MENCIONA CUALES SON LAS FUNCIONES PRINCIPALES DE LA MITOCONDRIA
Proporcionar ATP para las funciones celulares
Participar en la homeostasis del Ca2 +
Generar y eliminar las especies reactivas de oxígeno (ROS).
¿QUE CONSECUENCIAS TRAE EL DETERIORO DE LAMITOCONDRIA?
Presenta afectaciones patológicas tales como la isquemia / reperfusión, la excitotoxicidad, las enfermedades neurodegenerativas o trauma.
¿CÓMO AFECTAN LOS FACTORES AMBIENTALES A LA SALUD A NIVEL MITOCONDRIAL?
Existe una disminución en el músculo mitocondrial y la síntesis de proteínas, lo cual, es relacionado con la falta de oxígeno.
¿COMO SE PUEDE PREVENIR ESTE PROBLEMA?
Llevando una vida saludable realizando ejercicio, mismo que evitara la agregación de adipocitos en el tejido
¿A QUÉ SE DEBE QUE LA OXIDACIÓN EN LOS ADULTOS MAYORES SE VEA REDUCIDA?
Disminuye la transcripción de la expresión del ARNm y las proteínas responsables. De igual manera los ácidos nucleicos también se ven afectados.
¿CÓMO PERCIBE EL SENTIDO DEL GUSTO LOS SABORES?
Las células en que ocurren los primeros eventos de la transduccion gustativa son células neuroepiteliales que en los vertebrados terrestres se encuentran solamente en la cavidad bucal formando parte de los botones gustativos, distribuidos en la superficie del epitelio gustativo. Los botones gustativos se encuentran preferencialmente en las papilas del epitelio lingual. Los vertebrados marinos poseen además receptores gustativos distribuidos en la superficie corporal.
¿CÓMO ESTÁ DIVIDIDA LA SENSIBILIDAD DE LA LENGUA?
La lengua es sensible principalmente a lo dulce. A los lados y en la parte anterior de la lengua se encuentra la sensibilidad a lo salado. La lengua es principalmente sensible a los sabores agrios a los lados, pero en la parte posterior. Finalmente, la parte posterior central de la lengua es sensible principalmente a los sabores amargos.
DESCRIBE LOS TIPOS CELULARES QUE TIENE LA LENGUA
De acuerdo al criterio clásico, el botón gustativo poseería tres tipos celulares: las células sostén, ubicadas en la periferia, los receptores gustativos, de forma elongada, que tienen una posición central y despliegan microvellosidades en su porción apical, y las células basales que están en constante división y poseen la capacidad de diferenciarse en células gustativas cuya vida media es de diez días a dos semanas.
¿CUÁLES SON LOS RECEPTORES QUÍMICOS QUE POSEE EL SENTIDO DEL OLFATO?
La glándula pituitaria roja: Se ubica en la parte inferior de la fosa nasal y está recubierto por numerosos vasos sanguíneos que calientan el aire.
La glándula pituitaria amarilla: Se ubica en la parte superior de las fosas nasales y presenta tres capas:
Células de sostén
Células olfatorias
Células basales
¿CÓMO ESTÁ ESTRUCTURADA LA NARIZ?
La cavidad nasal presenta tres zonas
1- el vestíbulo: es la parte más anterior e inferior de la nariz, y está tapizada por piel;
2- la llamada "región respiratoria": que se continúa con el vestíbulo y se comunica con la nasofaringe, y está tapizada por una membrana mucosa de tipo respiratorio;
3- la región olfatoria: ubicada en el cornete superior y tercio superior del tabique nasal, donde llegan filetes nerviosos que atraviesan los orificios de un hueso llamado etmoides, cuyo conjunto origina el nervio olfatorio, que alcanza el llamado bulbo olfatorio, que se continúa con las llamadas cintillas olfatorias, cuyas fibras llevan los estímulos al cerebro y cerebelo.
DESCRIBE LA TRANSDUCCIÓN OLFATIVA
Se liberan a la atmósfera pequeñas moléculas que percibimos al inspirar. Estas moléculas alcanzan la mucosa olfativa, que consta de tres tipos característicos de células: las células olfativas sensoriales, las células de sostén y las células basales, que se dividen aproximadamente una vez al mes y reemplazan a las células olfativas moribundas. Los 20 o 30 millones de células olfativas humanas contienen, en su extremo anterior, una pequeña cabeza con cerca de 20 cilios. El moco nasal acuoso transporta las moléculas aromáticas a los cilios con ayuda de proteínas fijadoras; los cilios transforman las señales químicas de los distintos aromas en respuestas eléctricas.
Las prolongaciones nerviosas de las células olfativas alcanzan el bulbo olfatorio a través de micro-orificios del cráneo; el bulbo es una porción anterior del cerebro, que se ocupa de la percepción de los olores. Estas prolongaciones nerviosas terminan en los glomérulos, pequeñas terminaciones de células olfativas de forma esférica donde se procesan las señales aromáticas que luego son conducidas por células receptoras especiales. La información llega primero al sistema límbico y al hipotálamo, regiones cerebrales responsables de las emociones, sentimientos, instintos e impulsos, tales regiones almacenan también los contenidos de la memoria y regulan la liberación de hormonas. Por este motivo, los olores pueden modificar directamente nuestro comportamiento y las funciones corporales. Sólo más tarde parte de la información olorosa alcanza la corteza cerebral y se torna consciente.
Cuando un objeto, emite un olor y nos llega a la nariz esto quiere decir que moléculas de dicho objeto se han desprendido de él y llegado, por difusión o arrastre, a nuestra nariz. Estas moléculas entran en la nariz debido a la aspiración que realizamos cuando respiramos. En este proceso, el aire que inhalamos arrastra a las moléculas que están en la vecindad de la nariz. La corriente de aire que entra da lugar a una corriente secundaria que pasa por el epitelio sensitivo. La cantidad de aire y por tanto la fracción de moléculas del objeto oloroso que se deposita en el epitelio es muy pequeña.
¿CUÁL ES EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO DE LUZ QUE PUEDEN CAPTAR NUESTROS OJOS?
La luz roja tiene longitudes de onda relativamente largas, aproximadamente 700 nm (10-9 metros) de largo. La luz azul y la luz morada tienen ondas cortas, aproximadamente 400 nm. Las ondas más cortas vibran a mayores frecuencias, y tienen energías más elevadas.
¿CÓMO ESTÁ CONSTITUIDO EL OJO?
El ojo en su conjunto, llamado globo ocular, es una estructura esférica de aproximadamente 2,5 cm de diámetro con un marcado abombamiento sobre su superficie delantera. La parte exterior, o la cubierta, se compone de tres capas de tejido: la capa más externa o esclerótica tiene una función protectora, cubre unos cinco sextos de la superficie ocular y se prolonga en la parte anterior con la córnea transparente; la capa media o úvea tiene a su vez tres partes diferenciadas: la coroides —muy vascularizada, reviste las tres quintas partes posteriores del globo ocular— continúa con el cuerpo ciliar, formado por los procesos ciliares, y a continuación el iris, que se extiende por la parte frontal del ojo. La capa más interna es la retina, sensible a la luz.
La córnea es una membrana resistente, compuesta por cinco capas, a través de la cual la luz penetra en el interior del ojo. Por detrás, hay una cámara llena de un fluido claro y húmedo (el humor acuoso) que separa la córnea de la lente del cristalino. En sí misma, la lente es una esfera aplanada constituida por un gran número de fibras transparentes dispuestas en capas. Está conectada con el músculo ciliar, que tiene forma de anillo y la rodea mediante unos ligamentos. El músculo ciliar y los tejidos circundantes forman el cuerpo ciliar y esta estructura aplana o redondea la lente, cambiando su longitud focal. El iris es una estructura pigmentada suspendida entre la córnea y el cristalino y tiene una abertura circular en el centro, la pupila. El tamaño de la pupila depende de un músculo que rodea sus bordes, aumentando o disminuyendo cuando se contrae o se relaja, controlando la cantidad de luz que entra en el ojo.
DESCRIBE LA FOTOTRANSDUCCIÓN
Los ojos son capaces de adaptarse a niveles altos y bajos de intensidad luminosa. Cuando la retina está en condiciones de oscuridad, se encuentran abiertos una serie de canales iónicos a nivel de los segmentos externos de los fotorreceptores que permiten la entrada fundamentalmente de iones Sodio. Esta entrada de Sodio, despolariza parcialmente a los fotorreceptores, permitiendo la liberación de neurotransmisor a nivel de sus terminales sinápticos.
El transmisor liberado se supone que es Glutamato. Cuando la luz estimula a la molécula de rodopsina, se producen una sería de cambios que se presentan esquemáticamente en la imagen siguiente, que van a producir el cierre de los canales iónicos permeables al sodio.
Por tanto cesa la entrada de sodio y el fotorreceptor se hiperpolariza, con lo que deja de liberar el neurotransmisor.
La corriente que se produce durante las condiciones de oscuridad es debida en un 80% a la entrada de iones sodio, sin embargo el canal es también permeable a los iones calcio y magnesio. Además en oscuridad debe existir un mecanismo para eliminar tanto el calcio como el exceso de sodio. Este mecanismo parece ser que consiste en un intercambiador sodio/calcio a nivel de la membrana de los segmentos externo. El calcio, además tiene un importante papel en todo el proceso de la Fototransducción, ya que aunque no participa directamente en la cascada de la Fototransducción, mejora la capacidad de los bastones para recuperarse después de la iluminación, teniendo un importante papel regulador en los fenómenos de adaptación a las condiciones de luz/oscuridad.
La adaptación a la luz ocurre cuando el animal es expuesto a la luz brillante. Esto provoca que las sustancias fotoquímicas de los bastones y conos se reduzcan a opsinas y retinal, lo que hace disminuir la sensibilidad del ojo a la luz. Al mismo tiempo, el diámetro de la pupila se reduce por constricción refleja parasimpática del músculo constrictor pupilar, disminuyendo la cantidad de luz que entra al ojo.
¿CÓMO RESPONDE EL HÍGADO A LA PRESENCIA DE ALCOHOL?
El aumento de formación de especies reactivas de oxígeno (ROS), la peroxidación lipídica y la supresión de la oxidación de ácidos grasos.
¿CUÁLES SON LAS CONSECUENCIAS MITOCONDRIALES QUE PRODUCE POR EXPOSICIÓN AL ETANOL?
Aumento de la respiración y la oxidación de acetaldehído, disminución de oxidación de ácidos grasos y la generación de ATP, la depleción de glutatión y el estrés oxidativo.
¿QUÉ TIPO DE RADIACIÓN EMITE EL SOL?
Comprende una amplia gama de longitudes de onda que van desde los rayos gamma hasta las ondas de radio.
¿QUÉ CONSECUENCIAS GENERA LA ABSORCIÓN DE LA RADIACIÓN UV A LA TIERRA?
La atmosfera de la tierra absorbe parte de la radiación UV que emite el sol, asi como tiene inconvenientes como el daño a animales se puede decir que también hay bneficios pues una parte de esta radiación interviene en la proceso de fotosíntesis en los vegetales, y también sirve para la síntesis de vitamina D, tiene que haber un equilibrio porque si se llega a romper para cualquier lado, tendría resultados impredecibles.
¿CÓMO SE DEFIENDE EL ORGANISMO DE LA RADIACIÓN UV?
Hay mecanismos que utiliza la piel como defensa como la melanogenesis, que es cuando se fabrica melanina, que está regulado por radiación UV la eumelanina es un filtro para la radiación UV que se encuentra en personas morenas, en cambio la feomelanina, no es foto protectora, esta se encuentra en personas pelirojas.
Otro mecanismo que utiliza la piel es la hiperqueratosis, que se trata de engrosar el estrato corneo, hay una protección también contra radicales libres, que se regulan mediante mecanismos que están basados en sistemas enzimáticos, sistemas de reparación de DNA, hay vitaminas y oligoelementos que actúan como captadores de radicales libres.
¿QUÉ FUNCIÓN TIENE LA CLOROFILA?
La clorofila hace la captación de luz, actúan como pigmentos antena, los pigmentos fotosintéticos están organizados en las membranas biológicas como clorosomas y cromatóforos, en los organismos oxigenicos estos se encuentran en vesículas membranosas llamadas tilacoides, algunos se apilan y forman granas, y se conectan por lamelas, adentro de los cloroplastos, hay iones que están implicados en el proceso de transporte de electrones, en el mantenimiento de la estructura proteica y en la regulación de fotosistemas como el magnesio, calcio etc.
¿CUÁLES SON LOS TIPOS DE FOTOSÍNTESIS QUE EXISTEN?
Hay dos tipos de fotosíntesis la oxigenica y la anoxigenica, la primera es la que realizan las plantas, algas y cianobacterias, la segunda se da por bacterias en donde los donadores de electrones, no es la luz, sino compuestos orgánicos e inorgánicos.
¿CÓMO FUNCIONA LA FOTOSÍNTESIS EN LOS DIFERENTES TIPOS DE PLANTAS?
La clorofila, se excita por la luz, absorbe un fotón, y se excita, esta es muy inestable, y puede donar algunos electrones al ambiente en forma de calor, o puede transferirla a otra molécula de pigmento queda la clorofila oxidada y el aceptor reducido, actúa como un potente oxidante que puede aceptar electrones de otra molécula volviendo a su estado estable del principio, asi son transferidos los electrones que son impulsados por la luz.
En plantas superiores actúan dos tipos de fotosistemas que tiene un centro clorofílico que promueve los saltos de electrones. En general este tipo de fotosíntesis (oxigenica) implica la reducción de ferredoxina con electrones que proceden de agua, el fotosistema II descompone el agua, en la membrana del tilacoide, y la liberación de protones.
En plantas superiores en la primera fase, se produce poder reductor, (NADH) y (ATP) que se utilizan en la segunda para reducir el dióxido de carbono, que su asimilación se da en el estroma de los cloroplastos, en plantas y algas, y en organismos procarioticos, la ruta de asimilación del dióxido de carbono se da en el ciclo de Calvin que tiene 3 fases. Que conducen a una formación de una molécula de gliceraldehido-3-fosfato, a partir de 3 de dióxido de carbono, para lo cual se requieren 6 de NADPH y 9 de ATP.
Hay tres variantes de la fotosíntesis C4 que difieren principalmente en la naturaleza del ácido de cuatro carbonos transportado a través de la vaina, y el de tres carbonos que retorna al mesófilo, y en la naturaleza de la enzima que cataliza la descarboxilacion.
En plantas CAM la dofusion de dióxido de carbono a los tejidos es nocturna, el primer compuesto que sale tiene cuatro átomos de carbono y a la luz del dia siguiente ocurre la segunda etapa de las reacciones fotosintéticas que precisa la enzima RUBISCO.
¿QUÉ EFECTOS TIENE EL AUMENTO EN LA EDAD DE UNA PERSONA A NIVEL MITOCONDRIAL?
Se ha demostrado que las mitocondrias se hacen más grandes y menos numerosas con la edad, la acumulación de vacuolas, las anomalías en las crestas y las inclusiones intra y paracristalinas mitocondrial hacen que disminuyan las actividades de la cadena, así como el potencial de membrana, en la que depende la producción de ATP, mientras que la cantidad de daño oxidativo a las proteínas y ADN mitocondrial aumentan.
¿EN QUE CONSISTE LA TEORÍA DE “DESACOPLAMIENTO PARA SOBREVIVIR”?
El consumo de energía limita la longevidad. En otras palabras, la tasa metabólica del organismo determina su vida útil. Por otro lado, la teoría "desacoplamiento para sobrevivir" propone que el metabolismo de la energía está en una relación positiva con la longevidad.
Debido a que la producción de ROS es altamente dependiente del protón, la pérdida de protones podrían ayudar a limitar el daño oxidativo.
¿QUÉ FACTORES ESTÁN INVOLUCRADOS EN LA PRODUCCIÓN ENERGÉTICA MITOCONDRIAL?
La producción energética mitocondrial depende de factores genéticos codificados por el núcleo y por el ADNmt, que modulan la función mitocondrial normal, incluyendo la actividad enzimática y la disponibilidad de cofactores, y de factores ambientales como la disponibilidad de combustibles (p. ej., azúcares, grasas y proteínas) y oxígeno.
MENCIONA ALGUNOS DE LOS CAMBIOS MITOCONDRIALES QUE SE PRESENTAN DURANTE EL CRECIMIENTO Y DESARROLLO DEL CORAZÓN
En el corazón fetal, que funciona en un ambiente relativamente hipóxico, la glucosa y el lactato son los principales sustratos energéticos utilizados por la glucólisis y la oxidación del lactato, respectivamente. El gran aporte de glucógeno que existe en el corazón fetal y, en menor medida, en el corazón neonatal, constituye una fuente significativa de glucosa y ATP en el miocardio. La glucogenólisis es particularmente importante en situaciones de deprivación de oxígeno, y puede hacer que el corazón fetal sea más resistente a los efectos de la hipoxia y la isquemia que el corazón adulto.
En el período posnatal se produce un cambio, de manera que los ácidos grasos se convierten en el principal sustrato energético del corazón. La expresión de genes que codifican enzimas de ácidos grasos experimenta un cambio.
MENCIONA ALGUNOS DE LOS CAMBIOS MITOCONDRIALES QUE SE PRESENTAN DURANTE EL ENVEJECIMIENTO Y LA SENESENCIA
las modificaciones en la composición de ácidos grasos y lípidos de la membrana como, por ejemplo, un aumento de los valores de ácidos grasos saturados14 y una reducción de las concentraciones de ácidos grasos poliinsaturados y de cardiolipina. La cardiolipina, que es el fosfolípido insaturado celular más abundante, es el principal componente de la membrana mitocondrial interna, y desempeña un papel integral en la función de transporte de la membrana mitocondrial cardíaca, en su fluidez y estabilidad, además de facilitar la función de las enzimas bioenergéticas que se encuentran en la membrana.
¿CÓMO OCURRE LA ISQUEMIA MIOCÁRDICA?
Cuando el suplemento de oxígeno es limitado, como ocurre durante la isquemia miocárdica, la fosforilación oxidativa y el flujo del transporte electrónico declinan, se produce una depleción rápida de las reservas de creatina fosfato, disminuye la oxidación del piruvato y de los ácidos grasos y se deteriora la producción de ATP.
La hidrólisis del ATP derivado de la glucólisis y la acumulación de lactato conducen a una disminución del pH intracelular y al desarrollo de acidosis intracelular, lo que ejerce un efecto inhibitorio directo sobre la función contráctil. El AMP y otros metabolitos se acumulan, y esto da lugar a la aparición de edema mitocondrial y degeneración progresiva. Además, la isquemia miocárdica produce una disminución de los valores de los complejos respiratorios IV y V y un aumento de las deleciones de ADNmt81. La isquemia sostenida acaba por producir depleción de ATP y muerte celular necrótica.
Existe un mecanismo cardioprotector de autodefensa en el corazón isquémico que implica la apertura de unos canales mitocondriales de K+ sensibles al ATP. Este efecto cardioprotector puede estar mediado por una mejoría de la producción de ATP, por una disminución de la sobrecarga de Ca2+ en la matriz mitocondrial y por un aumento de la generación de radicales libres del oxígeno, que dan lugar a una activación de la proteincinasa C. Se dispone de varios fármacos que funcionan activando específicamente la apertura de los canales de K+ mitocondriales como, por ejemplo, el diazóxido. Existen evidencias en humanos que demuestran que los canales de K+ mitocondriales son los efectores del precondicionamiento.
¿CÓMO ESTÁN DISEÑADOS LOS PROCESOS DE TRANSDUCCIÓN DE ENERGÍA EN ENZIMAS?
Los sistemas biológicos los compuestos de fosfato están en solución y por tanto, interaccionan fuertemente con el agua. Por lo tanto se esperaría que las moléculas de agua se organicen alrededor del compuesto de fosfato y que ambos protejan las cargas de la molécula, neutralizando así la repulsión electrostática, y además, formando puentes entre diversos átomos de la molécula, reforzando de esta forma los puntos débiles generados a lo largo de la esqueleto de la molécula por medio de resonancias opuestas.
DESCRIBE EL PROCESO DE CONVERSIÓN DE ENLACES FOSFATO DE ALTA ENERGÍA EN BAJA ENERGÍA EN EL SITIO CATALÍTICO DE LAS ENZIMAS
(a) La enzima une al ATP u otros compuestos de fosfato;
(b) La enzima realiza trabajo sin que el compuesto de fosfato sea hidrolizado. Esto es acompañado por una disminución del nivel de energía del compuesto de fosfato;
(c) El compuesto de fosfato se rompe y los productos de hidrólisis se disocian de la enzima en un proceso que implica un cambio de energía relativamente pequeño
¿CÓMO SE PRODUCE EL CALOR EN LAS ATPASAS DE TRANSPORTE?
En las reacciones que implican la transducción de energía, solamente una parte de la energía química liberada durante la hidrólisis del ATP se convierte en trabajo u otras formas de energía tales como energía osmótica. La otra parte se convierte en calor, y en animales endotérmicos, el calor liberado se utiliza para mantener la temperatura del cuerpo constante y alta.
Se encontró recientemente que algunas enzimas pueden manejar la energía derivada de hidrólisis del ATP de tal manera que determinan cuánta energía se utiliza para el trabajo y cuánta se disipa como calor. En este sentido, la cantidad total de energía liberada durante la hidrólisis del ATP es siempre igual, pero la fracción de la energía total que se convierte en trabajo o calor se modula por la enzima. Esto fue demostrado originalmente para la Ca2+-ATPasa del retículo sarcoplásmico y más adelante para la hexoquinasa y pirofosfatasas de plantas.
Para la Ca2+-ATPasa se encontró que la cantidad de calor liberada durante la hidrólisis del ATP varía dependiendo de si el residuo de acilfosfato formado a partir del ATP es hidrolizado antes o después de su transformación de "alto" a "bajo" contenido de energía.
¿QUÉ ES LA TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES?
Se refiere al movimiento de señales desde fuera de la célula a su interior.
33. ¿CÓMO SE CLASIFICAN LOS RECEPTORES DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES?
1. Receptores que atraviesan la membrana de plasmática y tienen actividad enzimática intrínseca. Los receptores que tienen actividad enzimática intrínseca incluyen a aquellos que son cinasas de tirosina (ge. PDGF, insulina, los receptores de EGF y de FGF), fosfatasas de tirosina (ge. proteína CD45 de las células de T y de los macrófagos), guanilato ciclasas (ge. receptores del péptido natriurético) y cinasas de serina/ treonina (ge. activina y los receptores de TGF-β). Los receptores con actividad intrínseca de cinasa de tirosina son capaces del auto fosforilación así como de fosforilar a otros substratos. Además, varias familias de receptores carecen actividad enzimática intrínseca, sin embargo están asociados con cinasas de tirosina intracelulares mediante interacciones directas proteína-proteína (véase abajo).
2. Receptores que están asociados, dentro de la célula, a las proteínas G (que se unen e hidrolizan al GTP). Los receptores que interactúan con las proteínas-G tienen una estructura que se característica porque atraviesa la membrana celular 7 veces, por o que estos receptores tienen 7 dominios transmembrana. Estos receptores se llaman receptores serpentina. Ejemplos de esta clase son los receptores adrenérgicos, receptores del olor, y ciertos receptores hormonas (ge. glucagón, angiotensina, vasopresina y bradicinina).
3. Receptores que están dentro de la célula y que luego de su unión con respectivo ligando migran al núcleo en donde el complejo ligante-receptor afectan directamente la trascripción de genes.
¿CUÁL ES EL EFECTO QUE SE GENERA DEBIDO A LA ACTIVACIÓN DE GENES?
La activación de genes provoca muchos efectos, desde la expresión de genes en proteínas, muchas de las cuales son enzimas, factores de transcripción u otras proteínas reguladoras de la actividad metabólica. Debido a que los factores de transcripción pueden activar aún más genes, un estímulo inicial puede activar a través de la transducción de señales la expresión de una gama entera de genes y una gran diversidad de eventos fisiológicos.
MENCIONA QUÉ ES EL FENÓMENO FOTOQUÍMICO.
La fotoquímica es el estudio de las transformaciones químicas provocadas o catalizadas por la emisión o absorción de luz visible o radiación ultravioleta. Una molécula en su estado fundamental (no excitada) puede absorber un quantum de energía lumínica, esto produce una transición electrónica y la molécula pasa a un estado de mayor energía o estado excitado. Una molécula excitada es más reactiva que una molécula en su estado fundamental.
El fenómeno fotoquímico precisa de fases principales:
Recepción de la energía luminosa
Reacción química propiamente dicha.
Según se opere con una sustancia única o con un sistema de varios cuerpos en presencia, se realizará, bien una descomposición de la sustancia en sus elementos (fotólisis), bien una combinación de varios cuerpos en uno solo (fotosíntesis).
¿QUÉ RELACIÓN TIENEN LOS PIGMENTOS ANTENA CON LA FOTOQUÍMICA?
Los pigmentos antena son los encargados de absorber la energía lumínica y transferirla por resonancia al centro de reacción. Al recibir esta energía, la clorofila del centro de reacción pierde un electrón, que es transferido a una serie de transportadores de electrones. Los transportadores actúan en cadena, captando el electrón (y por tanto reduciéndose) y seguidamente cediéndolo (y por tanto oxidándolo) a la siguiente molécula.
También los carotenoides, que se encuentran íntimamente asociados con las clorofilas de los complejos antena, captan energía en sus longitudes de onda características y la transfieren a las clorofilas (aunque con menos eficiencia); tienen además una función protectora, ya que absorben excesos de energía que podrían dar lugar a la formación de compuestos nocivos.
¿CUÁL ES LA FUNCIÓN DE LOS FOTOSISTEMAS I Y II EN LA FOTOSÍNTESIS?
Las reacciones luminosas usan la energía luminosa para producir ATP y NADPH. La moléculas que intervienen en esta función se encuentran dentro de la membrana de los tilacoides, los cuales están constituidos por dos complejos llamados fotosistema I (FSI) y fotosistema II (FSII). Cada fotosistema tiene moléculas de clorofila, junto con otras moléculas y proteínas. Una molécula de clorofila de cada fotosistema se encuentra en una región llamada el centro de reacción, donde la energía absorbida de la luz inicia la transferencia de los electrones a otras moléculas.
Juntos, el FSI y el FSII mueven los electrones del agua al NADP+, formando NADPH. La absorción de la luz excita un electrón del centro de reacción del FSI a un mayor nivel de energía. Una molécula captura al electrón de alta energía y por medio de la cadena de transporte lo pasa al NADP+. El electrón perdido del FSI es reemplazado por un electrón transferido del FSII por otra cadena de transporte de electrones. El FSII reemplaza sus electrones extrayéndolos de las moléculas del agua, dejando como producto el oxígeno.
¿QUÉ SE POSTULA EN LA HIPÓTESIS QUIMIOSMÓTICA?
Para explicar la síntesis de ATP tanto en la mitocondria como en el cloroplasto, la energía liberada por el transporte de electrones se utiliza para bombear protones desde la matriz al espacio intermembrana (en mitocondrias); o desde el estroma al interior del tilacoide (en cloroplastos). El bombeo de protones se realiza a través de transportadores localizados en complejos enzimáticas existentes en la membrana (de las crestas mitocondriales o membrana tilacoidal, según el caso).
¿CÓMO FUNCIONA LA CADENA RESPIRATORIA?
Sería la etapa final del proceso de la respiración celular, es entonces cuando los electrones "arrancados" a las moléculas que se respiran y que se "almacenan" en el NADH Y FADH2, irán pasando por una serie de transportadores, situados en las crestas mitocondriales formando tres grandes complejos enzimáticos.
La disposición de los transportadores permite que los electrones "salten" de unos a otros, liberándose una cierta cantidad de energía (son reacciones redox) que sirve para formar un enlace de alta energía entre el ADP y el P, que da lugar a una molécula de ATP.
El último aceptor de electrones es el oxígeno molecular y otra consecuencia será la formación de agua.
¿QUÉ ES EL GENOMA MITOCONDRIAL?
El Genoma mitocondrial, también llamado ADN mitocondrial, es el material genético de las mitocondrias, los orgánulos que generan energía para la célula. El ADN mitocondrial se reproduce por sí mismo semi-autónomamente cuando la célula eucariotase divide. El ADN mitocondrial fue descubierto por Margit M. K. Nass y Sylvan Nass utilizando microscopia electronica y un marcador sensitivo al ADN mitocondrial. Evolutivamente el ADN mitocondrial y el ADN nuclear descienden de genomas circulares pertenecientes a bacterias, que fueron englobadas por un antiguo ancestro de las células eucarióticas.
¿CÓMO ESTÁ CONSTITUIDO EL GENOMA MITOCONDRIAL?
Este ADN, al igual que los ADN bacterianos, es una molécula bicatenaria, circular, cerrada, sin extremos. En los seres humanos tiene un tamaño de 16.569 pares de bases, conteniendo un pequeño número de genes, distribuidos entre la cadena H y la cadena L. Cada mitocondria contiene entre 2 y 10 copias de la molécula de ADN. En él están codificados dos ARN ribosómicos, 22 ARN de transferencia y 13 proteínas que participan en la fosforilación oxidativa.
Estos genes mitocondriales son:
Genes de ARNts
Genes de ARNrs
Genes de ARNms, codificando para diversas proteínas
El número de genes en el ADN mitocondrial es de 37, frente a los 20.000 - 25.000 genes del ADN cromosómico nuclear humano.
¿QUÉ IMPORTANCIA TIENE EL ATP EN LA CÉLULA?
Las células requieren un continuo suministro de energía. Esta es necesaria para la síntesis de moléculas complejas, la ejecución de trabajo mecánico y el transporte de sustancias a través de sus membranas. La energía es transferida desde las reacciones químicas que la acumulan a las que las consumen, mediante una molécula especial, el ATP. El término ATP es el acrónimo de adenosina trifosfato, con la F de fosfato reemplazada por la P del símbolo químico del fósforo (los intentos de traducir el ATP al castellano llamándolo ATF fracasaron). En las células, la energía que recibe o cede el ATP es la contenida en el enlace entre su último fosfato y el resto de la molécula. El enlace se forma durante la síntesis de ATP: incorporan así energía, la que se cede cuando el enlace se escinde.
¿EN QUÉ PROCESOS ESTÁN INVOLUCRADA LA SÍNTESIS DE ATP?
Los dos procesos más importantes que dan lugar a la formación del ATP son la fotosíntesis y la respiración celular. Ambos están asociados con el flujo de electrones a través de una cadena transportadora localizada en una membrana (la tilacoide de los cloroplastos en la fotosíntesis y la membrana interna de otra organela, la mitocondria, en la respiración).
DESCRIBE CÓMO FUNCIONA LA CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES
Los iones H+ se acumulan en el compartimiento mitocondrial externo (espacio intermembrana). Los electrones son transferidos a lo largo de las proteinas de la cadena, y el protón al espacio intermembrana,donde genera un gradiente. Los protones re-entran pasando por el complejo ATP-sintetasas, generando ATP.
Los protones son transferidos a través de la membrana, desde la matriz al espacio intermembrana, como resultado del transporte de electrones que se originan cuando el NADH cede un hidrogeno. La continuada producción de esos protones crea un gradiente de protones.
La ATP sintetasa es un gran complejo proteico con canales para protones que permiten la re-entrada de los mismos.
La síntesis de ATPse produce como resultado de la corriente de protones fluyendo a través de la membrana:
ADP + Pi ---> ATP
¿CÓMO SE DA LA HIDRÓLISIS DE ATP?
Es la reacción por la cual la energía química se ha almacenado que y transportado en los enlaces phosphoanhydridic de gran energía en ATP (trifosfato de adenosina) es lanzada, por ejemplo en los músculos, al trabajo del producto. El producto es ADP (difosfato de adenosina) y un fosfato inorgánico, ortofosfato (pi). El ADP se puede hidrolizar más a fondo para dar energía, el amperio (monofosfato de adenosina), y otro ortofosfato (pi). La hidrólisis del ATP es el acoplamiento final entre la energía derivada del alimento o de la luz del sol y el trabajo útil tal como contracción del músculo, el establecimiento de gradientes del ion a través de las membranas, y procesos biosintéticos necesarios mantener vida.
La hidrólisis de los grupos del fosfato en el ATP es especialmente el exergónico, porque el grupo resultante del ortofosfato es estabilizado grandemente por las estructuras múltiples de la resonancia, haciendo los productos (ADP y Pi) baja mucho en energía que el reactivo (ATP). La alta densidad de carga negativa se asoció a las tres unidades adyacentes del fosfato de ATP también desestabiliza la molécula, haciéndola más alta en energía. La hidrólisis releva alguno de estas repulsiones electrostáticas también, liberando energía útil en el proceso.
La hidrólisis del enlace phosphoanhydridic terminal es un proceso alto exergónico, produciendo -30.5 kJ de energía de mol-1. Esta reacción se puede entonces juntar con reacciones termodinámico desfavorables para dar un &Delta (espontáneo) negativo total del ; G para la secuencia de la reacción. El valor real del &Delta del ; G para la hidrólisis del ATP varía, sobre todo dependiendo de la concentración de Mg2+, y bajo condiciones fisiológicas normales está realmente más cercano a -50 kJ mol-1.
¿QUÉ ES UNA REACCIÓN REDOX?
Es aquella en la cual ocurre una transferencia de electrones. La sustancia que gana electrones se denomina oxidante y la que los cede reductor. Por lo tanto, el oxidante se reduce ( le sucede una reducción ) y el reductor se oxida ( le acontece una oxidación ).
¿QUE SON LOS RADICALES LIBRES?
Los radicales libres son resultado de los procesos fisiológicos propios del organismo, como el metabolismo de los alimentos, la respiración y el ejercicio, o bien son generados por factores ambientales como la contaminación industrial, el tabaco, la radiación, los medicamentos, los aditivos químicos en alimentos procesados y los pesticidas.
¿QUE ES LA ENERGIA LIBRE DE GIBBS?
Analizar la espontaneidad de una reacción química es utilizando la energía libre de Gibbs como criterio
donde G es la energía libre de Gibbs, S es la entropía, T es la temperatura, V es el volumen, P es la presión, μ
k es el potencial químico de la k-ésima especie química y nk es el número de moles de la k-ésima especie química.
Debido a que es muy difícil medir o calcular los potenciales químicos, entonces debemos encontrar una forma más fácil de hacer el cálculo. Lo que se ha hecho es conectar la energía química intercambiada durante una reacción con la carga eléctrica transportada por los electrones cuando éstos se mueven desde una sustancia que se oxida hacia una sustancia que se reduce. Esto se hace suponiendo que la energía química se puede sustituir por una energía potencial eléctrica imaginaria o ficticia referida específicamente al transporte de los electrones.
