Moléculas Esenciales en Biología Celular: Funciones y Mecanismos Clave

Fundamentos Moleculares de la Célula: Estructura y Función

A continuación, se presenta un compendio de moléculas biológicas cruciales, detallando su rol específico en la estructura, el metabolismo, la señalización y la replicación celular.

Componentes del Citoesqueleto y Matriz Extracelular

• Cofilina: Actúa sobre los filamentos de actina, facilitando el recambio y la dinámica del citoesqueleto.
• FtsZ: Forma la red de filamentos helicoidal que constituye el citoesqueleto de las células procariotas.
• Actina: Forma microfilamentos que son esenciales para el movimiento, la contracción y la estructura celular.
• Queratina: Proteína estructural que proporciona protección y resistencia mecánica a los tejidos epiteliales.
• GAGs (Glicosaminoglicanos): Son polisacáridos con numerosas funciones a nivel de la matriz extracelular, proporcionando hidratación y soporte estructural.
• Integrinas: Receptores transmembrana que conectan la matriz extracelular con el citoesqueleto, participando activamente en la adhesión y la señalización celular.
• Elastina: Proteína con función estructural que proporciona elasticidad y capacidad de recuperación a los tejidos.

Mecanismos de Señalización y Respuesta Inmune

• Quimioquinas: Atraen células inmunes, participando junto a las citoquinas en la señalización paracrina durante la inflamación.
• Histamina: Media respuestas inflamatorias, alérgicas y regula la secreción gástrica.
• C3: Es un componente clave del sistema del complemento en la inmunidad innata, facilitando la opsonización y la lisis celular.
• Receptores tipo lectina C: Reconocen patrones de carbohidratos en patógenos y activan la respuesta de la inmunidad innata.
• AMPc (Adenosín Monofosfato Cíclico): Son segundos mensajeros que regulan múltiples vías celulares, a menudo activados por la Proteína G.
• Proteína G: Transduce señales desde receptores acoplados a membranas hacia el interior celular, iniciando cascadas de señalización.
• Quinasa: Enzima que fosforila proteínas, regulando su actividad y participando en las rutas de señalización celular.
• Calmodulina: Proteína reguladora que, al unirse al calcio, modula la actividad de diversas enzimas y canales iónicos.
• Citoquinas: Son señales proteicas que regulan la comunicación y la respuesta del sistema inmune.

Transporte de Membrana y Tráfico Vesicular

• Clatrina: Recubre las vesículas que parten de la región trans-Golgi hacia la membrana plasmática o los lisosomas.
• Cinesinas (Kinesinas): Son motores moleculares que transportan vesículas y orgánulos a lo largo de los microtúbulos (transporte anterógrado).
• Dinamina: Participa en la escisión y liberación de vesículas durante el proceso de endocitosis.
• COPI: Media el transporte retrógrado de vesículas, moviendo material desde el Golgi de vuelta al retículo endoplásmico (RE).
• COPII: Media el transporte anterógrado de vesículas, moviendo material desde el RE hacia el complejo RE-ERGIC-Golgi.
• Acuaporinas: Proteínas de membrana que facilitan el paso rápido y selectivo de agua (H₂O) a través de la bicapa lipídica.

Procesos Metabólicos y Genéticos Clave

• Complejo I: Obtiene electrones (e-) del NADH para transferirlos a la ubiquinona, iniciando la cadena de transporte de electrones en la fosforilación oxidativa.
• Ubiquinona (CoQ): Coenzima liposoluble que se inserta en la membrana mitocondrial interna y cede electrones al Complejo III.
• Anhidrasa Carbónica: Cataliza la conversión reversible de dióxido de carbono (CO₂) y agua en ácido carbónico (H₂CO₃).
• Citocromo C: Proteína implicada en la cadena de transporte de electrones y, al ser liberada al citosol, activa la vía intrínseca de la apoptosis.
• Primasa: Sintetiza cebadores de ARN necesarios para iniciar la replicación del ADN.
• SSB (Single-Strand Binding proteins): Proteínas que protegen las cadenas simples de ADN durante la replicación y los procesos de reparación.
• Adenil Ciclasa: Cataliza la formación de AMPc a partir de ATP, un paso clave en muchas rutas de señalización.
• Histonas: Proteínas que compactan y organizan el ADN, formando la estructura fundamental de la cromatina.