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Questions and Answers
¿Cuál de las siguientes características es exclusiva de las células procariotas?
¿Cuál de los siguientes ejemplos representa una célula eucariota?
¿Cuál de los siguientes postulados es parte de la teoría celular?
¿Qué característica distingue a los virus de las células eucariotas y procariotas?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las células acelulares es correcta?
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¿Cuál es la función principal de los filamentos intermedios en las células?
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¿Qué tipo de estructura forman los microtúbulos?
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¿Qué proteína es fundamental para la nucleación y polimerización de microtúbulos?
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¿Cuál es la función principal del microscopio de fluorescencia?
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Los filamentos intermedios son más abundantes en células que...
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los microtúbulos es cierta?
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¿Qué característica distingue al microscopio confocal de otros tipos de microscopios?
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¿Cuál de los siguientes microscopios permite observar la superficie de las muestras?
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Los dímeros de alfa y beta-tubulina se unen para formar...
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¿Qué tipo de luz se utiliza en el microscopio de fluorescencia?
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¿Cuál es el diámetro aproximado de los microtúbulos?
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¿Cuál es una limitación del microscopio electrónico?
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La estructura que se forma a partir del monómero de queratina ácida y neutra es un...
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El azul dapi en el microscopio de fluorescencia tiene afinidad por qué componente celular?
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¿Cuál es el propósito de aumentar la densidad electrónica en preparaciones para microscopía electrónica?
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¿Cuál es un componente fundamental del microscopio óptico de contraste de fases?
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¿Qué sucede cuando la velocidad de adición de tubulina-GTP es mayor que la velocidad de hidrólisis de GTP?
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¿Cuál es el rol del centrosoma durante la mitosis?
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¿Qué ocurre cuando la velocidad de polimerización es menor que la velocidad de hidrólisis de GTP?
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¿Qué tipo de microtúbulo se origina a partir del centrosoma durante la mitosis?
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¿Qué tipo de movimiento de proteínas se descubrió por Frye y Edidin en su experimento?
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¿De qué están compuestos los ribosomas?
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¿Qué componente se renovaba con mayor frecuencia, según el uso de fósforo 32?
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¿Dónde se sintetizan los ribosomas?
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¿Qué función NO desempeñan los microtúbulos en las células?
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¿Cuál es una de las funciones de las proteínas en la membrana celular?
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¿Qué caracteriza la fluidez de la membrana celular?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los cilios y flagelos es correcta?
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¿Qué fenómeno se observó en células marcadas con tritio?
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¿Cuál es un mecanismo de reparación celular para tejidos sometidos a tensión?
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¿Qué tipo de asimetría existe en las membranas celulares?
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¿Qué papel tienen los cationes en la célula?
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¿Qué tipo de uniones celulares se encargan de sellar los espacios entre células epiteliales?
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¿Cuál de las siguientes moléculas es responsable de la adhesión celular que requiere cationes divalentes?
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¿Qué proteínas forman parte de las uniones estrechas entre células?
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¿Qué función cumplen las uniones GAP entre células?
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¿Cuál es el principal efecto de la falta de adhesión en las células?
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¿Qué tipo de uniones celulares facilitan la comunicación intercelular mediante intercambio de iones?
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¿Cuál es el papel de las proteínas transmembranas en las uniones de oclusión?
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¿Cuál de las siguientes es una característica de las uniones adherentes?
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Study Notes
Concepto de célula. Historia
- La célula es la unidad fundamental de la vida.
- La historia de la célula comienza con el descubrimiento de la célula por Robert Hooke en 1665, al observar una lámina de corcho a través de un microscopio.
- Antonie van Leeuwenhoek, utilizando microscopios simples, descubrió el mundo microscópico, observando bacterias, protozoos y espermatozoides.
- El desarrollo de la teoría celular se basó en los estudios de Matthias Schleiden y Theodor Schwann, quienes propusieron que todos los organismos vivos están compuestos por células.
- Rudolf Virchow, a través de la frase "Omnis cellula e cellula", concluyó que todas las células provienen de células preexistentes.
Postulados de la teoría celular
- Todos los organismos vivos están compuestos por una o más células.
- La célula es la unidad básica de la vida.
- Todas las células provienen de otras preexistentes.
Formas acelulares
- No son células, pero pueden considerarse estructuras pre-celulares o "protocélulas".
- Carecen de la capacidad de autoreplicarse, por lo que necesitan de una célula huésped para reproducirse.
- Son los virus y los viroides.
Virus
- Son los agentes infecciosos más simples.
- No son células, ya que no tienen una estructura celular organizada.
- Están formados por un núcleo de ácido nucleico (ADN o ARN) rodeado por una cubierta proteica llamada cápside.
- Algunos virus tienen una envoltura adicional de membrana lipídica, que se deriva de la célula huésped.
- Requieren de una célula huésped para replicarse.
- Ejemplos: Virus del mosaico del tabaco (sin envoltura), virus de la gripe (con envoltura).
- Ejemplos de virus con ADN: Virus del papiloma humano (HPV), virus de la hepatitis B.
- Ejemplos de virus con ARN: Virus del VIH, virus del Ébola.
Viroides
- Son moléculas de ARN circular sin cubierta proteica.
- Infectan plantas y causan enfermedades.
- Son más pequeños que los virus.
- Requieren de una célula huésped para replicarse.
Célula Procariota
- Son células simples, sin núcleo definido ni orgánulos membranosos.
- Presentan ADN en un nucleoide, que es una región del citoplasma donde se encuentra el material genético.
- Se encuentran bacterias y arqueas.
Partes de las células procariotas:
- Pared celular: Capa rígida que rodea a la célula, brindando protección y soporte.
- Membrana plasmática: Membrana externa que regula el flujo de sustancias hacia el interior y exterior de la célula.
- Citoplasma: El espacio interno de la célula que contiene el material genético y los orgánulos.
- Ribosomas: orgánulos responsables de la síntesis de proteínas.
- Nucleoide: Región del citoplasma donde se encuentra el ADN en forma circular.
- Flagelos: Estructuras filamentosas que permiten el movimiento de la célula.
- Fimbrias: Estructuras cortas y numerosas que ayudan a la célula a adherirse a las superficies.
Célula eucariota
- Son células complejas, con un núcleo definido y orgánulos membranosos.
- Son más grandes que las procariotas.
- Presentan un núcleo que contiene el ADN.
- Se encuentran en animales, plantas, hongos y protistas.
Características generales:
- Núcleo: Orgánulo que contiene el ADN de la célula, rodeado por una membrana nuclear.
- Citoplasma: Espacio interno que alberga a los orgánulos y estructuras de la célula.
- Ribosomas: Orgánulos compuestos de ARN y proteínas, responsables de la síntesis de proteínas.
- Retículo endoplásmico (RE): Red de membranas que se extiende por todo el citoplasma, participa en la síntesis y transporte de proteínas y lípidos.
- Aparato de Golgi: Orgánulo formado por sacos aplanados que procesan, modifican y empacan moléculas.
- Lisosomas: Vesículas que contienen enzimas digestivas, descomponen sustancias y organelos dañados.
- Mitocondrias: Orgánulos que producen energía para la célula, mediante la respiración celular.
- Cloroplastos: Orgánulos presentes en las células vegetales, responsables de la fotosíntesis.
Microscopios
- El microscopio de contraste de fases permite observar células sin teñir, contrastar y observar células vivas.
- Dos anillos: condensador y objetivo.
- El microscopio de Nomarsky permite observarlas en 3D.
- El microscopio de fluorescencia utiliza sondas de fluorescencia que emiten longitudes de ondas, de excitación o de emisión (nanómetros), diferentes entre sí.
- Las de emisión son mayor que las de excitación.
- La luz incidente atraviesa filtros:
- Filtro de excitación: Selecciona la longitud de onda de excitación.
- Filtro de emisión: Bloquea la luz de excitación y permite el paso de la luz de emisión.
- Se utiliza principalmente para la detección de proteínas mediante el uso de anticuerpos.
- El azul dapi presenta afinidad por el ADN bicatenario y es la única sonda que no requiere anticuerpos.
- El microscopio confocal es el mejor para ver células vivas.
- Imágenes de muy buena definición.
- Observa células vivas mediante sondas de fluorescencia, además de trabajar a mayor profundidad.
- Su fuente de luz es un láser.
- Selecciona la fluorescencia emitida en el plano de estudio.
- Se utiliza para seguir el curso de las proteínas en el interior de la célula.
- El microscopio electrónico utiliza un haz de electrones y ha evolucionado de la siguiente manera:
- microscopio electrónico de transmisión (MET)
- Microscopio electrónico de barrido (MEB)
- Microscopio electrónico de alta resolución (MEAR)
- Microscopio electrónico de transmisión de alta resolución (METAR)
Microscopio electrónico de transmisión (MET)
- Observa la estructura interna de la muestra.
- Se obtiene una imagen bidimensional a través de una sección muy fina de la muestra.
- El haz de electrones atraviesa la muestra y forma una imagen en una pantalla fluorescente.
Microscopio electrónico de barrido (MEB)
- Observa la superficie de la muestra.
- Utiliza un haz de electrones móvil que rastrea superficies, acelerado y enfocado sobre la muestra.
- Los electrones son emitidos por el cañón.
Preparación de muestras para microscopio electrónico
- Fijación: conserva la estructura de la muestra y evita la degradación.
- Inclusión: la muestra se incluye en una resina para obtener cortes finos.
- Corte: la muestra se corta en secciones finas con un ultramicrotomo.
CHONPS
- Dispersan los electrones, por lo que la observación directa de estas muestras daría imágenes poco contrastadas.
- Para facilitar su visualización hay que aumentar el contraste aumentando la densidad electrónica con elementos de elevado peso molecular.
Lípidos
- Moléculas orgánicas insolubles en agua.
- Compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno.
- Se clasifican en:
- Lípidos simples: grasa (triglicéridos), ceras.
- Lípidos complejos: fosfolípidos, glucolípidos.
- Esteroides: colesterol, hormonas sexuales.
- Componentes principales de las membranas celulares.
- Función de reserva energética, protección y aislamiento.
Proteínas
- Moléculas orgánicas formadas por aminoácidos, unidos por enlaces peptídicos.
- Función estructural, enzimática, hormonal, de transporte, etc.
- Se sintetizan en los ribosomas del citosol.
- El proceso de síntesis de proteínas se llama traducción.
- Requieren de aminoácidos, ARN mensajero (ARNm) y ARN de transferencia (ARNt).
- Se ensamblan en ribosomas, donde se ensamblan los aminoácidos en una cadena.
- El ARNm contiene el código genético para la síntesis de la proteína.
- El ARNt transporta los aminoácidos a los ribosomas.
Propiedades de la membrana
- Fluidez: proporcionada por los lípidos y permite una rápida difusión.
- Presenta distintos tipos de movimientos:
- Movimiento lateral: desplazamiento de lípidos y proteínas dentro de la misma capa.
- Rotación: giro sobre su eje de los lípidos y proteínas.
- Flip-flop: intercambio de lípidos entre capas.
- El movimiento flip-flop es menos frecuente.
- Fluidez influenciada por:
- Temperatura: a mayor temperatura, mayor fluidez.
- Tipos de lípidos: los lípidos insaturados son más fluidos que los saturados.
- Presencia de colesterol: modula la fluidez de la membrana.
- Asimetría: encontramos dos tipos de composiciones lipídicas distintas en ambas capas:
- Cara externa: rico en fosfatidilcolina y esfingomielina.
- Cara interna: rico en fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina y fosfatidilinositol.
Renovación de la membrana
- Las proteínas se renuevan entre 2 y 13 días.
- Los lípidos se renuevan entre 3-5 días.
- Debido:
- Degradación de componentes de la membrana. inserción de nuevos componentes de la membrana.
- Los lugares de producción de los componentes para la membrana:
- Retículo endoplásmico
- Aparato de Golgi
- Citosol
- Para explicar la renovación es necesario saber:
- Síntesis de nuevos componentes.
- Transporte de nuevos componentes a la membrana.
- Inserción en la membrana.
- Degradación de componentes viejos.
Reparación de Membranas
- Tejidos que más tienden a romperse son aquellos sometidos a tensiones mecánicas repetitivas.
- Para evitar la muerte celular, se disponen de mecanismos de reparación.
- Las células presentan mecanismos de adaptación que implican:
- Sellado de lesiones.
- Reparación de la estructura de la membrana.
- Síntesis de nuevos componentes.
Glucocáliz
- Capa de carbohidratos unida a las proteínas y lípidos de la membrana.
- Presenta las siguientes características:
- Estructura: capa externa amorfa e hidratada de membrana.
- Composición: glicoproteínas y glucolípidos.
- Función:
- Protección de la membrana plasmática.
- Reconocimiento celular.
- Adhesión celular.
Comunicación celular I
- La proporción de cationes y aniones en el interior y exterior de la célula es muy distinta.
- Si la célula no está en contacto con otras células, morirá por anoikis/apoptosis por falta de adhesión.
- Las moléculas de adhesión molecular (CAM) permiten que la célula se mantenga viva.
- Tipos de moléculas de adhesión molecular:
- Selectinas
- Integrinas
- Cadherinas
- La adhesión celular mediada por selectinas, integrinas y cadherinas son dependientes de cationes divalentes como Ca2+, Mg2+ o Mn2+.
Integrinas
- Son proteínas heterodiméricas receptoras de transmembrana.
- Actúan como receptores de la matriz extracelular.
- Asisten en la adherencia de células con la matriz extracelular.
Selectinas
- Son proteínas transmembranas que intervienen en la adherencia de leucocitos a las células endoteliales.
- Participan en la inmunidad mediada por células.
Diapédesis
- Es el movimiento de los leucocitos desde los vasos sanguíneos hasta los tejidos.
- Participa en la respuesta inflamatoria.
- Las selectinas ayudan a los leucocitos a unirse a la pared de los vasos sanguíneos.
- Este fenómeno, llamado diapédesis, es un paso esencial de la inmunidad.
Cadherinas
- Son proteínas de adhesión celular, que permiten la adherencia entre dos células.
- Contribuyen a la formación de tejidos y órganos.
Uniones de anclaje célula-matriz
- Las uniones de anclaje célula-matriz conectan las células con la matriz extracelular.
- Ejemplos de uniones de anclaje célula-matriz:
- Hemidesmosomas
Hemidesmosomas
- Conectan la membrana plasmática de las células epiteliales con la lámina basal.
- Están formadas por integrinas que se unen a proteínas de la lámina basal.
- Ayudan a mantener la adhesión de las células epiteliales a la matriz extracelular.
Adhesión focal/contacto focal
- Conectan la actina del citosol con la matriz extracelular.
- Contribuyen a la adherencia de las células a la matriz extracelular.
- Función: permiten cambios en la forma de la célula.
Uniones de anclaje célula-célula
- Las uniones de anclaje célula-célula conectan dos células adjacentes.
- Ejemplos de uniones de anclaje célula-célula:
- Uniones adherentes
- Desmosomas
Uniones adherentes
- Conectan los filamentos de actina de células adjacentes.
- Ayudan a mantener la adhesión entre células epiteliales.
Desmosomas
- Conectan los filamentos intermedios de células adjacentes.
- Ayudan a mantener la adhesión entre las células epiteliales, y a resistir las tensiones mecánicas.
- Están formadas por caderinas, las cuales se unen a proteínas de la membrana de la célula adjacente.
- Son más resistentes que las uniones adherentes, y se encuentran en tejidos que estan sometidos a tensiones mecánicas.
Uniones de oclusión/uniones estrechas
- Siempre se encuentran en la parte más apical entre dos células.
- Sellan los espacios entre células epiteliales.
- Barrea impermeable - ni los iones pueden pasar.
- Proteínas transmembranas (claudina y ocludina) intervienen en este tipo de unión.
- Uniones muy limitantes.
- La composición de proteínas de la parte apical no se parece en nada a la composición del dominio basolateral.
- Proteínas transmembrana que forman hebras, dando lugar a una red, cinturón a lo largo de toda la célula.
- Interaccionan con los filamentos de actina y mantienen su localización en la membrana plasmática.
- Sellan el espacio entre las membranas plasmáticas - estructura en forma de red.
Uniones formadoras de canal / Uniones GAP
- Forman grandes canales que conectan citoplasmas y permiten el intercambio de pequeñas moléculas e iones, entre células adyacentes.
- Solo se encuentras en animales.
- Formados por diferentes proteínas que se expresan en distintos tipos de células.
- Se extienden a modo de red desde el núcleo hasta la periferia, donde contactan con proteínas integrales: desmosomas y hemidesmosomas
- Función estructural.
Citoesqueleto
- Constituye el andamiaje y por tanto integra los componentes del citoesqueleto.
- Esencial en células que están sujetas a tensiones mecánicas repetitivas ( musculares, epiteliales, células nerviosas...).
- Contiene mayor cantidad de filamentos.
- Hay un filamento especial, TIPO 5, que forma parte de la lámina nuclear, fundamental para la forma y cohesión de la envuelta nuclear.
Estructura de los filamentos intermedios
- Subunidad básica:
- Monómero (cadena polipeptídica)
- Dimeros ( dos monómeros)
Tipos de filamentos intermedios
- Filamentos de queratina:
- Estructura: formados por queratina, proteína fibrosa.
- Función: proporcionan resistencia y flexibilidad a las células.
- Filamentos de vimentina:
- Estructura: formados por vimentina, proteína fibrosa.
- Función: proporcionan resistencia y flexibilidad a las células, mantienen el núcleo en el centro de la célula.
- Filamentos de neurofilamentos:
- Estructura: formados por neurofilamentos, proteínas fibrosas
- Función: proporcionan soporte estructural a las neuronas.
Queratina ácida
- El monómero de queratina ácida se asocia con la queratina neutra, formando un dímero.
- Ambos son distintos entre sí, formando un heteropolímero.
- Forman parte de queratinas duras (pelo, uñas, cuernos) y queratinas blandas (desmosomas y hemidesmosomas).
Filamentos de laminina
- Forma parte de la envoltura nuclear.
- Estructura: formados por lamininas, proteínas fibrosas.
- Función: proporcionan soporte estructural al núcleo, y regulan la replicación del ADN.
Tema 9: Microtúbulos
Introducción
- Estructuras alargadas, rígidas y huecas de 25 nm de diámetro.
- Dinámicas: aparecen y desaparecen continuamente.
- Compuestas de un único tipo de subunidad (tubulina).
- Intervienen en la forma, transporte de orgánulos, separación de los cromosomas durante la mitosis y diversos movimientos celulares (forman parte de los cilios y flagelos cuando están estables)
Estructura
- Tubulina: dímero formado por alfa-tubulina y beta-tubulina.
- Gamma-tubulina: lugar de inicio de los microtúbulos, esencial para la nucleación e inicio de la polimerización y ensamblaje de los microtúbulos.
- Dímeros alfa y beta se alinean ordenadamente en filas, denominados protofilamentos (presentan extremos diferenciados por lo que son polares).
Dinámica
- Los dímeros están unidos a GDP.
- Intercambio de GDP por GTP para la formación del dímero de GTP (listo para unirse al filamento).
- Dímero de GTP se unirá al extremo + y empieza a crecer al mismo tiempo que se produce la hidrólisis de tubulina GTP a GDP.
- Si la velocidad de adición de tubulina GTP es mayor que la velocidad de hidrólisis, se da lugar a un extremo + rico en dímeros de tubulina-GTP llamado casquete de GTPs (+), el cual se encarga de estabilizar el microtúbulo.
- Si la velocidad de polimerización es menor que la velocidad de hidrólisis de GTP, el frente de hidrólisis alcanza todo el casquete GTPs (+), provocando la desaparición del casquete, dejando solo dímeros GDP en extremo +, provocando el acortamiento del microtúbulo.
Centrosoma
- Lugar de polimerización de los microtúbulos.
- Interfase: hay 1 centrosoma cerca del núcleo.
- Mitosis: se produce la duplicación del centrosoma, después migran a los polos opuestos de la célula, a partir de los cuales surgen otros tipos de microtúbulos y se forma el huso mitótico.
Estructura del centriolo
- Cilindro hueco formado por 9 tripletes de microtúbulos
- Estructura en forma de estrella, adyacente a los centriolos, llamada material pericentriolar.
Clasificación de los centriolos
- Centriolos madre: centriolo más antiguo y, normalmente, más largo, que se duplica durante la mitosis.
- Centriolos hijos: centriolo recientemente formado, llamado centriolo hijo.
Proteínas Motoras
- Se mueven a lo largo de los microtúbulos.
- Responsable del transporte de orgánulos.
Kinesina
- Movimiento anterógrado
- Se mueve del extremo - al extremo + de los microtúbulos.
- Transporta orgánulos desde el cuerpo celular hasta las periferias de la célula.
Dineína
- Movimiento retrógrado
- Se mueve del extremo + al extremo - de los microtúbulos.
- Transporta vesículas y orgánulos desde las periferias de la célula hasta el cuerpo celular.
Funciones de los microtúbulos
- Mantenimiento de la forma de la célula.
- Función durante la división celular.
- Transporte intracelular de orgánulos y vesículas.
- Movilidad celular (cilios y flagelos).
Transporte de orgánulos
- Transporta vesículas de secreción, lípidos y proteínas.
Posicionamiento de los orgánulos
- Microtúbulos son los responsables de la localización de los orgánulos en la célula.
- Pertenecen a un determinado lugar de la célula.
Separación de los cromosomas mitóticos
- Se forman microtúbulos que se unen a los cromosomas y los separan durante la mitosis.
Movimiento de los cilios y flagelos
- El movimiento de los cilios y los flagelos depende de los microtúbulos.
Cilios y flagelos
- Extensiones de la membrana plasmática,
- Cubiertos por una membrana plasmática y poseen un axonema interno.
Estructura de los cilios y flagelos
- Axonema: estructura interna de los cilios y los flagelos.
- Formado por 9 parejas de microtúbulos periféricos y 2 microtúbulos centrales.
Función de los cilios y flagelos
- Movimientos de fluidos (limpiar las vías respiratorias).
- Movilidad celular.
Tema 10: Ribosomas
Características de los ribosomas
- Complejos de ARN ribosómico (ARNr) y proteínas
- Se sintetizan en el núcleolo (lugar donde se ensambla todo).
- Las proteínas se forman a partir de los ribosomas.
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Description
Este cuestionario explora el concepto de célula y su historia, desde los primeros descubrimientos hasta los postulados de la teoría celular. Conoce a los pioneros como Robert Hooke y Antonie van Leeuwenhoek, y cómo sus investigaciones sentaron las bases para entender que todos los organismos vivos están compuestos por células.
