosomas <br/>ESTRUCTURA DEL DNA <br/>Una molécula de DNA está formada por dos cadenas complementarias de nucleótidos <br/>La estructura del DNA proporciona un mecanismo para la herencia<br/>ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS EUCARIONTES <br/>El DNA eucarionte es empaquetado en múltiples cromosomas <br/>Los cromosomas organizan y transportan información genética <br/>Se requieren secuencias de DNA especializadas para la replicación del DNA y la segregación de los cromosomas <br/>Los cromosomas en interfase no están distribuidos de manera aleatoria dentro del núcleo <br/>El DNA de los cromosomas siempre está muy condensado<br/>Los nucleosomas son las unidades básicas de la estructura de los cromosomas eucariontes <br/>El empaquetamiento de cromosomas se produce en múltiples niveles <br/>REGULACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS <br/>Los cambios de estructura de los nucleosomas permiten el acceso al DNA <br/>Los cromosomas en interfase contienen formas tanto altamente condensadas como más extendidas de cromatina <br/>CAPÍTULO 6<br/>Replicación y reparación del DNA <br/>REPLICACIÓN DEL DNA <br/>El apareamiento de bases permite la replicación del DNA <br/>La síntesis del DNA se inicia en los orígenes de replicación <br/>Se forman dos horquillas de replicación en cada origen de replicación <br/>La DNA polimerasa sintetiza DNA utilizando una hebra madre como molde <br/>La horquilla de replicación es asimétrica <br/>La DNA polimerasa se corrige a sí misma <br/>Segmentos cortos de RNA actúan como cebadores para la síntesis del DNA <br/>Las proteínas en una horquilla de replicación cooperan para formar una maquinaria de replicación <br/>La telomerasa replica los extremos de los cromosomas eucariontes <br/>La longitud del telómero varía según el tipo celular y la edad <br/>REPARACIÓN DEL DNA <br/>El daño del DNA se produce de manera continua en las células <br/>Las células poseen una variedad de mecanismos para reparar el DNA <br/>Un sistema de reparación de apareamientos erróneos del DNA elimina los errores de replicación que escapan a la corrección<br/>Las roturas bicatenarias del DNA requieren una estrategia de reparación diferente <br/>La recombinación homologa permite una reparación perfecta de las roturas bicatenarias del DNA <br/>La falta de reparación del daño del DNA puede tener graves consecuencias para una célula o un organismo<br/>Las secuencias genómicas conservan un registro de la fidelidad de la replicación y la reparación del DNA <br/>CAPÍTULO 7<br/>Del DNA a la proteína: cómo leen el genoma las células <br/>DEL DNA AL RNA <br/>Porciones de la secuencia de DNA son transcritas a RNA <br/>La transcripción produce RNA, que es complementario de una cadena de DNA <br/>Las células producen diversos tipos de RNA <br/>Las señales en el DNA le indican a la RNA polimerasa dónde comenzar y dónde terminar la transcripción <br/>La iniciación de la transcripción de genes eucariontes es un proceso complejo <br/>La RNA polimerasa eucarionte requiere factores de transcripción general <br/>Los mRNA eucariontes son procesados en el núcleo <br/>En los eucariontes, los genes que codifican proteínas están interrumpidos por secuencias no codificantes denominadas intrones <br/>Los intrones son eliminados de los pre-mRNA mediante corte y empalme del RNA <br/>La síntesis y el procesamiento del RNA tienen lugar en "fábricas" dentro del núcleo<br/>Los mRNA eucariontes maduros son exportados del núcleo <br/>Las moléculas de mRNA finalmente son degradadas en el citosol <br/>DEL RNA A LA PROTEÍNA <br/>Una secuencia de mRNA es decodificada en grupos de tres nucleótidos <br/>Las moléculas de tRNA emparejan a los aminoácidos con los codones del mRNA <br/>Enzimas específicas acoplan los tRNA al aminoácido correcto <br/>El mensaje del mRNA es decodificado en los ribosomas <br/>El ribosoma es una ribozima <br/>Codones específicos de un mRNA le señalan al ribosoma dónde iniciar y terminar la síntesis proteica <br/>Las proteínas son producidas en polirribosomas <br/>Los inhibidores de la síntesis de proteínas procariontes se utilizan como antibióticos <br/>La degradación proteica controlada ayuda a regular la cantidad de cada proteína en una célula <br/>Hay muchos pasos entre el DNA y la proteína <br/>EL RNA Y LOS ORÍGENES DE LA VIDA <br/>La vida requiere autocatálisis <br/>El RNA puede almacenar información y catalizar reacciones químicas <br/>Se considera que el RNA precedió al DNA en la evolución <br/>CAPÍTULO 8<br/>Control de la expresión génica<br/>GENERALIDADES SOBRE LA EXPRESIÓN GÉNICA <br/>Los diferentes tipos de células de un organismo multicelular contienen el mismo DNA <br/>Diferentes tipos de células producen diferentes grupos de proteínas <br/>Una célula puede modificar la expresión de sus genes en respuesta a señales externas <br/>La expresión génica puede ser regulada en diversos pasos del DNA al RNA a la proteína <br/>REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN <br/>Los reguladores de la transcripción se unen a secuencias de DNA reguladoras <br/>Los cambios de transcripción permiten que las células respondan a cambios de su entorno <br/>Los represores desactivan los genes y los activadores los activan <br/>El operón Lac es controlado por un activador y un represor <br/>Los reguladores de la transcripción eucariontes controlan la expresión génica a distancia <br/>Los reguladores de la transcripción eucariontes ayudan a iniciar la transcripción, reclutando proteínas modificadoras de la cromatina <br/>La disposición de los cromosomas en dominios en bucle mantiene bajo control a los potenciadores <br/>GENERACIÓN DE TIPOS CELULARES ESPECIALIZADOS <br/>Los genes eucariontes son controlados por combinaciones de reguladores de la transcripción <br/>La expresión de diferentes genes puede ser coordinada por una sola proteína <br/>El control combinatorio también puede generar diferentes tipos celulares<br/>La formación de todo un órgano puede ser desencadenada por un único regulador de la transcripción <br/>Los reguladores de la transcripción pueden utilizarse para dirigir experimentalmente la formación de tipos celulares específicos en cultivo <br/>Las células diferenciadas mantienen su identidad <br/>CONTROLES POSTRANSCRIPCIÓN <br/>Los mRNA contienen secuencias que controlan su traducción <br/>Los RNA reguladores controlan la expresión de miles de genes <br/>Los micro-RNA dirigen la destrucción de mRNA diana <br/>Los RNA de interferencia pequeños protegen a las células de las infecciones <br/>Miles de RNA no codificantes largos también pueden regular la actividad de genes de mamíferos <br/>CAPÍTULO 9<br/>Evolución de los genes y genomas <br/>GENERACIÓN DE VARIACIÓN GENÉTICA <br/>En los organismos que se reproducen sexualmente, solo los cambios de la línea germinal se transmiten a la progenie <br/>Las mutaciones puntiformes son causadas por fallos de los mecanismos normales de copia y reparación del DNA <br/>Las mutaciones también pueden modificar la regulación de un gen <br/>Las duplicaciones de DNA dan origen a familias de genes relacionados <br/>La duplicación y divergencia dieron origen a la familia de genes de globina <br/>Las duplicaciones de genomas completos han modelado la historia evolutiva de muchas especies <br/>Se pueden crear nuevos genes por reordenamiento de exones <br/>Los elementos genéticos móviles han ejercido una profunda influencia en la evolución de los genomas <br/>La transferencia génica horizontal hace posible el intercambio de genes entre organismos <br/>RECONSTRUCCIÓN DEL ÁRBOL FAMILIAR DE LA VIDA <br/>Es probable que se conserven los cambios genéticos que confieren una ventaja selectiva <br/>Los organismos estrechamente relacionados tienen genomas que son similares en cuanto a su organización y su secuencia<br/>Las regiones del genoma funcionalmente importantes aparecen como islas de secuencias de DNA conservadas <br/>Las comparaciones genómicas muestran que los genomas de los vertebrados ganan y pierden DNA con rapidez<br/>La conservación de secuencias nos permite rastrear, incluso, las relaciones evolutivas más distantes <br/>ELEMENTOS GENÉTICOS MÓVILES Y VIRUS <br/>Los elementos genéticos móviles codifican los componentes que necesitan para el movimiento <br/>E genoma humano contiene dos familias principales de secuencias transponibles <br/>Los virus pueden moverse entre células y organismos <br/>Los retrovirus revierten el flujo normal de información genética <br/>EXPLORACIÓN DEL GENOMA HUMANO <br/>Las secuencias nucleotídicas de los genomas humanos muestran la disposición de nuestros genes <br/>Las diferencias de regulación génica pueden ayudar a explicar cómo animales con genomas similares pueden ser tan diferentes<br/>El genoma de neandertales extintos revela mucho acerca de lo que nos hace humanos <br/>La variación del genoma contribuye a nuestra individualidad, pero ¿cómo? <br/>CAPÍTULO 10<br/>Análisis de la estructura y función de los genes <br/>AISLAMIENTO Y CLONACIÓN DE MOLÉCULAS DE DNA <br/>Las enzimas de restricción cortan las moléculas de DNA en sitios específicos <br/>La electroforesis en gel separa fragmentos de DNA de diferentes tamaños <br/>La clonación del DNA comienza con la producción de DNA recombinante <br/>El DNA recombinante puede ser copiado en el interior de células bacterianas <br/>Todo un genoma puede estar representado en una genoteca de DNA <br/>La hibridación proporciona una manera sensible de detectar secuencias nucleotídicas específicas <br/>CLONACIÓN DEL DNA POR PCR <br/>La PCR utiliza DNA polimerasa y cebadores de DNA específicos para amplificar secuencias de DNA en un tubo de ensayo <br/>La PCR tiene aplicaciones diagnósticas y forenses <br/>SECUENCIACIÓN DEL DNA <br/>La secuenciación por método didesoxi depende del análisis de cadenas de DNA terminadas en cada posición <br/>Las técnicas de secuenciación de próxima generación tornan más rápida y más económica la secuenciación de genomas <br/>Los análisis genómicos comparativos pueden identificar genes y predecir su función <br/>EXPLORACIÓN DE LA FUNCIÓN GÉNICA <br/>El análisis de mRNA proporciona una instantánea de la expresión génica <br/>La hibridación in situ puede revelar cuándo y dónde se expresa un gen <br/>Los genes indicadores permiten rastrear proteínas específicas en células vivas <br/>El estudio de mutantes puede ayudar a revelar la función de un gen 3<br/>La interferencia por RNA (RNAi) inhibe la actividad de genes específicos <br/>Un gen conocido puede ser eliminado o reemplazado por una versión modificada <br/>Los genes pueden ser editados con gran precisión mediante el uso del sistema CRISPR bacteriano <br/>Los organismos mutantes proporcionan modelos útiles de enfermedad humana <br/>Las plantas transgénicas son importantes tanto para la biología celular como para la agricultura <br/>El DNA clonado permite sintetizar grandes cantidades de proteínas, incluso las raras <br/>CAPÍTULO 11<br/>Estructura de la membrana <br/>BICAPA LIPÍDICA <br/>Los lípidos de membrana forman bicapas en el agua <br/>La bicapa lipídica es un líquido flexible bidimensional <br/>La fluidez de una bicapa lipídica depende de su composición <br/>El ensamblado de la membrana comienza en el retículo endoplasmático <br/>Ciertos fosfolípidos están confinados a un lado de la membrana <br/>PROTEÍNAS DE MEMBRANA <br/>Las proteínas de membrana se asocian con la bicapa lipídica de diferentes maneras <br/>Una cadena polipeptídica suele cruzar la bicapa lipídica como una hélice alfa<br/>Las proteínas de membrana pueden ser solubilizadas en detergentes <br/>Conocemos la estructura completa de relativamente pocas proteínas de membrana <br/>La membrana plasmática es reforzada por la corteza celular subyacente <br/>Una célula puede restringir el movimiento de sus proteínas de membrana <br/>La superficie celular está cubierta de hidratos de carbono <br/>CAPÍTULO 12<br/>Transporte a través de las membranas celulares <br/>PRINCIPIOS DEL TRANSPORTE TRANSMEMBRANA <br/>Las bicapas lipídicas son impermeables a los iones y la mayoría de las moléculas polares sin carga <br/>Las concentraciones de iones en el interior y el exterior de una célula son muy diferentes <br/>Las diferencias de concentración de iones inorgánicos a través de una membrana celular generan un potencial de membrana <br/>Las células contienen dos clases de proteínas de transporte de membrana: transportadores y canales <br/>Los solutos cruzan las membranas mediante transporte pasivo o activo <br/>Tanto el gradiente de concentración como el potencial de membrana influyen en el transporte pasivo de solutos con carga <br/>El agua se mueve a través de las membranas celulares siguiendo su gradiente de concentración, un proceso denominado ósmosis <br/>TRANSPORTADORES Y SUS FUNCIONES <br/>Los transportadores pasivos mueven un soluto en favor de su gradiente electroquímico <br/>Las bombas transportan activamente un soluto en contra de su gradiente electroquímico <br/>La bomba de Na+ de las células animales utiliza la energía suministrada por el ATP para expulsar Na+ e introducir K+<br/>La bomba de Na+ genera un pronunciado gradiente de concentración de Na+ a través de la membrana plasmática<br/>Las bombas de Ca2+ mantienen baja la concentración citosólica de Ca2+ <br/>Las bombas impulsadas por gradiente aprovechan los gradientes de solutos para mediar el transporte activo<br/>El gradiente electroquímico de Na+ impulsa el transporte de glucosa a través de la membrana plasmática de células animales<br/>Los gradientes electroquímicos de H+ impulsan el transporte de solutos en plantas, hongos y bacterias<br/>CANALES IÓNICOS Y POTENCIAL DE MEMBRANA <br/>Los canales iónicos son selectivos para iones y están regulados <br/>La permeabilidad de la membrana a iones específicos rige el potencial de membrana<br/>Los canales alternan aleatoriamente entre estados abiertos y cerrados <br/>Diferentes tipos de estímulos influyen en la apertura y el cierre de los canales iónicos <br/>Los canales regulados por voltaje responden al potencial de membrana <br/>CANALES IÓNICOS Y SEÑALIZACIÓN DE CÉLULAS NERVIOSAS<br/>Los potenciales de acción permiten una rápida comunicación a larga distancia a lo largo de los axones <br/>Los potenciales de acción son mediados por canales catiónicos regulados por voltaje <br/>Los canales de Ca2+ regulados por voltaje de las terminaciones nerviosas convierten una señal eléctrica en una señal química <br/>Los canales iónicos regulados por transmisor en la membrana postsináptica vuelven a convertir la señal química en una señal eléctrica <br/>Los neurotransmisores pueden ser excitadores o inhibidores <br/>La mayoría de los fármacos psicoactivos afectan la señalización sináptica por unión a receptores de neurotransmisores <br/>La complejidad de la señalización sináptica nos permite pensar, actuar, aprender y recordar <br/>Los canales iónicos regulados por luz pueden utilizarse para activar o inactivar transitoriamente neuronas en animales vivos <br/>CAPÍTULO 13<br/>Cómo obtienen las células energía de los alimentos <br/>DEGRADACIÓN Y UTILIZACIÓN DE AZÚCARES Y GRASAS <br/>Las moléculas de alimentos se degradan en tres etapas <br/>La glucólisis extrae energía de la división del azúcar <br/>La glucólisis produce ATP y NADH <br/>En ausencia de oxígeno, las fermentaciones pueden producir ATP <br/>Las enzimas glucolíticas acoplan la oxidación al almacenamiento de energía en proteínas transportadoras activadas <br/>Varios tipos de moléculas orgánicas son convertidas en acetil CoA en la matriz mitocondrial <br/>El ciclo del ácido cítrico genera NADH por oxidación de grupos acetilo a C02 <br/>Numerosas vías biosintéticas comienzan con la glucólisis o el ciclo del ácido cítrico <br/>El transporte de electrones impulsa la síntesis de la mayor parte del ATP en la mayoría de las células <br/>REGULACIÓN DEL METABOLISMO <br/>Las reacciones catabólicas y anabólicas están organizadas y reguladas<br/>La regulación por retroalimentación permite que las células pasen de la degradación de glucosa a la síntesis de glucosa <br/>Las células almacenan moléculas de alimento en reservorios especiales a fin de preparase para períodos de necesidad <br/>CAPÍTULO 14<br/>Generación de energía en las mitocondrias y los cloroplastos<br/>Las células obtienen la mayor parte de su energía mediante un mecanismo basado en membranas <br/>El acoplamiento quimiosmótico es un proceso antiguo, conservado en las células actuales <br/>MITOCONDRIAS Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA <br/>Las mitocondrias son dinámicas en estructura, localización y número <br/>Una mitocondria contiene una membrana externa, una membrana interna y dos compartimentos internos <br/>El ciclo del ácido cítrico genera electrones de alta energía requeridos para la producción de ATP <br/>El movimiento de electrones se acopla al bombeo de protones <br/>Los electrones pasan a través de tres grandes complejos enzimáticos presentes en la membrana mitocondrial interna <br/>El bombeo de protones genera un pronunciado gradiente electroquímico de protones a través de la membrana mitocondrial interna <br/>La ATP sintasa utiliza la energía almacenada en el gradiente electroquímico de protones para producir ATP <br/>El gradiente electroquímico de protones también impulsa el transporte a través de la membrana mitocondrial interna<br/>La rápida conversión del ADP en ATP en las mitocondrias mantiene un alto cociente ATP/ADP en las células<br/>La respiración celular es asombrosamente eficaz <br/>MECANISMOS MOLECULARES DEL TRANSPORTE DE ELECTRONES Y EL BOMBEO DE PROTONES<br/>La transferencia de electrones moviliza a los protones con facilidad <br/>El potencial redox es una medida de las afinidades por los electrones <br/>Las transferencias de electrones liberan grandes cantidades de energía <br/>Los metales estrechamente unidos a proteínas forman diferentes moléculas transportadoras de electrones<br/>La citocromo c oxidasa cataliza la reducción del oxígeno molecular <br/>CLOROPLASTOS Y FOTOSÍNTESIS<br/>Los cloroplastos se asemejan a las mitocondrias, pero tienen un compartimento adicional: el tilacoide<br/>La fotosíntesis genera ATP y NADPH, y luego los consume <br/>Las moléculas de clorofila absorben la energía de la luz solar <br/>Las moléculas de clorofila excitadas canalizan energía hacia un centro de reacción <br/>Un par de fotosistemas cooperan para generar ATP y NADPH <br/>El oxígeno es generado por un complejo que divide agua, que se asocia con el fotosistema II <br/>El par especial del fotosistema I recibe sus electrones del fotosistema II <br/>La fijación de carbono utiliza ATP y NADPH para convertir C02 en azúcares <br/>Los azúcares generados por la fijación de carbono pueden almacenarse como almidón o consumirse para producir ATP<br/>EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS GENERADORES DE ENERGÍA <br/>La fosforilación oxidativa evolucionó en etapas <br/>Las bacterias fotosintéticas demandaron aún menos de su ambiente <br/>El estilo de vida de Methanococcus hace pensar que el acoplamiento quimiosmótico es un proceso antiguo<br/>CAPÍTULO 15 <br/>Compartimentos intracelulares y transporte de proteínas <br/>ORGÁNULOS LIMITADOS POR MEMBRANA <br/>Las células eucariontes contienen un conjunto básico de orgánulos limitados por membrana <br/>Los orgánulos limitados por membrana evolucionaron de diferentes maneras <br/>DISTRIBUCIÓN DE LAS PROTEÍNAS <br/>Las proteínas son transportadas al interior de los orgánulos mediante tres mecanismos <br/>Las secuencias señal dirigen las proteínas al compartimento correcto <br/>Las proteínas ingresan en el núcleo a través de los poros nucleares <br/>Las proteínas se desenrollan para ingresar en las mitocondrias y los cloroplastos <br/>Las proteínas ingresan en los peroxisomas tanto desde el citosol como desde el retículo endoplasmático <br/>Las proteínas ingresan en el retículo endoplasmático mientras son sintetizadas <br/>Las proteínas solubles producidas en el RE son liberadas a su luz <br/>Las señales de inicio y detención determinan la disposición de una proteína transmembrana en la bicapa lipídica <br/>TRANSPORTE VESICULAR <br/>Las vesículas de transporte llevan proteínas solubles y fragmentos de membrana entre los compartimentos <br/>El desprendimiento de las vesículas es impulsado por el ensamblado de una cubierta proteica <br/>La fijación de vesículas depende de ataduras y SNAREs <br/>VÍAS SECRETORAS <br/>La mayoría de las proteínas son sometidas a modificaciones covalentes en el RE <br/>La salida del RE se controla para garantizar la calidad de la proteína <br/>El tamaño del RE es controlado por la demanda de proteínas plegadas <br/>Las proteínas son modificadas y especializadas en forma adicional en el aparato de Golgi <br/>Las proteínas secretoras son liberadas de la célula por exocitosis <br/>VÍAS ENDOCÍTICAS <br/>Las células fagocíticas especializadas ingieren partículas grandes <br/>Se captan líquido y macromoléculas mediante pinocitosis <br/>La endocitosis mediada por receptores proporciona una vía específica en las células animales <br/>Las macromoléculas endocitadas son clasificadas para su distribución en los endosomas <br/>Los lisosomas son los principales sitios de digestión intracelular <br/>CAPÍTULO 16<br/>Señalización celular <br/>PRINCIPIOS GENERALES DE LA SEÑALIZACIÓN CELULAR <br/>Las señales pueden actuar a corto o a largo alcance <br/>Un conjunto limitado de señales extracelulares puede producir una enorme variedad de comportamientos celulares <br/>La respuesta de una célula a una señal puede ser rápida o lenta <br/>Los receptores de la superficie celular transmiten señales extracelulares a través de vías de señalización intracelular <br/>Algunas proteínas de señalización intracelular actúan como interruptores moleculares <br/>Existen tres clases principales de receptores de la superficie celular <br/>Los receptores acoplados a canales iónicos convierten a las señales químicas en señales eléctricas <br/>RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNAS G <br/>La estimulación de los GPCR activa subunidades de proteínas G<br/>Algunas toxinas bacterianas causan enfermedad al alterar la actividad de las proteínas G <br/>Algunas proteínas G regulan canales iónicos de manera directa <br/>Muchas proteínas G activan enzimas unidas a la membrana que producen pequeñas moléculas mensajeras<br/>La vía de señalización del AMP cíclico puede activar enzimas y genes <br/>La vía del fosfolípido de inositol desencadena un aumento en el Ca2+ intracelular <br/>Una señal de Ca2+ desencadena muchos procesos biológicos <br/>Una vía de señalización de GPCR genera un gas disuelto que transporta una señal a células adyacente<br/>Las cascadas de señalización intracelular desencadenadas por GPCR pueden alcanzar velocidad, sensibilidad y adaptabilidad asombrosas<br/>RECEPTORES ACOPLADOS A ENZIMAS <br/>Los RTK activados recluían un complejo de proteínas de señalización intracelular <br/>La mayoría de los RTK activan la GTPasa monomérica Ras <br/>Los RTK activan la Pl 3-cinasa para producir sitios de atraque de lípidos en la membrana plasmática <br/>Algunos receptores activan una vía rápida hacia el núcleo <br/>Algunas moléculas de señalización extracelular cruzan la membrana plasmática y se unen a receptores intracelulares<br/>Las plantas utilizan receptores y estrategias de señalización que difieren de las utilizadas por los animales<br/>Las redes de proteínas cinasas integran información para controlar comportamientos celulares complejos<br/>CAPÍTULO 17<br/>Citoesqueleto <br/>FILAMENTOS INTERMEDIOS <br/>Los filamentos intermedios son resistentes y se asemejan a cuerdas <br/>Los filamentos intermedios confieren resistencia a las células contra el esfuerzo mecánico <br/>La envoltura nuclear está sostenida por una malla de filamentos intermedios <br/>Las proteínas conectoras vinculan filamentos citoesqueléticos y "puentean" la envoltura nuclear <br/>MICROTÚBULOS <br/>Los microtúbulos son tubos huecos con extremos que presentan estructuras específicas <br/>El centrosoma es el principal centro organizador de microtúbulos en las células animales <br/>Los microtúbulos presentan inestabilidad dinámica <br/>La inestabilidad dinámica es impulsada por hidrólisis del GTP <br/>Existen fármacos que pueden modificar la dinámica de los microtúbulos <br/>Los microtúbulos organizan el interior de la célula <br/>Las proteínas motoras impulsan el transporte intracelular <br/>Los microtúbulos y las proteínas motoras determinan la posición de los orgánulos en el citoplasma <br/>Los cilios y los flagelos contienen microtúbulos estables movidos por dineína <br/>FILAMENTOS DE ACTINA <br/>Los filamentos de actina son delgados y flexibles <br/>La actina y la tubulina se polimerizan mediante mecanismos similares <br/>Numerosas proteínas se unen a la actina y modifican sus propiedades <br/>Por debajo de la membrana plasmática de la mayoría de las células eucariontes hay una corteza rica en filamentos de actina <br/>La reptación celular depende de la actina cortical <br/>Las proteínas de unión a actina influyen en el tipo de protrusiones formadas en el borde de avance <br/>Las señales extracelulares pueden modificar la disposición de los filamentos de actina<br/>La actina se asocia con la miosina para formar estructuras contráctiles <br/>CONTRACCIÓN MUSCULAR <br/>La contracción muscular depende de la interacción de filamentos de actina y miosina <br/>Durante la contracción muscular, los filamentos de actina se deslizan contra los filamentos de miosina <br/>La contracción muscular es desencadenada por un súbito aumento del Ca2+ citosólico <br/>Distintos tipos de células musculares cumplen diferentes funciones <br/>CAPÍTULO 18<br/>Ciclo de división celular <br/>GENERALIDADES SOBRE EL CICLO CELULAR <br/>El ciclo celular eucarionte suele consistir en cuatro fases <br/>Un sistema de control del ciclo celular desencadena los principales procesos del ciclo celular <br/>El control del ciclo celular es similar en todos los eucariontes <br/>SISTEMA DE CONTROL DEL CICLO CELULAR <br/>El sistema de control del ciclo celular depende de la activación cíclica de proteínas cinasas denominadas Cdk <br/>Distintos complejos ciclina-Cdk desencadenan diferentes pasos en el ciclo celular <br/>Las concentraciones de ciclina son reguladas por transcripción y proteólisis <br/>La actividad de los complejos ciclina-Cdk depende de fosforilación y desfosforilación <br/>La actividad de Cdk puede ser bloqueada por proteínas inhibidoras de Cdk <br/>El sistema de control del ciclo celular puede detener el ciclo de diversas maneras <br/>FASE G1 <br/>Las Cdk son inactivadas en forma estable en G1 <br/>Los mitógenos promueven la producción de ciclinas que estimulan la división celular <br/>El daño del DNA puede detener, de manera transitoria, la progresión a través de G1 <br/>Las células pueden retrasar la división durante períodos prolongados al ingresar en estados no proliferativos especializados<br/>FASE S <br/>El complejo S-Cdk inicia la replicación del DNA y bloquea una nueva replicación <br/>La replicación incompleta puede detener el ciclo celular en G2<br/>FASE M <br/>El complejo M-Cdk impulsa el ingreso en la mitosis <br/>Las cohesinas y las condensinas ayudan a configurar los cromosomas duplicados para la separación <br/>Diferentes citoesqueletos ensamblados llevan a cabo la mitosis y la citocinesis <br/>La fase M tiene lugar en etapas <br/>MITOSIS <br/>Los centrosomas se duplican para ayudar a formar los dos polos del huso mitótico <br/>El huso mitótico comienza a ensamblarse en la profase <br/>Los cromosomas se unen al huso mitótico en la prometafase <br/>Los cromosomas ayudan a ensamblar el huso mitótico <br/>En la metafase, los cromosomas se alinean en el ecuador del huso <br/>La proteólisis desencadena la separación de cromátidas hermanas en la anafase <br/>Los cromosomas se segregan durante la anafase <br/>Un cromosoma no unido impedirá la separación de las cromátidas hermanas <br/>La envoltura nuclear se reconstruye en la telofase <br/>CITOCINESIS<br/>El huso mitótico determina el plano de segmentación citoplasmático <br/>El anillo contráctil de las células animales está compuesto por filamentos de actina y miosina <br/>En las células vegetales, la citocinesis implica la formación de una pared celular nueva <br/>Cuando una célula se divide, se deben distribuir los orgánulos limitados por membrana entre las células hijas<br/>CONTROL DEL NÚMERO Y EL TAMAÑO DE LAS CÉLULAS <br/>La apoptosis ayuda a regular el número de células animales<br/>La apoptosis es mediada por una cascada proteolítica intracelular <br/>El programa intrínseco de muerte por apoptosis es regulado por la familia de proteínas intracelulares <br/>Las señales apoptóticas también pueden proceder de otras células <br/>Las células animales requieren señales extracelulares para sobrevivir, crecer y dividirse <br/>Los factores de supervivencia suprimen la apoptosis <br/>Los mitógenos estimulan la división celular al promover el ingreso en la fase S <br/>Los factores de crecimiento estimulan el crecimiento celular <br/>Algunas proteínas de señalización extracelular inhiben la supervivencia, la división o el crecimiento de las células <br/>CAPÍTULO 19<br/>Reproducción sexual y genética <br/>BENEFICIOS DE LA REPRODUCCIÓN SEXUAL <br/>En la reproducción sexual, intervienen células diploides y haploides <br/>La reproducción sexual genera diversidad genética <br/>La reproducción sexual les confiere a los organismos una ventaja competitiva en un entorno cambiante <br/>MEIOSIS Y FECUNDACIÓN <br/>La meiosis consiste en una ronda de replicación de DNA, seguida de dos rondas de división nuclear <br/>Los cromosomas homólogos duplicados se aparean durante la profase meiótica <br/>Se produce entrecruzamiento (crossing over) entre los cromosomas materno y paterno duplicados de cada bivalente <br/>El apareamiento y el entrecruzamiento de los cromosomas aseguran la correcta segregación de los homólogos <br/>La segunda división meiótica produce núcleos hijos haploides <br/>Los gametos haploides contienen información genética recombinada <br/>La meiosis no es perfecta <br/>La fecundación reconstituye un genoma diploide completo <br/>MENDEL Y LAS LEYES DE LA HERENCIA <br/>Mendel estudió rasgos que se heredan por separado <br/>Mendel refutó las teorías alternativas de la herencia <br/>Los experimentos de Mendel revelaron la existencia de alelos dominantes y recesivos <br/>Cada gameto es portador de un solo alelo para cada característica <br/>La ley de la segregación de Mendel se aplica a todos los organismos que se dividen por reproducción sexual <br/>Los alelos para rasgos diferentes se segregan en forma independiente <br/>El comportamiento de los cromosomas durante la meiosis es la base de las leyes de la herencia de Mendel <br/>Los genes que residen en el mismo cromosoma pueden segregarse independientemente tras el entrecruzamiento <br/>Las mutaciones génicas pueden causar una pérdida o una ganancia de función <br/>Todos somos portadores de numerosas mutaciones recesivas potencialmente nocivas <br/>LA GENÉTICA COMO HERRAMIENTA EXPERIMENTAL <br/>El enfoque genético clásico comienza con la mutagénesis aleatoria <br/>Los cribados genéticos permiten identificar mutantes con deficiencias en procesos celulares específicos <br/>Los mutantes condicionales permiten el estudio de mutaciones letales <br/>Una prueba de complementación revela si dos mutaciones se localizan en el mismo gen <br/>EXPLORACIÓN DE LA GENÉTICA HUMANA <br/>Nuestros antepasados nos han transmitido bloques ligados de polimorfismos <br/>Los polimorfismos aportan indicios sobre nuestra historia evolutiva <br/>Los estudios genéticos colaboran en la búsqueda de las causas de las enfermedades humanas <br/>Muchas enfermedades humanas graves y raras son causadas por mutaciones en genes individuales <br/>Múltiples mutaciones y factores ambientales suelen influir en enfermedades humanas frecuentes <br/>Los estudios de asociación en todo el genoma pueden ayudar a buscar mutaciones asociadas con enfermedad<br/>Aún tenemos mucho que aprender acerca de la base genética de la variación humana y la enfermedad<br/>CAPÍTULO 20<br/>Comunidades celulares: tejidos, células madre y cáncer <br/>MATRIZ EXTRACELULAR Y TEJIDOS CONJUNTIVOS <br/>Las células vegetales tienen paredes externas resistentes <br/>Las microfibrillas de celulosa confieren a la pared de las células vegetales su resistencia a la tracción <br/>Los tejidos conjuntivos animales están formados, en gran medida, por matriz extracelular <br/>El colágeno le confiere a los tejidos conjuntivos animales resistencia a la tracción <br/>Las células organizan el colágeno que secretan <br/>Las integrinas acoplan la matriz extracelular al citoesqueleto intracelular <br/>Los geles de polisacáridos y proteínas llenan los espacios y resisten la compresión <br/>HOJAS EPITELIALES Y UNIONES CELULARES <br/>Las hojas epiteliales están polarizadas y descansan sobre una lámina basal <br/>Las uniones estrechas crean un epitelio impermeable y separan sus superficies apical y basolateral <br/>Las uniones conectadas al citoesqueleto mantienen a las células epiteliales firmemente ligadas entre sí y a la lámina basal<br/>Las uniones comunicantes permiten el pasaje intercelular de pequeñas moléculas y de iones inorgánicos citosólicos<br/>CÉLULAS MADRE Y RENOVACIÓN TISULAR <br/>Los tejidos son mezclas organizadas de muchos tipos celulares <br/>Diferentes tejidos se renuevan a distintas velocidades <br/>Las células madre y las células precursoras proliferativas generan un suministro continuo de células con diferenciación terminal<br/>Existen señales específicas que mantienen las poblaciones de células madre <br/>Las células madre pueden utilizarse para reparar tejidos perdidos o dañados <br/>Las células madre pluripotenciales inducidas proporcionan una fuente conveniente de células semejantes a las CME humanas<br/>Las células madre pluripotenciales humanas y de ratón pueden formar organoides en cultivo <br/>CÁNCER <br/>Las células cancerosas proliferan en exceso y migran de manera inapropiada <br/>Los estudios epidemiológicos identificaron causas del cáncer que pueden prevenirse <br/>Los cánceres se desarrollan debido a la acumulación de mutaciones somáticas <br/>Las células cancerosas evolucionan y adquieren una ventaja competitiva cada vez mayor <br/>Dos clases principales de genes son críticos para el cáncer: los oncogenes y los genes supresores de tumores <br/>Las mutaciones críticas para el cáncer se agrupan en unas pocas vías fundamentales <br/>El cáncer colorrectal ilustra cómo la pérdida de un gen supresor de tumores puede inducir cáncer <br/>El conocimiento de la biología de las células cancerosas abre el camino a nuevos tratamientos<br/><br/> |