Fundamentos de Biología Celular y Molecular: Estructuras, Procesos y Técnicas de Identificación

Biología Celular y Molecular: Estructuras y Procesos Fundamentales

Células Procariotas

• Menos complejas.
• El **ADN** se encuentra en el citosol.
• Poseen **plásmidos**.
• No tienen citoesqueleto.

Tinción de Gram

• Gram+: Se tiñen de azul.
• Gram-: No se tiñen de azul, quedan de color rosa.

Células Eucariotas

• Núcleo con doble membrana.
• El **ADN** se organiza en varios cromosomas.
• Presencia de **Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)** y **Retículo Endoplasmático Liso (REL)**.

Funciones del Retículo Endoplasmático

• RER: Sintetiza **proteínas**.
• REL: Recibe proteínas del RER, las modifica y las envía a su destino; participa en el **metabolismo lipídico**.

Orgánulos Eucariotas

• Lisosomas: Contienen **enzimas** capaces de romper monómeros de las macromoléculas.
• Bomba H+/ATPasa: Gasta energía para transportar protones (H+) en contra de su gradiente.

Procesos Metabólicos

• Catabolismo: Degradación de sustancias complejas a moléculas simples. Es un proceso espontáneo y exergónico.
• Anabolismo: Síntesis de moléculas complejas a partir de sustancias simples. No es espontáneo y es endergónico.

Estados del ADN

• Eucromatina: Forma de **ADN** menos compacta, con genes frecuentemente expresados por la célula.
• Heterocromatina: Forma de **ADN** más compacta, con genes generalmente no expresados.

Termodinámica Celular

Para mantenerse estable, una célula libera calor y toma energía a partir de la combustión de la glucosa.

Origen de Mitocondrias y Cloroplastos (Teoría Endosimbiótica)

La evidencia que sugiere que las mitocondrias y cloroplastos fueron originalmente bacterias incluye:

• Contienen su propio **ADN**.
• Gran similitud genética entre estas bacterias y las células eucariotas.
• Se incorporaron hace millones de años para satisfacer necesidades energéticas (ATP) y de fotosíntesis.

Técnicas de Muestreo y Reconocimiento

Muestra

Ensayo realizado sobre un material biológico para reconocer una sustancia determinada.

Controles

• Ctrl+: Contiene la sustancia a reconocer y debe mostrar una reacción positiva.
• Ctrl-: Contiene solo el reactivo de reconocimiento y otras sustancias (ej. H2O, ácidos). Debe dar negativo y permite comprobar la especificidad de las reacciones.

Reconocimiento de Sustancias

• Reconocimiento del agua: El cloruro de cobalto cambia de azul a rosa al desprenderse vapor de agua.
• Reacción de hierro: Las cenizas con tiocianato de sodio dan un color rojo-naranja en presencia de hierro (Fe).
• Reacción de calcio: Se utiliza nitrato de calcio (Ca(NO3)2) o un filtrado (cenizas + H2O). La presencia de calcio se evidencia por un cambio a color negro (indicando una reacción previa).
• Reacción de azúcares reductores: La leche y la lactosa contienen azúcares reductores. Al mezclarlos con el reactivo de Benedict, la solución pasa de celeste a rojo.
• Reacción de polisacáridos: Al mezclar almidón o un extracto acuoso (papa + H2O) con lugol, este reacciona con el almidón, cambiando de naranja a negro.
• Reacción de proteínas (Reacción Xantoproteica): Al mezclar ovoalbúmina, tirosina o leche con ácido nítrico (HNO3), el color cambia a amarillo debido a la desnaturalización de las proteínas. Un tubo con una solución salina de un aminoácido aromático sirve como control positivo para esta reacción.

Extracción de Ácidos Nucleicos

1. Lisis celular: Se produce un shock osmótico para romper las células.
2. Desorganización de membranas: Se mezcla el licuado con detergente para desorganizar la bicapa lipídica de la membrana y desnaturalizar proteínas.
3. Solubilización: Los componentes se solubilizan en una solución salina.
4. Precipitación: Se añade alcohol etílico al 96% (frío) y los ácidos nucleicos precipitan en la capa de contacto.