Piel

Piel

La piel es el órgano más extenso y grande del ser humano, ya que este actúa como barrera protectora que aísla el organismo del medio que lo rodea, protegiéndolo y ayudando a mantener integras sus estructuras, mientras actúa como medio comunicador del exterior. También es llamado " sistema tegumentario".

¿Como esta constituida la piel?

Esta formada por 3 capas

Epidermis: Esta formada por epitelio estratificado plano queratinizado papilifero. Esta esta formada por 5 capas:

*Basal: Se la llama generatriz, ya que a partir de esta, por mitosis, se regeneran las demás capas. 

*Espinosa: Se llama así ya que contiene abundantes desmosomas que constituyen el medio de unión más importante de la epidermis. Los desmosomas son estructuras celulares que mantienen adheridas a las células vecinas. 

*Granulosa: Se la llama así porque tiene abundantes gránulos de qieratohialin, proteína precursora de la queratina. 

*Lucida: presenta células claras anucleadas o de núcleo picnotico. Esta capa falta en la epidermis de la piel fina.

*Cornea: presenta células acidofilas anucleadas, que se descaman formando la queratina. Esta especialización constituye un medio de resistencia al roce continuo en superficies secas

Células de la Epidermis:

*Queratinocitos: son las células de revestimiento de la epidermis. Son basófilas y tiene núcleo en la capa basal, pero se van haciendo acidofilas y pierden su núcleo hacia la capa apical. Estas son las células que producen la queratina. 

*Melanocitos: Son células pertenecientes al sistema endocrino, que generan la melanina, la cual se encuentra en los queratinocitos basales, para proteger su núcleo de los rayos UV del sol 

* Célula de Langerhans: son células captadoras y presentadoras de antígenos  que participan en la defensa natural o inespecifica de la piel. Actúan como macrofagos. 

* Células de Merckel: son células sensoriales que actúan como receptores para la sensibilidad somática. 

Dermis: Esta formada por tejido conectivo que se dispone en 2 capas.

*Dermis papilar: presenta tejido conectivo laxo con abundantes capilares que nutren la epidermis, por difusión o imbibición. 

*Dermis reticular: presenta tejido conectivo denso, con abundantes fibras colágenas entrecruzadas

En esta capa se encuentran 3 tipos de glándulas anexas, estas son:

*Sebacea: es una glándula globulosa de secreción holócrina, que descarga en el folículo piloso y tiene una función lubricante y bactericida. 

*Sudoripara axilar y pubiana: es una glandula tubulo glomerular de secreción apócrina, que descarga en elfoliculo piloso y tiene una función relacionada con estimulos dolorosos y sexuales. Esta glandula se desarrolla en la pubertad. 

*Sudoripara ecrina: es una glandula túbulo glomerular de secrección merócrina, que descarga directamente en la epidermis y tiene función termoreguladora.

Hipodermis: presenta tejido conectivo de variedad adiposo, llamado también tejido celular subcutáneo. 

¿Cuales son las funciones de la Piel?

La piel cumple funciones de gran importancia y muy variadas, las cuales son: Protección, al presentar un epitelio estratificado plano queratinizado no permite el pasaje de sustancias, y nos protege de roces o golpes, Termorregulación, al presentar glandulas sudoriparas se puede controlar la temperatura del cuerpo, es por ello que cuando sentimos mucho calor las glándulas segregan sudor para reducir la temperatura corporal. Por esto mismo también cumple función de Secreción y excreción.
Defensa inespecificas, es una función inmunitaria, ya que al precentar celulas de Langerhans, ataca a toda sustancia ajena al cuerpo. Sensibilidad somática, ya que hay presencia de receptores.

¿Como se encuentra irrigada la piel?

Esta esta irrigada por diversos plexos vasculares, ya que los vasos de la piel cumplen función de nutrición y termorregulación. Estos plexos son:
*Plexo facial muscular: se encuentra entre la hipodermis y la aponeurosis muscular.
*Plexo cutáneo profundo: esta entre la hipodermis y la dermis reticular.
*Plexo subpapilar: se encuentra entre la dermis reticular y papilar.
*Plexo Subepidermico: esta entre la dermis papilar y la epidermis, el cual emite asas capilares que se introducen en las papilas dermicas para la nutrición de la epidermis, a partir de capilares de tipo continuo.

¿A que se debe los diferentes colores de piel?

Hay muchos factores que dan el color a la piel, estos son:
*Pigmentos: entre ellos esta la melanina, que es un pigmento negruzco producido por los melanocitos y los carotenos, un pigmento amarillento que están presentes en ciertos alimentos.
*Hormonas: hay hormonas que aumentan la pigmentación de la piel, entre ellas se encuentran los estrogenos y adenocorticotrofina.
*Vascularización: el nivel de irrigación de los vaso cutáneos es muy importante ya que la sangre contiene numerosas sustancia que contribuyen al color de la piel, unas de ellas es la hemoglobina y la bilirrubina.
*Oxigenación: este influye en que si hay suficiente oxigeno en sangre, la piel mantendrá su tono rozado, si es lo contrario la piel se tornara de color azulado, a este color característico se lo conoce como cianosis.

Faneras de la piel

Estas son los pelos y las uñas, que están formadas por queratina dura, lo que le da una resistencia especial a diferencia de la queratina blanda del resto de la epidermis.

Pelos

Los pelos son fibras duras, queratinizadas y epiteliales cuyo espesor varia hasta los 0,5 mm, a su vez su longitud puede ser de unos pocos mm, hasta llegar a medir mas de 1m. Cada pelo se encuentra fijado a una invaginación epidérmica llamada folículo piloso que tiene orientación oblicua y se extiende hasta la dermis. Cada folículo termina en su profundidad en un engrosamiento denominado bulbo piloso, en el cual se aloja una cavidad denominada papila. La mitad inferior de la papila está rodeada por células mitoticas que constituyen la matriz o zona germinativa, donde se origina el pelo. 

El pelo presenta una parte libre denominada eje o tallo, y una parte fija que es la raíz ubicada en el folículo hacia la papila del bulbo piloso, este presenta una médula  una corteza y una cutícula.

El folículo piloso presenta una vaina radicular interna, una externa y una dermica de tejido conectivo.

Uñas

Son placas duras queratinizadas ubicadas en la cara dorsal de los extremos de los dedos de los primates, que remplazan a las garras de otros animales. Presenta una parte mayor y visible denominada cuerpo ungular y otra parte menor y no visible llamada raíz ungular que termina en el borde proximal. La zona blanquecina que se encuentra cerca de la raíz se conoce como lúnula, por debajo de ella el epitelio forma la matriz ungular.

Tejidos II - Conectivo

Tejido Conectivo

El tejido Conectivo también es denominado como el tejido de sostén ya que representa el "esqueleto" que sostiene otros tejidos y órganos. También cumple gran función con respecto al transporte  ya que todo intercambio de sustancia se da a través del tejido conectivo, por lo que se considera como el medio interno del organismo.

El tejido Conectivo presenta células separadas por abundante sustancia extracelular, la cual es característica de este tejido, ya que ni los epiteliales, musculares ni nervioso la presentan. Esta sustancia se puede encontrar liquida en la sangre, solido-gel en los tejidos conectivos generales, semisolida en los cartílagos y solida en el tejido osea y los dientes. A Esta sustancia extracelular también se la denomina matriz extacelular, compuestas por fibras incluidas en una matriz amorfa que contiene liquido tisular. Estas fibras se dividen en tres tipos: colágeno, reticulares y elásticas.

Este tejido se encuentra muy vascularizado, ya que presenta vasos propios, a excepción de los tejidos conectivos densos, que presentan escasos vasos sanguíneos  y los cartílagos que son avasculares.
Sus funciones son: relleno y nutrición (tejido conectivo areolar), sostén (tejidos conectivos densos, cartílago y hueso), producción y mantenimiento de células sanguíneas (tejido hemopoyetico) o transporte (tejido sanguineo)

Se clasifica de acuerdo a su morfología y función en:

Tejidos conectivos Generales

Laxo: - Areolar
         - Adiposo
         - Mesenquimatico
         - Mucoide
         - Reticular

Denso: - Irregulares
           - Regular colágeno
           - Regular elástico

Tejidos conectivos Especiales

    -Oseo
    - Cartilaginoso
    - Sanguíneo
    - Hemopoyetico

Laxos

Presentan mayor proporción de células que fibras o igual proporción

Areolar

 Este se considera tejido conectivo propiamente dicho ya que todos sus componentes se encuentran equilibrados y se los encuentra generalmente debajo de los epitelios a los que nutre. Esta constituido por células:

*Residentes

     a) Fibroblasto: tiene forma de huso (fusiforme) o irregular, su función es sintetizar tropocolageno I (que arma las fibras colagenas) y tropoelastina (que arma las fibras elasticas). Tambien sintetiza glucosaminoglicanos de la matriz conectiva.

     b) Fibrocito: tiene la misma forma que los fibroblastos. Esta célula es un fibroblasto hipo activo que ha sido desactivado o ha perdido su capacidad de funcionar.

     c) Célula Reticular: tiene forma estrellada. Su función es sintetizar tropocolageno III (que arma las fibras reticulares de cualquier localización) y tropocolageno IV (que arma las fibras reticulares de las membranas basales). Tiene origen de los fibroblastos.

    d) Plasmocito o inmunoblasto: tiene forma de pera u ovoide, su función es sintetizar proteínas como las inmunoglobulinas que son de 5 tipos (A, E, G, M y D), y funciona como anticuerpo, es parte de las defensas del organismo. Participan en la inmunidad humoral o mediada por anticuerpos. Tiene origen en los linfocitos B, siendo su vida muy corta, solo de una semana.

    e) Adiposito blanco: tiene forma redondeada, es una célula grande. Su función es sintetizar lipidos, degradarlos y ademas almacenar calor, y protege mecanicamente zonas expuestas a roces y golpes.

    f) Adiposito Pardo: tiene forma esférica  Su función es producir calor ya que sus numerosas mitocondrias no presentan particulas elementeales y no pueden producir ATP, por lo que toda la energía se disipa en calor.

   g) Mastocito o célula cebada: tiene forma esférica  Su función es secretora ya que al estar ubicada alrededor de los vasos sanguineos segrega 4 tipos de sustancias:
        - Heparina: es un glucosaminoglicano de acción anticoagulante, tanto in vivo como in vitro. Esta sustancia actúa sobre las enzimas que degradan a los lipidos.
        - Histamina: es una sustancia de acción vasodilatadora y aumenta la pearmibilidad de los vasos sanguineos. Deriva del Aa histidina.
        - Factor de atracción de eosinofilos: esta sustancia atrae a los glóbulos blancos durante una reacción alegica.
        - Leucotrieno-C: es una sustancia lipídica producida también por los macrofagos que participan en la respuesta inmune.

   h) Macrofago: tiene forma esférica  El macrofago cumple funciones endociticas y exociticas. La endositica puede ser inespesifica o espesifica. Por su parte la función exocitica puede hacerse de enzimas lisosomales o de secreciones. A veces barios macrofagos se fusionan formando grandes células multinucleadas para cumplir mejor sus funciones.

  i) Celula Mesenquimatosa Indiferenciada (CMI): Es una célula indinferenciada típica de los tejidos embrionarios. En los adultos quedan depósitos de estas células alrededor de los vasos sanguíneos por lo que también se llama perecito. Tiene forma estrellada. Su función, al ser una célula blastica o madre, es originar fibroblastos, células reticulares, adipositos y mastositos por mitosis.

* Migratorias:

Son glóbulos blancos de la sangre que en caso de infección migran e invaden el tejido conectivo.

Sustancia intercelular del tejido conectivo

Presenta un componente amorfo y otro forme

Amorfo: esta formado por un componente orgánico (matriz conectiva) y otro inorgánico (liquido tisular)

Matriz conectiva: actúa como malla filtrante y selectiva que impide la penetración de las bacterias, por lo que cumple una función defensiva. Esta formada por los proteoglucanos que son proteínas asociadas a glucosaminoglicanos. Entre estos encontramos al ácido hialurónico y al ácido condrotin sulfirico.

Liquido tisular: posee agua e iones, entre los cuales el más importante es el Sodio (Na). La función de este liquido tisular es trasportar nutrientes y desechos hidrosolubles sin desplazamiento liquido. El liquido tisular forma capas concentricas llamadas "capa de solvatación" alrededor de los glucosaminoglicanos.

Forme: Es totalmente orgánico y esta constituido por distintos tipos de fibras, colagenas, elasticas y reticulares:

*Fibras colagenas: proporcionan resistencia a la tracción o tironeamiento.

*Fibras elasticas: proporcionan distensibilidad, es decir la capacidad de estirarse, y elasticidad, la capacidad de retornar a su longitud normal.

*Fibras reticulares: proporcionan un sostén laxo para organos muy celulares como el hígado, la médula osea y órganos linfaticos.

Otros tejido conectivos laxos

Mesenquimatico: presenta celulas estrelladas totipotenciales embebidas en sustancia intercelular amorfa abundante, con pocas fibras.

Mucoide: Es como el anterior pero con mayor abundancia de matriz amorfa rica en glocosaminoglicanos

Adiposo: presenta adipositos sostenidos por fibras reticulares.

Reticular: tiene células y fibras reticulares. Ademas presenta macrofagos fijos.

Tejido conectivo Denso

Presenta mayor proporción de fibras que de células y de acuerdo a la disposición de las fibras se los clasifica en:

Irregular: posee abundantes fibras colágenas gruesas y entrecruzadas. Tiene pocos vasos y se localiza en el pericondrio, periostio y capsula de órganos.

Regular colágeno: posee fibras colágenas dispuestas de tres formas:
*Tendinoso: las fibras son paralelas entre si en el mismo plano y con relación a los planos vecinos
*Membranoso o aponeurótico: las fibras son paralelas entre si pero entrecruzadas con las de los planos vecinos.
*Laminar: las fibras se disponen en capas concentricas como catafilas de cebolla.

Regular elástico  tiene fibroblastos y fibras elásticas paralelas. Se encuentra en ligamentos amarillos de la columna vertebral y en los ligamentos de la nuca.

Tejidos I - Epitelial

Tejidos

Los tejidos se forman por la asociación entre células y/o sustancias intercelulares  Existen 4 tejidos principales, los cuales son, el tejido epitelial, el nervioso, muscular y conectivo, el cual incluye el tejido osea, cartilaginoso, sanguíneo, hemopoyético y linfoide.

Tejido Epitelial

Este tejido presenta abundantes células y escasa o nula sustancia intercelular, estas células se encuentran firmemente unidas entre si lo que provoca que adquieran una forma poligonal.
Este tejido es avascular, por lo que su nutrición se efectúa por los vasos del tejido conectivo adyacente, mediante difusión o inhibición  el tejido conectivo presenta evaginaciones que se introducen en el epitelio, se las llaman papilas, las cuales favorecen la nutrición. Ambos tejidos se encuentran divididos por una capa llamada membrana basal.
El origen del tejido epitelial proviene en las tres capas germinativas del embrión, ectodermo, mesodermo y endodermo. (ver. embriologia)

¿Como se clasifican?

Se clasifican según la función que cumplen, los cuales son 5:

Epitelio de revestimiento

Son aquellos que forman una lamina que reviste a las estructuras subyasentes como el tejido conectivo que nutre a los epitelios.

Se clasifica en simples y estratificados.

Epitelios Simples:

presentan una sola capa y se los clasifica de acuerdo a la forma de sus células en:

-Planos o escamosos o pavimentosos
Sus células son mas anchas que altas, presentan núcleos planos centrales y alineados.

- Cilíndricos o columnares:
Sus células son mas altas que anchas, presentan núcleos ovoides, basales y alineados, sus funciones son absorción y secreción.

- Cúbicos:
Son celulas tan anchas como altas, presentan nucleos centrales, redondos y alineados. Sus funciones son de barrera absorción y secreción.

- Pseudoestratificados:
Se los llama así porque tienen núcleos ubicados a diferente altura, pero todos los citoplasmas asientan sobre la membrana Basal. Sus funciones son secreción y conducción.

Epitelio Estratificados

Presenta barias capas de células de las cuales, a las más superficiales se las llama capa apical, capa basal a la mas profunda y capas intermedias a las que están entre la basal y la apical. Se los calsifica en:

- Planos
Presenta células apicales menos voluminosas que las Basales, puede no tener queratina, si la tiene se lo llama córneo o queratinizado y sus células apicales no presentan núcleo. Sus funciones son barrera y protección.

- Cilíndricos
Presenta células apicales más altas que las basales, sus funciones son barrera y conducción.

- Cúbicos
Sus celulas apicales son de igual forma y tamaño que las basales cumplen función de barrera y conducción.

- De transición
Se lo llama así porque se modifica de acuerdo al estado funcional del organo que reviste, un ejemplo es la vejiga que cuando esta vacia es estratificado cubico, pero cuando se llena es estratificado plano.
Sus funciones son revestimiento y barrera, es impermeable a la orina.

Epitelios Glandulares

Son epitelios capaces de segregar sustancias, cuya porción de la glándula que produce la secreción se la llama adenomero o unidad de secreción.
A los epitelios glandulares se los clasifica según distintos paramentos

Según la secreción:

- Exocrinas:
Que son glándulas que segregan hacia el exterior del organismo o hacia una cavidad conectada con el exterior celular, como el aparato digestivo. Las glándulas exocrinas cuentan con un conducto excretor para eliminar su secreción.

- Endocrinas
Estas segregan hacia el interior del organismo por lo que se encuentran intensamente vascularizadas; son estructuras cerradas que no tienen conducto excretor ya que la secreción se vierte directamente en los capilares sanguíneos o linfáticos.

- Anfícrinas
Están cumplen las mismas funciones que las Exocrinas y Endocrinas, por lo que su secreción es tanto como al exterior como al interior del organismo.

- Parácrinas
Segregan liquido intercelular y la secreción actúa sobre células vecinas.


Según la modificación de las células al segregar:

- Merocrinas
Son las células que no se alteran al segregar ya que la secreción se hace mediante exocitosis.

- Apocrinas
Son celulas que pierden su parte apical de su citoplasma al segregar de forma que su borde aparece en sacabocados.

- Holocrinas
Son las células que se destruyen al segregar haciendo de esta forma la propia célula la secreción, las células perdidas en el proceso, se regeneran por mitosis de las restantes que quedan.


Según el número de células

- Unicelular
Están compuestas por una sola célula  un ejemplo de esto es la célula caliciforme que se encuentra en el intestino y el aparato respiratorio.

- Multicelular
Están formadas por muchas células secretoras, la mayoría de las glándulas están formadas de esta manera.


Según su localización:

- Inrtaepiteliales
Están compuestas por pequeños acumulo de células glandulares incluidas entre células no secretoras, en la profundidad de la capa. Las células secretoras se ubican alrededor de una pequeña luz.

- Extraepiteliales
Se originan como una evaginación del epitelio superficial que puede permanecer unida a el por medio de un conducto excretor, o perder su vinculación con la superficie.

¿Qué es un adenomero?

Un adenomero es la unidad secretora de toda glándula  es decir lo que produce la secreción. Estos se clasifican según su forma en:

*Adenomeros exocrinos

- Extendido en la superficie
Sus células forman una lamina que reviste una estructura, por lo que a este epitelio se lo considera como de revestimiento y secretor.

- Tubular simple
Esta glándula puede ser simple o no ramificada o compuesta o ramificada.

- Túbulo acinosa
Los acinos son estructuras esféricas que al corte se ven circulares y que tienen epitelio alto pero luz pequeña y que no almacena sus secreción. A su vez estos se dividen en 3 tipos:

*Mucosos: que presentan núcleos planos y basales y citoplasma claro. segrega mucina
*Seroso: presenta núcleos redondos y ubicados en la unión de los tercios basales y medio, su citoplasma es basofilo. Segrega proteínas como ciertas enzimas.
*Mixto: consiste en la asociación entre un acino mucoso central y una medialuna serosa de Von Ebner o Giannuzzi. La secreción de la medialuna serosa alcanza la luz del acino mediante capilares secretores o canaliculos intercelulares.

- Túbulo alveolar
Presenta alvéolos que son estructuras esféricas que se ven circular al corte y que presentan epitelio bajo y luz amplia ya que almacena secreción.

Adenomeros Endocrinos

-Folicular o vesicular
esta formado por bolsistas de secreción llamadas folículos o vesículas. en ellas las células se almacenan extracelularmente den forma coloide acidifico. Las células segregan lentamente y de forma indirecta a la sangre.

- Fasicular o cordonal
En ella la secreción se almacena intracelularmente en forma de gránulos o vesículas secretorias. Esta glándula es de la secreción más rápida y directa a la sangre, están formados por cordones celulares paralelos, separado por capilares.


Especializaciones epiteliales


Se divide en:

Especializaciones apicales

- Cilias: son especializaciones largas y numerosas de las que se reconocen 2 tipos
   * móviles que sirven para el traslado unidireccional de sustancias sobre la superficie del epitelio
   * inmóviles que sirven para la absorción o para el funcionamiento sensorial. Son parecidas a las microvellosidades largar, al no tener microfilamentos en su interior son flexibles y se enroscan en los extremos.

- Flagelo: es una prolongación larga, móvil y única cuya ultraestructura es similar a la cilia.

- Microvellosidades: son prolongaciones muy pequeñas y numerosas que sirven para aumentar la superficie de absorción de un epitelio. Contienen un haz de microfilamentos finos de actina, conectados entre si por puentes de fimbrina y asociados basalmente en la red terminal de microfilamentos. Apicalmente se unen a una matriz amorfa de Villina. Así como las cilias predominan en epitelios de tipo pseudoestratificados, las microvellosidades lo hacen en epitelios cilíndricos simples, se clasifican en 2 tipos:

   *Ribete en cepillo: que son un poco mas largas y de igual altura, se encuentran en los tublos contorneados proximales del riñón.
   *Chapa estriada: son de igual altura altura pero mas cortas que las anteriores, se encuentran en el intestino
Las microvellosidades no poseen microtubulos en su interior sino microfilamentos que se relacionan con la red terminal de la célula.

- Concentración extoplasmica: es un espesamiento del citoplasma apical submembranoso (ectoplasma) a nivel de las células superficiales del epitelio urinario de transición. Su función es brindar impermabilidad a este epitelio.

- Queratina: es una cubierta proteica que cubre a las células superficiales de los epitelios estratificados planos que revisten superficies secas expuestas a roce continuo, a los que protege.

Especializaciones Laterales

-Complejo unitivo: se lo encuentra en epitelios sujetos a desgaste, como el epitelio estratificado de la piel y el cilindirico simple intestinal. Este complejo esta formado por tres uniones que desde la menbrana apical a la basal son:

*zonula occludens o estrecha: unión perimetral o en cinturón ocluyente, que cierra la luz del espacio intercelular a su nivel. Esta unión evita el pasaje de sustancias

*zonula adherens: unión perimetral o en cinturón adherente, que estrecha pero no cierra el espacio intercelular. a su nivel se reflejan los tono filamentos de la red o barra terminal. Estos pueden ser finos o intermedios.

*Desmosomas: unión puntiforme o adherente, también llamada macula adherens. A su nivel se insertan las tonofibrillas del citoplasma que le dan su aspecto espinoso, conocidos como Nudos de Bizzozero. Las tonofibrillas están formadas por tonofilamentos que proporcionan sostén intercelular. En medio del espacio intercelular del desmosoma, presenta un material glucoproteico cementante electrodenso y compacto formado por ácido sialico (un monosacarido importante componente de las glicoproteinas), mucopolisacaridos y proteínas. Este material componente proporciona adheción a la célula

- Unión nexo: es una unió comunicante que permite a su nivel el intercambio eléctrico metabólico entre células vecinas. Este tipo de unión se puede encontrar en otros tipos de tejidos, como muscular.

- Canal interfacial: el espacio intercelular es normalmente de 20 a 30 nm (nanometros), pero en ciertas regiones puede llagar a medir hasta 50 nm, este aumento de espacio es lo que se conoce como canal interfacial, lo que permite el pasaje de sustancia a través del epitelio. Se encuentra en los epitelios estratificados.

- Interdigitaciones: es un machihembrado de evaginaciones e invaginaciones entre células vecinas que sirven para el sostén intercelular. pero cuando ellos se disponen en las mitocondrias su función pasa a ser de transporte o reabsorción de H2O y electrolitos (iones).

Especializaciónes basales

- Hemidesmosoma: es la mitad de un desmosoma, sirve de sostén  Esta compuesta por una porción intercelular comprendida por las tonofibrillas y la membrana plasmática  y otra porción extracelular constituida por la lamina basal de la membrana basal

- Invaginaciones: son similares a las interdigitaciones.

- Membrana basal: separa los epitelios de los tejidos conjuntivos, sirviendo de sostén y de barrera para la difusión de las membranas, se forma por 2 laminas:

*Lamina basal: está vecina al epitelio y es segregada por él.

*Lámina reticular: esta vecina al tejido conjuntivo y es segregada por él.

Ácidos nucleicos II - Metabolismo y Regulación

Metabolismo

En el metabolismo de los ácidos nucleicos es necesario considerar 4 procesos. 

Duplicación o replicación

 Esta es la síntesis de ADN a partir de ADN, la cual ocurre en los núcleos celulares comenzando en sitios múltiples de la cadena de ADN. Es sincrónica a nivel celular porque se inicia al mismo tiempo que los cromosomas del núcleo, pero también es asincronica a nivel molecular porque se inicia a distinto tiempo de los múltiples sitios de una misma molécula de ADN. 

Es simétrica porque se usa como molde de ambas cadenas de ADN y semiconservatiba porque cada cadena de ADN hija conserva la mitad de la cadena de ADN madre que la originó. 

La síntesis avanza en sentido 5´a 3´usando como sustratos desoxirribonucleicos dATP, dCTP, dTTP y dGTP, y como factor al Mg. Esta síntesis se realiza insertando nucleotidos mediante enlaces fosfodiester. 

En el punto donde se separan las dos cadenas de ADN se forma una horquilla de replicación que avanza hacia un extremo de la molécula, mientras que otra horquilla avanza hacia el otro extremo formándose así una burbuja de replicación. 

La cadena de ADN que se sintetiza en la misma dirección de avance de la horquilla se llama hebra adelantada o continua mientras que la que se sintetiza en dirección opuesta se llama hebra retrasada o discontinua porque presenta fragmentos de ADN denominados fragmentos de Okasaki.

Esta síntesis es provocada por un complejo denominado replisoma el cual contiene los siguientes elementos: 

- Primosoma, el cual es el complejo de inicio formado por proteinas iniciadoras que se fijan al ADN, la helicasa o desenrollante, la cual serpara las 2 cadenas, proteinas fijadoreas que evitan que las cadenas se reasocien, topoisomerasa o girasa evita torciones del ADN, y la primasa que sintetiza ADN cebo o iniciador. 

- ADN polimerasa, sintetizan ADN a partir de ARN cebo, eliminan dicho ARN y lo replazan por ADN  corrigiendo errores de inclusión de nucleotidos. Son 4 tipos, alfa, beta, gama y delta. 

- ADN ligasas, son los que unen entre si los fragmentos de Okazaki de la hebra discontinua. 

Transcripción

Es la síntesis de ARN a partir de ADN, el cual sirve para generar ARN para la síntesis de proteínas  Esto ocurre en el núcleo celular. 

Es asimétrica ya que utiliza como molde una sola cadena de ARN. La síntesis avanza en sentido 5´a 3´ utilizando como sustrato ribonucleotidos ATP, GTP, CTP y UTP, y como cofactor Mg.  Los nucleotidos se unen entre si mediante enlaces fosfodiester. Esta síntesis es provocada por las enzimas ARN polimerasas que pueden ser de tres tipos:

Tipo I: sintetiza ARNr en la porción central del núcleolo. a partir de genes denominados organizadores nucleolares.
Tipo II: sintetiza ARNm a partir de los genes estructurales del ADN
Tipo III: sintetiza ARNt a partir de los sitios múltiples del ADN

Cada una de estas enzimas presenta 3 unidades que son:

Unidad de fijación (sigma): se fija al sitio promotor de la cadena de ADN. Este sitio tiene las denominadas cajas o boxes que presentan secuencias de consenso, ricas en A y T.

Unidad catalítica: separa 17 bases nitrogenadas (1 vuelta y media) del ADN y, tomando como molde una sola hebra, sintetetiza el ARN correspondiente.

Unidad de liberación (Rho): desprende el ARN cuando se llega a una secuencia autocomplementaria rica en G y C.

Transcripción Inversa

Es la síntesis de ADN a partir de ARN la cual sirve para incorporar el retrovirus (virus ARN) al de la célula huésped  Esto ocurre en el interior de la célula infectada por dichos virus. La síntesis es provocada por una enzima llamada transcriptasa inversa.

Traducción

Es la síntesis de proteínas en la cual participan los tres tipos de ADN, ocurre en el citoplasma en el interior de los ribosomas. Su nombre se debe a que en el proceso se pasa del lenguaje de bases nitrogenadas a uno constituido por Aa.

Consta de 5 pasos, activación de Aa, iniciación, elongación y terminación de la cadena, y modificadores post-traduccionales.

Regulación

La regulación se da de forma diferente en las células eucariontas y procariontas. En las eucariontas se da por proteínas reguladoras, regulando el grado de espiralización del ADN. En las celulas procariontas existen sistemas llamados operones, cuyo modelo fue propuesto por Jacob y Monod. El operon esta constituido por un grupo de genes controlados por la misma señal. Estos genes pueden ser de tres tipos:


- Gen estructural que contiene la información para la síntesis de un polipeptido o de una proteína  A su nivel se transcribe una molécula de ARNm

- Gen operador se encuentra junto al estructural y contiene el sitio promotor que estimula la transcripción a nivel del gen estructural, ambos genes constituyen el Operon.

- Gen regulador, el cual se encuentra a distancia del operon y codifica para la síntesis de proteínas represoras que inhiben al gen operador para que no se transcriba el gen estructural.

Existen dos sistemas enzimaticos que actúan regulando al operon. Ellos son:

- Los sistemas inducibles son estimulados por los sustratos de las vías metabólicas, en estos sistemas la aparición del sustrato inhibe al gen regulador para que se estimule el estructural y se transcriba la información para la síntesis de la enzima que degradará a dicho sustrato.

- Los sistemas reprimibles, en cambio son inhibidos por los productos de las vías metabólicas, en ellos la aparición del producto de una vía metabólica actuara como co-represor, inhibiendo al gen estructural para que no se transcriba la información para la síntesis de la enzima que genera dicho producto.

Acidos Nucleicos I - ADN, ARN

¿Qué son los ácidos nucleicos?

 Los ácidos nucleicos son biopolimeros de nucleotidos. Son llamados ácidos por su contenido de ácidos fosforicos, los cuales pueden disociarse para ceder H. Y se les dice nucleicos porque fueron aislados inicialmente de los núcleos celulares. Son polinucleotidos, es decir formados por muchos nucleotidos.

¿Que es un nucleotido?

Un nucleotido es un monomero formado por la unión de tres elementos:

- Bases nitrogenadas que derivan de los nucleos heterociclicos purina y pirimidina.

- Azúcar o Aldopentosa, puede ser tanto la D-ribosa como la D2-desoxirribosa, ambas en disposición ciclica furanosa.

- Ácido fosfórico, se une a la pentosa de un nucleosido a nivel de su Carbono 5 (C5) por unión de tipo ester, cuando un nucleosido se une a un ácido forma un nucleótido.

Polinucleotido

Es la unión de muchos nucleotidos entre si, la unió se da por especificacón entre el P (fosforo) de un C5 de un nucleotido y el OH del C3 de la pentosa del nucleotido siguiente, por lo cual se llama unión 5-3, es de tipo fosfo-diester. Uno de los extremos de la cadena del polinucleotido, tiene su P libre, el cual se lo llama extremo 5´ (cinco prima) y el otro extremo tiene el OH del C3 libre llamandose extremo 3´(tres prima).

Estos polinucleotidos son:

 ADN o ácido desoxiribonucleico

Se encuentra ubicado en los nucleos celulares, unido a las mitocondrias y a las histonas, las cuales son proteínas de carácter básico. Cuando se encuentra unido a las proteínas forma un complejo nucleoproteico conocido como cromatina, cuya supercondensación de mitosis (ver.mitosis y meiosis) forma los cromosomas.
La cantidad de ADN de las células somáticas de un organismo permanece constante durante toda la vida del mismo, esa cantidad constituye la fórmula diploide (2n2c).

El ADN esta compuesto quimicamente por: ácido fosforico, desoxirribosa, bases puricas: adenina (A) y guanina (G) y bases pirimídica, citosina (C) y timina (T). El contenido de ambas bases son iguales, por lo que no existe mayor cantidad de puricas que pirimidica ni a la inversa. Así como existe igual cantidad de A que T e igual cantidad de C que de G.

Este esta formado por dos cadenas polinucleotidas enrolladas en un eje formando una estructura helociodal. En esta doble helice, los grupos polares o hidrofobos se encuentran al exterior dándole cargas negativas a la molécula. En cambio las bases nitrogenadas se ubican hacia el interior uniéndose entre si por puentes de H. La uniones de estos de se da de esta forma:
* La A se une por 2 puentes con T
* La G se une por 3 puentes a la C
A estas uniones se las llama complementariedad de bases.
Las cadenas se orientan de forma invertida, una de 5´ a 3´y la otra de 3´a 5´, por lo que hace al ADN una estructura antiparalela, modelo molecular conocido como Watson y Crick.

En las células eucariónticas el ADN se une a proteínas como las histonas, formando la cromatina, estas uniones son de tipo salino o electroestaticas entre OH de los ácidos fosforicos y N2H de las proteínas.
Existen 5 tipos de histonas, H1, H2a, H2b, H3 y H4 que son las que formas un cilindro en el cual el ADN se encuentra enrollado formando nucleos de empaquetamiento llamados nucleosomas.
El ADN contiene el código genetico, este es la información para la sisntesis de todas las proteinas del organismo, el cual se encuentra expresado en la secuencia de bases nitrogenadas. Tres bases nitrogenadas forman un triplete, que simboliza un Aa, miles de tripletes forman un gen.

¿Qué es un Gen?

un gen es una secuencia ordenada de nucleotidos en la molécula de ADN, el cual contiene la información necesaria para la síntesis de proteínas, ARNm, ARNr y ARNt. Es considerada la unidad de almacenamiento de la información genética y la unidad de herencia ya que trasmite la información a la descendencia. Estos se encuentran ubicados en los cromosomas del núcleo celular.

¿Cómo es el código genético?  

El código genético es universal ya que es compartido por todas las especies, es redundante o repetitivo porque posee fragmentos que se repiten a lo largo de la cadena, es colinial debido a que se debe leer base a base desde el principio al final del gen. Y es degenerado porque las 4 bases pueden formar 64 tripletes diferentes, existiendo al menos 3 tripletes para cada Aa. Existen 3 de ellos que no codifican a ninguno, estos son conocidos como tripletes mudos, los cuales son ATT, ATC y ACT, que sirven para indicar el final de la cadena polipeptida.

ARN o ácido ribonucleico

El ARN es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleotidos. A diferencia del ADN es linial y de hebra sensilla, solo pose una cadena. Otra de las diferencia es que posee uracilo (U) en lugar de timina (T). La molecula de ARN tiene mayor flexibilidad conformacional y capacidad para ejercer diversas funciones.

Existen barios tipos de ARN, estos son:

ARNm (mensajero) 

Este constituye el 20% del total de ARN. Este es generado por transcripción a partir de un gen estructural de ADN, al hacerlo copia tanto exones o fragmentos con sentido, como intrones o fragmentos sin sentidos; el conjunto de intrones y exones constituyen un cintron.
En sí su función es trasmitir información genética desde ADN nuclear hacia el sistema de síntesis de proteinas en el citoplasma y servir de guía para el ensamble de Aa en el orden correcto.
Al copiar los exones e intrones el ARN queda largo y conteniendo fragmentos no codificantes, a este se lo llama ARN heterogeneo nuclear (ARNhn). Luego de esto, se eliminan los intrones y se unen los exones, por un proceso llamado splacing. Además existe otro proceso alternativo, el splacing diferencial, el cual consiste en unir distintos exones luego del procesamiento del ARN, lo cual permite generar distintas proteínas a partir del mismo gen.
Finalmente se agrega 7-metil-GTP al extremo 5´ o extremo CAP, lo cual sirve para que el el ARNm sea reconocido por los ribosomas. Y tambien se agrega ácido adenilico o AMP al extremo 3´o cola poli-A la cual le da estabilidad a la molécula durante la migración del núcleo al citoplasma.

ARNt (transferencia) 

Existe un ARNt especifico para cada Aa por lo que en cada célula existen mas de 20 diferentes. Su disposición es semejante al de una hoja de trébol plegada como una L. Su función es transportar Aa libres del citosol hasta su lugar de ensamble. El Aa esta unido a el por enlace tipo éster entre el COOH del Aa y el OH de C3 de la ribosa del la última adenina.

ARNr (ribosomico)

Es el mas abundante constituyendo el 65% del total de ARN. Es el grupo prostetico de las nucleoproteinas que forman los ribosomas. Estos están formados por la subunidad menor de 40S de sedimentación (unidades Svedberg) formada por 1 ARN y 21 proteinas, y la subunidad mayor  de 60S formada por 2 ARN y 34 proteinas. Los ribosomas pueden unirse a un ARNm formando un polirribosoma o polisoma.

Continuación en Ácidos nucleicos II - Metabolismo