Fisiología Humana Tema 2. La Célula. Su Función - MVL98 PDF

TEMA 2. LA CELULA. SU FUNCION..pdf MVL98 Fisiología Humana 1º Grado en Enfermería Escuela de Enfermería de la Fundación Jiménez Díaz Universidad Autónoma de Madrid Reservados todos los derechos. No se permite la e...

TEMA 2. LA CELULA. SU FUNCION..pdf MVL98 Fisiología Humana 1º Grado en Enfermería Escuela de Enfermería de la Fundación Jiménez Díaz Universidad Autónoma de Madrid Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-1500718 LA CƒLULA Y SU FUNCIîN La cŽlula es la unidad funcional m‡s peque–a del organismo. Se encuentran agrupadas en tejidos y —rganos y est‡n especializadas en funciones espec’Þcas. Participan en procesos respiratorios, nutricionales y metab—licos. Est‡ formada por tres estructuras: membrana, nœcleo y citoplasma. MEMBRANA Es una estructura de unos 7-10nm de espesor. Es una bicapa lip’dica con zonas hidr—Þlas hacia los extremos y con la regi—n hidr—Þla en el interior, forma una estructura tri-liminar: hidr—Þla-hidr—foba-hidr—Þla. Est‡ compuesta en un 35% por l’pidos, en un 60% por prote’nas que pueden ser integrales o perifŽricas (receptores, canales, poros y enzimas) y carbohidratos. La membrana recurre toda la cŽlula y es la responsable de la entrada y salida de iones: sodio (Na), potasio (K) y calcio (Ca++). Doble capa de l’pidos: La doble capa de l’pidos esta formada por fosfol’pidos (tri-liminar. Fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilcolina, esÞngo), colesterol (insertados entre los fosfol’pidos) y glucol’pidos (en la cara externa). Prote’nas de membrana: Las funciones de las prot. de membrana son: - Transportadores de membrana: por gradiente electroqu’mico mediante el transporte de membrana diversos iones. - Prote’nas transportadores: son enzimas con centros de reacci—n que sufren cambios conformacionales. - Prote’nas de canal: dejan un canal hidrof’lico por donde pasan los iones. - Receptores de membrana: recepci—n y transducci—n de se–ales qu’micas. - Prote’nas estructurales. Prote’nas integrales de membrana (80%): Las regiones hidr—fobas est‡n en el interior y las hidr—Þlas hacia el exterior. Las prote’nas pueden estar dentro de la bicapa de membrana (α-hŽlices transmembrana) o fuera de la membrana (plegadas). Estas prote’nas se sintetizan en el RE Rugoso. FUNCIONES DE MEMBRANA Adhesi—n celular: - Prote’nas integrales: integrinas, cadherinas - Estructuras: desmosomas, poros envueltos en clathrina, caveolaes. Se–alizaci—n celular: - Prote’nas receptores: reconocen hormonas y factores de crecimiento espec’Þcos que determinan una respuesta celular a una molŽcula se–al particular. 1 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-1500718 Transporte de molŽculas y solutos hacia y desde la cŽlula, mediante Òpermeabilidad selectivaÓ y mecanismos de transporte pasivo y activo: - Difusi—n de molŽculas polares: (A. ‡cidos, ç. nucle’cos, carbohidratos, prote’nas, iones). No libre. Control mediante complejos de prote’nas transmembrana (poros y canales). - Difusi—n de molŽculas hidrof—bicas: Pasiva. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. ESTRUCTURAS DE CONEXIîN INTERCELULAR: UNIîN Y COMUNICACIîN - OCLUSION ¥ Z—nula Ocludens (tight junctions) ¥ Adherencia de las cŽlulas entre si y a los tejidos ¥ Control del ambiente i—nico que rodea a la cŽlula. ¥ Barrera para regular el ßujo de prote’nas, y otros materiales a travŽs o alrededor de la capa multicelular ¥ Polarizar las cŽlulas: apical-basal; anterior-posterior: polaridad planar - COMPLEJOS de UNIîN / ANCLAJE Uni—n Adherens, Desmosoma - COMUNICACIîN Uni—n gap ¥ Coordinar se–ales desde el exterior ¥ Regular crecimiento, diferenciaci—n y organizaci—n celular ¥ Regular las v’as de se–alizaci—n citopl‡smicas que parten de estos complejos - TEJIDOS ¥ Epitelial y Endotelial ¥ SNC: sinapsis ¥ CŽlulas inmunes PROTEêNAS DE CONEXIîN INTERCELULAR 1- Z—nula Ocludens (tight junction): OCLUSIîN (Claudinas, Actinas) - Mantienen la polaridad. - Fusionan e impermeabilizan las cŽlulas. - Evitan el paso de molŽculas e iones al espacio intertcelular (mecanismos de difusi—n o transporte activo). - Bloquean el movimiento de prote’nas integrales de membrana entre las superÞcies apical (fuera) y basolateral (dentro). - Preservan la endocitosis mediada por receptor (superÞcie apical) y la exocitosis (superÞcie basolateral). Epitelio : Parte apical de los complejos de uni—n (junto a Union Adherens) Endotelio: Esparcidos SN: Vainas de Mielina (oligodendrocitos y cels Schwann.) 2 Elimina la publicidad de este documento con 1 coin Fisiología Humana Banco de apuntes de la a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-1500718 2 - Z—nula Adherens: ANCLAJE (Cadherinas, Cateninas, Actinas) Mantiene unidas las cŽlulas adyacentes. Espacio 20nm. Las cadherinas son prote’nas transmembrana: - los segmentos extracelulares se unen entre s’ - los segmentos intracelulares se unen a cateninas. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Las cateninas son prote’nas citoplasm‡ticas que actœan de puente. Se conectan al citoesqueleto mediante Þlamentos de actina y los microtœbulos. Actinas. CŽlulas cardiacas, epiteliales, Þbroblastos, neuronas. 3-Desmosomas: ANCLAJE (Cadherinas, Queratina, Integrinas) Unen las cŽlulas entre s’ con: - Cadherina - Queratina (o Þlamentos intermedios de queratina) de uni—n al citoplasma. Comunes en epitelios (piel). - Hemidesmosomas: Similares a los desmosomas pero unen las cŽlulas epiteliales a la l‡mina basal. ¥ PŽnÞgo (enfermedad autoimmune: Ac anti cadherinas) de los desmosomas. Ampollas en la piel ¥ PenÞgoide (enfermedad autoimmune Ac anti integrinas) de los hemidesmosomas. Ampollas en la piel ¥ Carcinomas (c‡ncer epitelial).Las cŽlulas del carcinoma pierden los desmosomas. Esto les conÞere capacidad de metastastizar. 4- Uni—n Gap: COMUNICACIîN (Conexinas) Consta de un par de canales fusionado que permiten el paso de iones y H2O. Estructuras formadoras de canales intercelulares 1.5Ð2 nm diametro. Formados por 6 copias (hexameros o conexones) de conexinas (prote’nas transmembrana) 20 conexinas y 3 panexinas (en el cerebro Cx 36, 45 y 57 segœn el tipo de neurona). Realizan contacto entre membranas Permiten la comunicaci—n directa: metab—lica y elŽctrica ¥Transferencia de molŽculas peque–as y iones: (Pm 1000 daltons). ¥Por el paso de iones >>> las gap junctions permiten cambios en potencial de membrana En casi todas las cŽlulas del cerebro, SNC, musculo Casi todas las cŽlulas del organismo (plaquetas) LAS CONEXIONES INTERCELULARES POLARIZAN LA CƒLULA 3 Elimina la publicidad de este documento con 1 coin a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-1500718 TIPOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANA - Transporte pasivo: NO require energ’a alguna. ¥ La difusi—n: El ßujo de solutos se dirige siempre desde la zona de concentraci—n m‡s elevada a la m‡s baja. Puede realizarse de dos modos: - A travŽs de la capa de l’pidos: Si los solutos son liposolubles. - A travŽs de conductos o poros: Se encuentran entre las prote’nas de la membrana plasm‡tica. Si los solitos no son liposolubles. ¥ Canales i—nicos: Difusi—n de iones a favor de gradiente electroqu’mico. Tiene dos estados: abierto/cerrado. Tan capacidad de transporte. Selectividad i—nica: Na, K, Cl, cationes. ¥ Prote’nas transportadoras: Translocaci—n por cambio confromacional. Puede ser transporte pasivo o activo (con gasto de energ’a). ¥ La —smosis: Desplazamiento de las molŽculas de H2O a travŽs de prote’nas aquaporinas de la membrana, segœn un gradiente de concentraci—n osm—tica. A mayor nœmero de solutos disueltos: menor concentraci—n de H2O. El agua discurrir‡ siempre de una zona de baja concentraci—n en solutos, a una zona de alta concentraci—n en solutos. Ej. Tœbulo renal y las gl‡ndulas secretoras e intestinales. - Transporte activo: Requiere energ’a y participaci—n de prote’nas membranales. El transporte activo, es el modo de transporte utilizado por los solutos, y dem‡s sustancias, cuando Žstas circulan en contra de un gradiente de concentraci—n. Su funcional es esencial, puesto que permiten el mantenimiento de una diferencia de concentraci—n de diversos solutos entre una parte y otra de la membrana. Este transporte requiere de un transportador de origen proteico, que se ubica dentro de la membrana plasm‡tica, y es comparable a un barquero cuyo trabajo requiere energ’a. La mayor parte de de los transportes activos, tienen lugar mediante bombas i—nicas. CITOPLASMA ­‽ Citosol. Parte l’quida del citoplasma que carece de estructura. En el se encuentran las molŽculas necesarias para el mantenimiento celular (agua, prote’nas). Se dan procesos metab—licos como la glic—lisis. ­‽ Citoesqueleto: S—lo se encuentra en cŽlulas eucariotas. Consiste en una serie de Þbras, que aportan estabilidad y estimulan los movimientos de la cŽlula. ¥ Microtœbulos: Þlamentos largos de prote’na tubulina, que forman: ­‽ Centriolos: 2 cilindros localizados en el interior del centrosoma, formados por 9 tripletes de microtœbulos. 4 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-1500718 ­‽ Cilios y ßagelos: delgadas prolongaciones celulares m—viles, con una parte extrema que sobresale de la superÞcie celular. ¥ MicroÞlamentos: prote’nas Þnas de actina, situadas en la periferia celular. Se asocian a la miosina, responsables de la contracci—n muscular. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. ¥ Filamentos intermedios: abundantes en el citoplasma y, responsables de repartir las tensiones de la cŽlula. Su funci—n es el sostŽn mec‡nico. ­‽ Org‡nulos: ¥ Aparato de Golgi: modiÞca, selecciona y empaqueta los productos del ret’culo endoplasm‡tico. Restablece la membrana con ves’culas y forma lisosomas primaros. ¥ Ret’culo endoplasm‡tico: sintetiza y transporta los componentes de las membranas (l’pidos y prote’nas) y las molŽculas que exportar‡ la cŽlula. Participa en el intercambio de sustancias. ­‽ RE rugoso: s’ntesis y almacenamiento de prote’nas. GlucosiÞcaci—n, es decir, forma glucoprote’nas. ­‽ RE liso: s’ntesis de l’pidos y colesterol. Forma lipoprote’nas con las del RER. ¥ Lisosomas: comunes en cŽlulas animales y raros en plantas. Contienen enzimas hidrol’ticas necesarias para la digesti—n intracelular. En los leucocitos producen la vacuola alrededor de las bacterias. Su liberaci—n incontrolada puede producir necrosis celular. ¥ Peroxisomas: org‡nulo responsable de proteger a la cŽlula de su propia producci—n de per—xido de hidr—geno (t—xico). β−oxidaci—n de los ‡cidos grasos de cadena muy larga. Sintetizan los ‡cidos biliares, colesterol, plasmalogeno y meabolismo de amino‡cidos y purinas. ¥ Ves’culas: contienen sustancias empaquetadas en el Golgi (hormonas, neurotransmisores). Estas sustancias son transportadas a la superÞcie celular para su liberaci—n. ¥ Mitocondrias: tienen una doble membrana; una membrana externa lisa y una interna con muchas curvaturas y pliegues llamados ÒcrestaÓ que aumentan la superÞcie de la membrana. En las mitocondrias tiene lugar la fosforilaci—n oxidativa. Proporciona a la cŽlula la energ’a que necesita para todos los procesos. Las mitocondrias tienen su propio ADN y ribosomas. El ADN es circular y se encuentra en la matriz mitocondrial en estructuras llamadas ÒnucleoidesÓ. 5 Elimina la publicidad de este documento con 1 coin a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-1500718 TIPOS DE SE„ALIZACIîN - Se–ales Autocrinas: se unen al receptor de la propia cŽlula que la secreta. - Se–ales Paracrinas: se unen al receptor de cŽlulas vecinas y lo estimulan. - Se–ales Endocrinas: se secretan a la sangre. Ej. los ovarios en mujeres y los Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. testes en hombres son estimulados por hormonas secretados en el SNC (hip—Þsis e hipot‡lamo) - Se–ales Sin‡pcticas: similares a las paracrinas pero tiene lugar en una estructura especial (sinapsis) entre la cŽlula que origina y la cŽlula que recibe la se–al. Solo ocurre en cŽlulas con sinapsis. Ej. neurona y mœsculo. - Se–alizaci—n por contacto: entre cŽlulas con membranas plasm‡ticas adyacentes. Las cŽlulas pueden alterarse por su ambiente inmediato o por las molŽculas de se–al de otras cŽlulas. SEGUNDOS MENSAJEROS DENTRO DE LA CƒLULA MolŽculas muy diferentes pueden servir como 2¼s mensajeros. Una se–al (ligando) se une a un receptor de membrana (y no suele entrar en la cŽlula) y da lugar a un 2¼ mensajero: cAMP (AMO c’clico, fue el primero identiÞcado), NO (—xido n’trico), IP3 (inositol trifosfato) y DAG (diacyl glycerol). Muchas clases de receptor se unen a un ligando y activan protein kinasas dentro de la cŽlula. Las kinasas transÞeren fosfato a las prote’na diana especiÞcas, causando una respuesta celular. 6 Elimina la publicidad de este documento con 1 coin