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Enzimas: Cuando las reacciones pisan el acelerador.


En nuestra pasada clase de Biología, comenzamos el tema 11, que trata sobre el metabolismo celular y de los seres vivos. En él, estudiaremos los procesos por los cuales se ganan energía que tienen lugar en nuestra células y en nuestro organismo.
Debemos empezar sabiendo que la célula actúa como sistema energético abierto, esto es,permite la entrada y salida tanto de materia como de energía, lo que permite que se mantenga en equilibrio. También es destacable decir que la célula no cumple la ley de la termodinámica que postula que todo sistema evoluciona al desorden, lo que claramente no se cumple en nuestro organismo, ya que ocurre al contrario mediante el crecimiento y la evolución. (Homer no se siente muy de acuerdo con esto)

Tras esta breve introducción, hablaré sobre las enzimas. Por definición, son proteínas que catalizan de forma específica determinadas reacciones biológicas. Su principal característica es precisamente esa especificidad, ya que cada enzima se une a un sustrato (sustancia que se une a la enzima) determinado, y no puede unirse a cualquier otro. Esto se denomina modelo de llave-cerradura;

Sus características son:
*Disminuyen la energía de activación necesaria para el proceso en el que intervienen.
*No modifican el equilibrio de una reacción, solo la aceleran.
*Al finalizar la reacción, quedan libres y sin alterarse.

Las reacciones enzimáticas se ven influenciadas por dos factores importantes: 
*Temperatura: Desnaturalizan las enzimas, lo que altera su actividad biológica. La mayoría de enzimas actúan a la temperatura del organismo, y dejan de ser funcionales alrededor de los 50-60º.
*pH: Provoca un cambio en las cargas enzimáticas, alterando su estructura terciaria. Cada enzima tiene un pH óptimo, en el cual funciona con total eficacia,

Por último, señalar que las enzimas pueden ser inhibidas por diferentes mecanismo, los cuales pueden ser reversibles y temporales, como la estatina, que regula el metabolismo del colesterol; y también existen los inhibidores irreversibles, o venenos, que se unen de manera irreversible a la enzima y la suprimen totalmente.

Este video resume lo anterior dicho y completa un poco más dicha explicación: 


Y esto... ¿Para que sirve?

A estas alturas del curso, ya sabemos que todo el temario nos sirve para prepararnos para la PAU, pero a parte del tema académico, este tema es interesante para saber un poco mejor como funciona nuestro organismo y la manera en la que actúan las enzimas, ya que siempre hemos oído sobre ellas, pero nunca hemos obtenido suficiente información como para formarnos adecuadamente una idea sobre su verdadero funcionamiento. He de decir que este tema resulta un sople de aire fresco con respecto a todo lo que hemos estudiado sobre citología y anatomía celular, que se hace un poco largo por los numerosos nombres..

Fernando B.G.

Reproducción celular: No es solo una simple división.


Como ya señalo en el título, la reproducción celular no es tan simple como parece. Aunque a simple vista parezca tan fácil como una duplicación del ADN y su posterior separación, el proceso es bastante complejo y, a mi modo de ver, muy bonito.

Comencemos con la explicación del ciclo celular, que vendría a ser algo parecido a la vida de la célula. En ella se pueden distinguir cuatro etapas: 
-G1: En ella se sintetizan las proteínas necesarias para que la célula aumente de tamaño. Comienza tras la citocinesis y su duración es muy variable, incluso a veces permanente en el caso de ciertas células extremadamente especializadas, donde la etapa pasa a ser G0.
-S: Se produce la replicación del ADN y se sintetizan las histonas, básicas para la formación de los cromosomas. En los mamíferos dura unas siete horas.
-G2: Se transcriben y traducen genes que codifican proteínas y se duplican los centriolos. Su duración es muy corta (alrededor de tres horas en los mamíferos) Tras esta fase, comienza la mitosis.

Dibujo más detallado del ciclo celular

Como he mencionado anteriormente, durante la fase S se produce la replicación del ADN. Se propusieron tres modelos diferentes, aunque el actualmente reconocido se denomina "modelo semiconservativo", en el que cada doble hélice conserva una de las dos originales y sintetiza una nueva. Este modelo fue aprobado por Meselson y Stahl. 

Dentro de tal replicación ,se distinguen dos etapas:
-Fase de iniciación: Consiste en el desenrollamiento y apertura de la doble hélice. Se inicia en el oriC o punto de iniciación. En esta sección se encuentran las llamadas proteínas iniciadoras (girasas) que se encargan de desestabilizar la estructura helicoidal del ADN, abriéndola y fijándola para que no se vuelva a enrollar. Al separar las cadenas, otras proteínas (helicasas) se encargan de romper los enlaces de hidrógeno, a partir de aquí se forma la horquilla de replicación. Por último las proteínas SSB y topoisomerasas impiden que se formen otras estructuras secundarias, pues de la doble hélice original se formaran dos nuevas moléculas, siguiendo el patrón semiconservativo.
-Fase de elongación: Esta fase la explica mejor este vídeo ilustrativo donde se aprecia perfectamente el proceso: 


¿Y esto... para que sirve?

Esta unidad nos abre las puertas de la genética y nos muestra detalladamente la reproducción sexual, un tema inusualmente bonito, pero también complejo. Conocer como funciona la replicación de ADN es un conocimiento básico para cualquier biólogo, ya que de el depende nuestra propia reproducción y nos ayuda a comprender todo lo relacionado a las mutaciones, causa de la evolución, y por las que siento una pasión casi vocacional, por lo que pretendo aprender mucho de este tema y absorber todo lo que pueda. Como última causa, también se encuentra el interés de selectividad,cuyo tema puede ser recurrente.

Fernando B.G

¿SABES POR QUÉ CRECEMOS?



¿Sabes realmente por qué crecemos?
Todas nuestras células, ya sea para aumentar su cantidad (crecimiento) o para renovar y reemplazar las células que mueren (al curarse una herida); se someten a lo largo de su ciclo celular a una división, la cual consta de:

- MITOSIS: se trata de la división del núcleo de una célula para dar lugar a otras dos células hijas con idéntica carga genética que la célula primitiva. La mitosis se divide en cuatro sencillos pasos (profase, metafase, anfase y telofase) en los que la envoltura nuclear desaparece, los cromosomas de su interior se condensan (se hacen visibles), se disponen formando una placa ecuatorial, y las cromátidas hermanas de cada uno de ellos emigra hacia un polo celular. De ésta forma cada conjunto de cromátidas será rodeado de nuevo por una envoltura nuclear, dando como resultado los núcleos de dos células hijas.
No obstante, la mitosis no supone el proceso completo de división celular:

- CITOCINESIS: es la continuación del proceso de división celular. Una vez repartido el material genético (en la mitosis) tiene lugar la división del citoplasma. Ésta será distinta para células animales (en las que un anillo contráctil divide el citoplasma de la célula madre mediante estrangulamiento) y vegetales ( en las que será un framoplasto, formado por vesículas del aparato de Golgi y restos de microtúbulos, el encargado de separar ambas células hijas)

EN RESUMEN: la mitosis es el proceso de divisón celular mediante el cual una célula madre(2n) origina dos células hijas(2n)  idénticamente genéticas entre ellas y con respecto a su predecesora. Es el proceso a través del que se forman todas las células somáticas de los organismos. Y, además de intervenir en el crecimiento de organismos pluricelulares, se trata del mecanismo de reproducción asexual presente en todos los organismos unicelulares.


¿Para qué sirve ésto?

Gracias a toda ésta teoría conocemos realmente cuál es el proceso de formación de nuestras células, lo que es un hecho muy valioso en cuanto a investigación y regeneración de tejidos. Saber en qué consiste la mitosis, y más adelante conocer el proceso meiótico, han sido y serán una gran aportación para el campo de la genética y la medicina.

En éstas animaciones queda muy bien explicado:

Bibliografía:
www.google.com + libro de texto

Carmen Calderón



Clones y clonación:¿Puede el hombre crear hombres?


 http://pib2.files.wordpress.com/2012/03/clonavion-celular.jpg
LA CLONACIÓN

Un clon de células es el conjunto de células que se originan por mitosis de una única célula.
estas son genéticamente idénticas.
Los organismos clónicos son aquellos que cuyas células poseen la misma información genética
Llamamos clonación al metodo que permite desarrollar a un animal o una planta a partir de
una célula somática (una célula diferenciada)

Células topipotentes:
Una célula topipotente es aquella capaz de dar lugar a cualquier otro tipo de célula.
Este es el caso de las células madre o el mismo cigoto. Este, en concreto, se divide muchísimas veces conservando su topipotencialidad durante el desarrollo del embrión pero, con el tiempo, estas células se van especializando y perdiendo esa topipotencialidad dando lugar a las células diferenciadas.
 
Diferenciación:
Las células diferenciadas son aquellas que han perdido toda su topipotencialidad llegando incluso en algunos casos a perder su capacidad reproductiva. Las células diferenciadas son distintas según la función que realicen. Por ejemplo: Una célula de la epidermis tiene unas características y realiza unas funciones diferentes a las de una célula muscular.

La diferenciación ¿un proceso reversible?:
El proceso de diferenciación en algunos casos es irreversible como ocurre en los glóbulos rojos (pues estos carecen de núcleo) no pierden su topipotencialidad pues, al parecer, se puede revertir el proceso diferenciador.
En 1950 Frederick Stewart demostró que se podía revertir el proceso diferenciador de las células haciendo que éstas recuperen su topipotencialidad.
Actualmente se investiga cómo revertir este proceso en animales.
 
 
Proceso de clonación: 
Existen dos métodos de clonación diferentes: 
Transferencia nuclear: Se elimina el núcleo del óvulo y se sustituye por el de una célula somática.
 Fusión nuclear: Se fusiona una célula somática con un óvulo sin núcleo.

 Etapas:
  1. Extracción de células somáticas del individuo a clonar
  2. En el laboratorio se detiene el proceso reproducctivo en la fase G1
  3. Obtención del óvulo de la misma especie
  4. Extracción del núcleo del óvulo
  5. Fusión entre una celula somática y un óvulo
  6. Estimulación de la división celular para generar embriones 
  7. Transplante de los embriones jóvenes a hembras receptoras
  8. Si alguno de estos embriones se desarrolla con normalidad, se habra obtenido un clón
  

Y todo esto ¿para qué sirve?
 La clonación tiene multiples aplicaciones:
En plantas: Con la desdiferenciación de las plantas se pueden desarrollar plantas con unas características mejoradas y obtener clones con esas mismas características.

En los animales: Con la clonación, al igual que con las plantas, se pueden obtener varios individuos con unas características especiales a partir de uno solo, pudiendo así obtener ganados mejorados que produzcan alimentos de mayor calidad.

En humanos: Gracias a la clonación terapéutica podemos obtener órganos humanos a partir de células madre eliminando la posibilidad del rechazo. 
Aplicaciones científicas: Podemos, en teoría, a partir del material genético conseguir clones de especies extintas hace miles de años.
En este vídeo obtenido de youtube se explica que es la clonación com más detalles.
  
 Andrés P.L