morfofisiologia mitocondria, nucleo, codigo genetico y microfilamentos

7/29/2019 Morfofisiologia Mitocondria, Nucleo, Codigo Genetico y Microfilamentos

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Morfofisiologa: Mitocondria, Ncleo, Cdigo Gentico y Microfilamentos

MEMBRANA MITOCONDRIAL

Mitocondria: Son los organelos donde se produce la respiracin celular, obtenindose la

mayor parte de la energa necesaria para la clula. Se reproducen de forma independientepor fusin binaria, en forma no sincronizada con la clula a la que pertenece

Membrana externa: Es una bicapa lipdica permeable a iones, metabolitos y muchos poli

pptidos. Eso es debido a que contiene protenas que forman los poros llamados porinas.

Membrana Interna: Esta posee mas protenas, carece de poros y es altamente selectiva,

contiene muchos complejos enzimticos y sistemas de transportes transmembranales,

esta membrana forma invaginaciones o pliegues llamados crestas.

Partculas F1 en la Mitocondria: Son complejos de protenas de la membrana interna de

las mitocondrias, donde se produce la energa del proceso respiratorio.

Cadena Respiratoria: Es una cadena de coenzimas mitocondriales transportadores de

electrones que catalizan la transferencia de los mismos hacia el oxigeno, tambin el

transporte en secuencias ordenada de los equivalentes reducidos desde los sustratos

donadores (Recudiendo NAD o el FAD) hasta la formacin final de agua.

FAD: Flavn adenn dinucletido

NAD:nicotinamida adenn dinucletido

Funcin de la Mitocondria:

Oxidacin de Metabolitos

Obtencin del ATP, mediante la fosforilacion Oxidativa

Almacn de Iones, H2O

Fosforilacion Oxidativa: Sistema de conversin o captura de la energa liberada en la

cadena respiratoria para unir el ADP con el fosfato orgnico (PI) y formar ATP.

Como es portado el ATP de la mitocondria al citoplasma: Cuando los protones originados

entre el citoplasma y la matriz mitocondrial regresan al interior de la mitocondria lo hacen

a travs de la enzima transportadora ATP sintetasa a favor de un gradiente. La energa que

se libera se utiliza para sintetiza ATP a partir del ADP. El ATP sale al citoplasma mediante

un transportador de nucletidos intercambiando por el ATP que entra.


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Glucolisis: es la ruta por medio de la cual los azucares de seis carbonos se rompen, dando

lugar a un compuesto de tres carbonos. El piruvato. Durante la glucolisis, parte de la

energa potencial almacenada en la estructura de hexosa se libera y se utiliza para la

sntesis de ATP a partir de ADP.

Reaccin de la Glucolisis: Las 10 reacciones entre la glucosa y el piruvato pueden

considerarse como dos fases distintas en las que las primeras 5 reacciones son de

inversin de energa, en la que se sintetizan azucares fosfato a costa de dos moles de ATP

(que se convierten en ADP) y el sustrato de 6 carbonos se desdobla en 2 azucares fosfato

de tres carbonos y las ultimas 5 reacciones corresponden a una fase de generacin de

energa, en las que las triosas fosfato se convierten en compuestos de gran energa que

transfieren 4 moles de fosfato al ADP dando lugar a 4 moles de ATP y 2 moles de piruvato,

tambin se puede observar que se generan 2 equivalentes reductores en forma de NADH.

Importancia: Es de suma importancia ya que es la principal ruta para el metabolismo de la

glucosa y conduce a la formacin del compuesto intermediario Acetil-CoA, tambin es la

va para el metabolismo de los otros azucares simple de la dieta como fructuosa,

galactosa.

Ciclo de Krebs o Ciclo del Acido Ctrico:

Es la ruta oxidativa central de la respiracin, el proceso mediante el cual se catabolizan

todos los combustibles metablicos (Hidratos de carbono, lpidos y protenas), en los

organismos y tejidos aerobios.

Pasos del Ciclo de Krebs:

1.- Introduccin y Prdida de dos tomos de Carbono en forma de acetil-CoA: esta es la

reaccin inicial, catalizada por la citrato sintasa, es semejante a una condensacin aldolica,

es una reaccin muy exergonica

2.- Isomerizacin del citrato: los sustratos de las reacciones de descarboxilacion son

generalmente alfa y beta cetoacidos. El grupo hidroxilo alcohol terciario del citrato debe


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migrar para experimentar una oxidacin a carbonilo. La isomerizacin, catalizada por la

aconitasa, genera el compuesto alcohol secundario isocitrato, que puede oxidarse. La

reaccin comporta una deshidratacin e hidratacin sucesivas, a travs del cis-aconitato

como intermediario deshidratado, que se mantiene unido a la enzima.

3.- Generacin de CO2 por una deshidrogenasa ligada al NAD+:

Es la primera de las dos

descarboxilaciones oxidativas del ciclo la cataliza la isocitrato deshidrogenasa, la reaccin

comporta la deshidrogenacion a oxalsuccinato, un intermediario inestable unido a la

enzima, que espontneamente se descarboxila antes de liberar el producto.

4.- generacin de un segundo CO2 por un complejo multienzimatico: La cuarta reaccin

del ciclo es una reaccin de varios pasos totalmente comparable a la reaccin del piruvato

deshidrogenasa. Un sustrato alfa-cetoacido experimenta una descarboxilacion oxidativa,

con formacin simultanea de una acil-CoA.

5.- Una fosforilacion a nivel del sustrato: La succinil-CoA: es un compuesto de energa

elevada, y su energa potencial se utiliza para impulsar la formacin de un nucleosido

trifosfato a partir de un difosfato. Esta reaccione s catalizada por la succionil-CoA

sintetasa, es comparable a las reacciones de fosforilacion a nivel del sustrato en la

glucolisis, excepto porque en las clulas animales el nucletido producto de energa

elevada no es siempre ATP, sino que en algunos tejidos es el GTP.

6.- Deshidrogenacion dependiente de flavina: Para completar el ciclo se produce una

conversin del succinato de cuatro carbonos en oxalacetato de cuatro carbonos. La

primera de las tres reacciones que intervienen, catalizada por la succinato

deshidrogenasa, es la deshidrogenacion dependiente del FAD de dos carbonos saturados a

un doble enlace.

7.- Hidratacin de un doble enlace Carbono-Carbono: La hidratacin trans

estereoespecifica del doble enlace carbono-carbono la cataliza la fumarato hidratasa,

denominada ms comnmente fumarasa.


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8.- Una deshidrogenacion que genera el oxalacetato: finalmente el ciclo se completa con

la deshidrogenacion, dependiente del NAD+, del malato a oxalacetato, catalizada por la

malato deshidrogenasa.

Glucognesis:Es la formacin de glucgeno a partir de glucosa. La glucosa formada en la

digestin de los carbohidratos se introduce rpidamente en la sangre donde las clulas del

organismo pueden disponer de ella

Fosforilacion Oxidativa: Aqu los electrones derivados del NADH y el FADH2 se combinan

con el oxigeno, la energa liberada en estas reacciones de oxidacin/reduccin es utilizada

para dirigir la sntesis de ATP a partir del ADP.

Interrelacin entre Glucolisis

Ciclo de Krebs- Cadena Respiratoria:

Glucolisis: Ruptura de una glucosa en dos molculas de tres carbonos cada una (Acido

Piruvato) liberando la energa neta como para producir 2 ATP, ocurre en el citosol.

Ciclo de Krebs: Termina de degradar lo que queda del acido pirvico ocurre en la matriz

mitocondrial.

Cadena respiratoria: Los productos del ciclo de Krebs son oxidados en las crestas de la

mitocondria. Se libera la energa que permite formar ATP.

NUCLEO

Es la organela celular mas grande de las eucariotas, tiene un dimetro de

aproximadamente 10 micras, aqu es el sitio de almacenamiento, replicacin y expresin

de la informacin gentica, esta formada por la cromatina, nuclolo, envoltura nuclear y

nucleoplasma.

Membrana Nuclear: Es la envoltura que delimita el ncleo de la clula eucariota, su

funcin es regular el intercambio de todo tipo de sustancias entre el ncleo y el

citoplasma, la membrana nuclear es doble, es decir un par de membranas una exterior a la

otra y de igual composicin y estructura que la membrana plasmtica.


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La membrana externa se continua con el retculo endoplasmatico rugoso y esta ocupada

por ribosomas, la membrana interna esta cubierta en su cara interior por una capa de

protenas (Lamina Nuclear) en la que se fijan las estructuras nucleares, ambas membranas

estn separadas entre si por la hendidura perinuclear.

Poros Nucleares: Son complejos con mltiples subunidades que proporcionan aperturas

de unos 9nm de dimetro que permiten la difusin libre de molculas pequeas, entre el

ncleo y el citoplasma, participan tambin en el transporte selectivo de protenas mas

grandes y ARNm. En este proceso actan dos completos de protenas asistentes

denominadas exportinas e importinas.

Cromatinas: Consiste en un complejo de ADN y protenas estructurales, el plegamiento

adicional de la cromatina produce las estructuras denominadas cromosomas, y es la

responsable de la basofilia caracterstica del ncleo, la unidad bsica es el nucleosoma.

Existen 2 tipos:

Histonas: Son las protenas mas bsicas de la cromatina y su contenido equivale

mas o menos al del ADN, y hay 5 tipos de histonas.

No Histonicas: Son el resto de las protenas de la cromatina, su funcin esta

relacionada con la expresin gentica y con los ncleos de organizacin.

Nuclolo: Es una estructura intranuclear no membranosa que rodea genes de ARNr

activos desde el punto de vista transcripcional. Su tamao varia, pero esta bien

desarrollado en las clulas activas en la sntesis de protenas, algunas clulas tiene mas de

un nuclolo, Posee tres regiones; Centro fibrilar, pars fibroso y pars granular. Aqu se

sintetiza el ARNribosomal y se produce el armado inicial de los ribosomas.

Ciclo Celular: Es una secuencia de acontecimientos autorreguladas que controla el

crecimiento y la divisin de la clula, se encarga de producir 2 clulas hijas, cada una con

cromosomas idnticos a los de la clula madre, estos se dividen en dos faces:


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Interface: Que se dividen en G1, S, G2 y Mitosis; Aqu se produce el crecimiento continuo

de la clula

Mitosis: Es un proceso de segregacin cromosmica y divisin nuclear seguido de divisin

citoplasmtica, que produce 2 clulas hijas con la misma cantidad de cromosomas y

contenido de ADN que la clula progenitora, tiene 4 fases:

Profase: Comienza cuando los cromosomas duplicados se condensan y se tornan visibles.

Metafase: comienza cuando el huso mittico, compuesto por 3 tipos de microtbulos, se

organiza alrededor de los centros originadores de los microtbulos ubicados en polos

opuestos de la clula.

Anafase: comienza con la separacin inicial de las cromatinas hermanas.

Telofase: Reconstruccin de una envoltura nuclear alrededor de los cromosomas de cada

polo.

Meiosis: Comprenden 2 divisiones nucleares secuenciales seguida por divisin

citoplasmtica, que producen gametos con la mitad de la cantidad de cromosomas y la

mitad del contenido de ADN.

CODIGO GENETICO

Gen: Un gen no es ms que una secuencia concreta de ADN, que codifica la informacin

mediante un lenguaje de 4 letras, en el que cada letra es una base.

Cdigo gentico: Se denomina cdigo gentico al conjunto de reglas que especifican los

codones de cidos nucleicos que corresponden a cada aminocido, el cdigo es un

triplete, tambin especfica el comienzo y la finalizacin de la regin codificante, el cdigo

es universal, todos los organismos, animales y plantas lo poseen con raras excepciones.

Caractersticas del Cdigo Gentico:

Tres nucletidos codifican un aminocido


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El cdigo gentico no se solapa

El cdigo gentico no tiene puntuacin

El cdigo gentico esta degeneracin; con excepcin del triptofono y metionina

que estn codificados.

Codn: Secuencia de 3 nucletidos en un ARNm que codifica para un aminocido dado,

puede indicar la iniciacin o determinacin de la sntesis de una cadena polipeptidica

Anticodn: Es una secuencia especifica de nucletidos adyacentes en un ARNt que

complementa a un codn de ARNm que codifica a un aminocido

Tres inhibidores de la sntesis de protena en las clulas eucariotas:

Cicloheximidas: Ribosomas 60s, se utiliza en la investigacin biomdica para impedir la

sntesis in vitro

Tretaciclina: Acta sobre cocos gran negativo y positivos, interfieren en el complejo de

iniciacin 30s

Cloranfonicol: Es inhibidor del citocromo P450

Tres inhibidores de la sntesis proteica en las clulas procariotas:

Aminoglusidos: Interfieren en la traduccin, llevando la sntesis de una cadena que no

debe sintetizar.

Eritromicina: Se une al 50s e inhibe la translocacin del ARNm

Espectromicina: Interfieren con el factor de elongacin G, que intervienen en la

translocacin.

Definicin de los Ribosomas Libres:

Su funcin principal es la sntesis de protenas que se utiliza en el interior de la

clula.


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Antibiticos: Son sustancias que producen ciertos microrganismos, hongos y bacterias,

como defensa contra otros microrganismos.

Modificaciones Postraduccionales que sufren las protenas:

Protelisis: Es el corte de la cadena polipeptidica, sino se corta la cadena la protena

podr moverse de regreso al retculo endoplasmatico.

Glucosilacion: Es la adicin de azucares de las protenas formndose glicoprotenas, es

esencial para dirigir las protenas a los lisosomas.

Fosforilacion: La adicin de grupos fosfatos a las protenas, catalizado por las

proteincinasa, exponen el sitio activo de la enzima o el sitio de unin para otra protena.

Importancia Biomdica del cdigo gentico:

Antes de dilucidar el cdigo gentico era imposible comprender la sntesis protenica o

explicar las mutaciones. El cdigo gentico proporciona la base de la explicacin en que

los defectos de las protenas pueden causar enfermedad y sirve para el diagnstico y

quizs para el tratamiento de las enfermedades genticas. Adems, la fisiopatologa

de numerosas infecciones virales se relaciona con la capacidad de los de interrumpir la

sntesis protenica en la clula husped. Muchos antibacteriano son efectivos por que

interrumpen la sntesis protenica en la clula invasora.

ARN (cido Ribonucleico):

El ARN se forma a lo largo del cordn del ADN de acuerdo con la misma regla del

apareamiento de las bases que regula la formacin de un cordn de ADN, excepto en que

en el ARN el uracilo sustituye a la timina debido al mecanismo de copia, el cordn delARN, cuando se ha completado lleva una transcripcin fiel del mensaje del ADN. Entonces

el cordn de ARN se traslada al citoplasma en el cual se encuentran los aminocidos,

enzimas especiales, molculas de ATP, ribosomas y molculas de ARN de transferencia.


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El proceso por el cual la informacin contenida en el ARN dirige o controla la secuencia en

que deben unirse los aminocidos para la sntesis de las protenas se denomina

traduccin.

ARN mensajero:

El ARN mensajero (ARNm o RNAm) lleva la informacin sobre la secuencia de aminocidos

de la protena desde el ADN, lugar en que est inscrita, hasta el ribosoma, lugar en que se

sintetizan las protenas de la clula. Es, por tanto, una molcula intermediaria entre el

ADN y la protena y el apelativo de "mensajero" es del todo descriptivo. En eucariotas, el

ARNm se sintetiza en el nucleoplasma del ncleo celular y de all accede al citosol, donde

se hallan los ribosomas, a travs de los poros de la envoltura nuclear.

ARN de transferencia:

Los ARN de transferencia (ARNt o tRNA) son cortos polmeros de unos 80 nucletidos que

transfiere un aminocido especfico al polipptido en crecimiento; se unen a lugares

especficos del ribosoma durante la traduccin. Tienen un sitio especfico para la fijacin

del aminocido (extremo 3') y un anticodn formado por un triplete de nucletidos que se

une al codn complementario del ARNm mediante puentes de hidrgeno.

El trabajo de los ARNt consiste en tomar del citosol a los aminocidos y conducirlos al

ribosoma en el orden marcado por los nucletidos del ARNm, que son los moldes del

sistema.

Retculo Endoplasmatico:

El retculo endoplasmatico es una red interconectada de tubos aplanados y sculos

comunicados entre s, que intervienen en funciones relacionadas con la sntesis proteica,

metabolismo de lpidos y algunos esteroides, as como el transporte intracelular. Se
http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADntesis_proteicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Metabolismohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADpidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Esteroidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Esteroidehttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADpidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metabolismohttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADntesis_proteica


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encuentra en la clula animal y vegetal pero no en la clula procariota. Es un orgnulo

encargado de la sntesis y el transporte de las protenas.

Retculo Endoplasmatico Liso:

Es un orgnulo celular formado por cisternas, tubos aplanados y sculos membranosos

que forman un sistema de tuberas que participa en el transporte celular y en la sntesis de

triglicridos, fosfolpidos y esteroides.

Retculo Endoplasmatico Rugoso:

Tiene esa apariencia debido a los numerosos ribosomas adheridos a su membrana

mediante unas protenas denominadas "riboforinas". Tiene unos sculos ms

redondeados cuyo interior se conoce como "luz del retculo" o "lumen" donde caen las

protenas sintetizadas en l. Est muy desarrollado en las clulas que por su funcin deben

realizar una activa labor de sntesis, como las clulas hepticas o las clulas del pncreas

Sntesis Proteica:

La biosntesis de protenas es el proceso anablico mediante el cual se forman las

protenas. El proceso consta de dos etapas, la traduccin del ARN mensajero, mediante el

cual los aminocidos del polipptido son ordenados de manera precisa a partir de la

informacin contenida en la secuencia de nucletidos del ADN, y las modificaciones

postraduccin que sufren los polipptidos as formados hasta alcanzar su estado

funcional. Dado que la traduccin es la fase ms importante la biosntesis de protenas a

menudo se considera sinnimo de traduccin.

Etapas de la Sntesis Proteica:

1 etapa: Unin del ARNm a sub-unidades menores de los ribosomas a nivel de los

codones de iniciacin (aug).

2 etapa: Unin del aminoacil-trna portador de metionina al codn iniciador.
http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lulahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_procariotahttp://es.wikipedia.org/wiki/Org%C3%A1nulohttp://es.wikipedia.org/wiki/Org%C3%A1nulohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_procariotahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula


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3 etapa: Unin de la sub-unidad grande para formar un ribosoma completo.

4 etapa: El crecimiento o elongacin de la cadena peptdica por la unin del segundo

aminoacil-trna.

5 etapa: Desplazamiento o translocacin del ribosoma y realizacin del segundo ciclo de

elongacin.

6 etapa: La terminacin de la sntesis de una cadena polipeptdica por la intervencin de

factores de liberacin.

cido Nucleico:

Los cidos nucleicos son macromolculas, polmeros formados por la repeticin de

monmeros llamados nucletidos, unidos mediante enlaces fosfodister. Se forman, as,

largas cadenas o polinucletidos, lo que hace que algunas de estas molculas lleguen a

alcanzar tamaos gigantes (de millones de nucletidos de largo).

MICROFILAMENTOS Y MICROTUBULOS

Flagelos:

Son filamentos proteicos responsables de la movilidad. Se originan en la membrana

celular y se extienden hacia afuera a travs de la pared hasta una distancia que puede ser

10 veces el dimetro de la clula, estn constituidos por una protena llamada flagelina.

Quinetocilios:

Tambin llamados quinocilios, cilio nico, situado en la periferia de un manojo de 80 a 120

esterocilios, en el pice de la clula sensorial vestibular. Su estructura es de tbulos

centrales con nueve filamentos perifricos.
http://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nucle%C3%B3tidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_fosfodi%C3%A9sterhttp://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_fosfodi%C3%A9sterhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nucle%C3%B3tidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9cula


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Estereocilios:

Son un tipo de prolongaciones de la superficie apical de las clulas epiteliales, tapizan el

conducto del epiddimo y el segmento inicial del conducto deferente, estas son

microvellosidades ramificadas y en consecuencia no poseen ningn cinetosoma

Citoesqueleto:

El Citoesqueleto es nico a las clulas eucariticas. Es una estructura tridimensional

dinmica que llena el citoplasma. Esta estructura acta como un msculo y como un

esqueleto para el movimiento y la estabilidad

El Citoesqueleto esta formado por:

actina (6 nm)

1.-Microfilamentos (6 nm)

miosina (14 nm)

2.-Filamentos Intermedios (8-10 nm) = 7 clases

3.-Microtbulos (22-24 nm) = tubulina

4.-Retculo Microtrabecular

Funcin:

Movimiento celular

Soporta el volumen de la clula

Maquinaria de los movimientos intracitoplsmicos:

Transporte de protenas y seales,

Transporte de organelos,


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Segregacin de cromosomas,

Contraccin celular,

Separacin de clulas hijas en la divisin celular

Morfognesis embrionaria

Microfilamentos

Los microfilamentos son finas fibras de protenas como un hilo de 3-6 nm de dimetro.

Estn compuestos predominantemente de un tipo de protena contrctil llamada actina, la

cual es la protena celular ms abundante. La asociacin de los microfilamentos con la

protena miosina es la responsable por la contraccin muscular. Los microfilamentos

tambin pueden llevar a cabo movimientos celulares, incluyendo desplazamiento,

contraccin y citocinesis.

Microtbulos

Los microtbulos son tubos cilndricos de 20-25 nm en dimetro. Estn compuestos de

subunidades de la protena tubulina, estas subunidades se llaman alfa y beta. Los

microtbulos actan como un andamio para determinar la forma celular, y proveen un

conjunto de pistas para que se muevan las organelas y vesculas. Los microtbulos

tambin forman las fibras del huso para separar los cromosomas durante la mitosis.

Funciones de los Microtbulos

Participan en la divisin celular Huso mittico

Organizacin de los organelos celulares

Transporte intracitoplsmico de vesculas, vacuolas, etc

Forman parte de los organelos microtubulares (cilios y flagelos


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INHIBIDORES DE LA FORMACION DE MICROTUBULOS

Qumicos

- Colchicina (Colchicum autumnale): Se fija con gran afinidad a la tubulina = evita lapolimerizacin de MT

- Vincristina y Vinblastina: se unen a los dmeros de tubulina en los sitios de unin aGTP

- Podofilotoxina (resina Podophyllum peltatum)- Griseofulvina (Penicillium griseofulvum)- Cacodilato, derivados arsnicos y sulfhidrilos, narcticos como halotano, etc

Fsicos

- Presin hidrosttica elevada- Fro (menos de 4 C)- Calor (ms de 40C)

Cilios:

Las cilias son estructuras como pelos que pueden moverse en sincrona causando el

desplazamiento del paramecio unicelular. Las cilias tambin se encuentran en epitelios

especializados en eucariontes. Por ejemplo, cilias barren los fluidos sobre clulas

estacionarias en el epitelio de la trquea y tubos del oviducto femenino

La dineina es el motor molecular responsable por el movimiento de microtbulos en las

cilias y flagelos


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Microvellosidades:

Son expansiones citoplasmticas digitiformes de igual longitud y paralelas entre si cuya

misin es aumenta la superficie de absorcin. Son tipos del epitelio de absorcin del

intestino y se encuentran en el polo de sus clulas denominadas esterecitos.


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Morfofisiologa:

Mitocondria, Ncleo,

Cdigo Gentico y

Microfilamentos

Samantha Sevecek

morfofisiologia mitocondria, nucleo, codigo genetico y microfilamentos

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