Células y Teoría Celular

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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes características es exclusiva de las células procariotas?

Son siempre multicelulares

Poseen organelos membranosos

No tienen núcleo definido (correct)

Tienen núcleo definido

¿Cuál de los siguientes ejemplos representa una célula eucariota?

Célula de levadura (correct)

Virus de la gripe

Bacteria Escherichia coli

Virus Polio

¿Cuál de los siguientes postulados es parte de la teoría celular?

Todos los organismos están formados por células (correct)

La célula es la unidad más grande de vida

Las células son idénticas entre sí

Las células pueden surgir de materia inorgánica

¿Qué característica distingue a los virus de las células eucariotas y procariotas?

No pueden replicarse por sí mismos Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las células acelulares es correcta?

No tienen estructura celular definida Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los filamentos intermedios en las células?

Aportar función estructural Signup and view all the answers

¿Qué tipo de estructura forman los microtúbulos?

Cilios y flagelos Signup and view all the answers

¿Qué proteína es fundamental para la nucleación y polimerización de microtúbulos?

Gama-tubulina Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del microscopio de fluorescencia?

Detección de proteínas Signup and view all the answers

Los filamentos intermedios son más abundantes en células que...

Están sometidas a tensiones mecánicas repetitivas Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los microtúbulos es cierta?

Se componen de tubulina y son dinámicas Signup and view all the answers

¿Qué característica distingue al microscopio confocal de otros tipos de microscopios?

Emplea un láser como fuente de luz Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes microscopios permite observar la superficie de las muestras?

Microscopio electrónico de barrido Signup and view all the answers

Los dímeros de alfa y beta-tubulina se unen para formar...

Protofilamentos Signup and view all the answers

¿Qué tipo de luz se utiliza en el microscopio de fluorescencia?

Luz incidente que atraviesa filtros Signup and view all the answers

¿Cuál es el diámetro aproximado de los microtúbulos?

25 nm Signup and view all the answers

¿Cuál es una limitación del microscopio electrónico?

No permite observar células vivas Signup and view all the answers

La estructura que se forma a partir del monómero de queratina ácida y neutra es un...

Filamento intermedio Signup and view all the answers

El azul dapi en el microscopio de fluorescencia tiene afinidad por qué componente celular?

ADN bicatenario Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de aumentar la densidad electrónica en preparaciones para microscopía electrónica?

Facilitar la observación mediante mayor contraste Signup and view all the answers

¿Cuál es un componente fundamental del microscopio óptico de contraste de fases?

Anillo condensador y objetivo Signup and view all the answers

¿Qué sucede cuando la velocidad de adición de tubulina-GTP es mayor que la velocidad de hidrólisis de GTP?

Se estabiliza el microtúbulo con un casquete de GTPs. Signup and view all the answers

¿Cuál es el rol del centrosoma durante la mitosis?

Duplica y migran a los polos opuestos de la célula. Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando la velocidad de polimerización es menor que la velocidad de hidrólisis de GTP?

Se produce el acortamiento del microtúbulo. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de microtúbulo se origina a partir del centrosoma durante la mitosis?

Microtúbulos del huso mitótico. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de movimiento de proteínas se descubrió por Frye y Edidin en su experimento?

Difusión lateral Signup and view all the answers

¿De qué están compuestos los ribosomas?

ARN ribosómico y proteínas. Signup and view all the answers

¿Qué componente se renovaba con mayor frecuencia, según el uso de fósforo 32?

Lípidos Signup and view all the answers

¿Dónde se sintetizan los ribosomas?

En el nucléolo. Signup and view all the answers

¿Qué función NO desempeñan los microtúbulos en las células?

Producción de energía celular. Signup and view all the answers

¿Cuál es una de las funciones de las proteínas en la membrana celular?

Actuar como canales iónicos Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza la fluidez de la membrana celular?

Permite una rápida difusión Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los cilios y flagelos es correcta?

Son extensiones de la membrana plasmática. Signup and view all the answers

¿Qué fenómeno se observó en células marcadas con tritio?

Renovación variable de las proteínas Signup and view all the answers

¿Cuál es un mecanismo de reparación celular para tejidos sometidos a tensión?

Adaptación celular Signup and view all the answers

¿Qué tipo de asimetría existe en las membranas celulares?

Composición distinta en ambas capas Signup and view all the answers

¿Qué papel tienen los cationes en la célula?

Mantienen la diferencia de potencial y el equilibrio osmótico Signup and view all the answers

¿Qué tipo de uniones celulares se encargan de sellar los espacios entre células epiteliales?

Uniones de oclusión Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes moléculas es responsable de la adhesión celular que requiere cationes divalentes?

Integrinas Signup and view all the answers

¿Qué proteínas forman parte de las uniones estrechas entre células?

Claudina y ocludina Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen las uniones GAP entre células?

Conectar el citoplasma de células adyacentes Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal efecto de la falta de adhesión en las células?

Anoikis/apoptosis Signup and view all the answers

¿Qué tipo de uniones celulares facilitan la comunicación intercelular mediante intercambio de iones?

Uniones GAP Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de las proteínas transmembranas en las uniones de oclusión?

Sellar el espacio entre las membranas plasmáticas Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes es una característica de las uniones adherentes?

Forman una red que se conecta a los filamentos de actina Signup and view all the answers

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.