Organografía Microscópica Humana Curso 2024/2025 PDF

U R SO 24/25 C ORGANOGRAFÍA MICROSCÓPICA HUMANA MIRIAM RODRÍGUEZ CONDE. 1º ENFERMERÍA. UNIVERSIDAD DE CÁDIZ MIRIAM RODRÍGUEZ CONDE. 1º ENFERMERÍA. CURSO 2024/2025 BLOQUE 1: CITOLOGÍA TEMAS: 1. MEMBRANA 2. ORGANELOS MEMBRANOSOS 3. CITOESQUELETO, CILIOS Y FLAGELOS, INCLUSIONES 4. NÚCLEO. CICLO CELULAR. MUERTE CELULAR. TEMA 1: MEMBRANA CONTENIDOS: INTRODUCCIÓN MEMBRANA CELULAR INTRODUCCIÓN 1.- TEORÍA CELULAR La teoría celular, tuvo sus inicios en 1839, gracias a Matías Jacobo Schleiden y Teodoro Schwann. Esta teoría, afirma que: Todos los seres vivos están compuestos por células. La célula es la unidad estructural (todos los seres vivos están compuestos por una o más células) y funcional (pueden realizar funciones vitales y las reacciones metabólicas se producen dentro de ellas) de los seres vivos. Se completa con el postulado de Virchow (1855), que propone que: Todas las células se originan a partir de células preexistentes Posteriormente, Ramón y Cajal, en 1902, dio valor universal a la teoría celular, descubriendo que también era aplicable a las neuronas, siendo estas células, a pesar de unirse formando redes como establece la teoría reticular. Gracias a esto se llega a ver con mayor claridad el tejido nervioso. 2.- LA CÉLULA HUMANA. DIFERENCIAS ENTRE PROCARIOTA Y EUCARIOTA Las células tienen morfología variable, es decir, son variables en forma y función. Esto fue una de las causas que hizo difícil llegar a la conclusión de que todos los organismos vivos están formados por unidades con una organización básica común, denominadas células. La célula humana es una célula eucariota que presentan un complejo sistema de endomembranas, funciones específicas y de tamaño variable. La mayoría de ellas son incoloras. En nuestro cuerpo, hay más de 200 tipos de células. Unidades de medida: ➔ Micra 1μ = 10-6 m ➔ Nanómetro 1 nm = 10−9 m ➔ Ångström 1 Å =10−10 m CARACTERÍSTICAS EUCARIOTA PROCARIOTA ¿DÓNDE SE ENCUENTRAN? Algas, hongos, protozoos, Bacterias plantas, animales ESTRUCTURAS DEL NÚCLEO NÚCLEO Tiene membrana nuclear No tiene membrana nuclear CROMOSOMAS Cadenas de ADN. ADN único y circular Genoma diploide Genoma haploide ESTRUCTURAS DEL CITOPLASMA MITOCONDRIAS Presentes Ausentes APARATO DE GOLGI Presente Ausente RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Presente Ausente RIBOSOMAS (COEFICIENTE DE 80 s (60 s + 40 s) 70 s (50 s + 30 s) SEDIMENTACIÓN) MEMBRANA CITOPLASMÁTICA Contiene esteroles No contiene esteroles (salvo micoplasma) PARED CELULAR Presente en los hongos, Estructura compleja formada ausente en los demás por proteínas, lípidos y eucariotas peptidoglucanos REPRODUCCIÓN Sexual y asexual Asexual (fusión binaria) MOVIMIENTO Flagelos complejos, si los hay Flagelos simples, si los hay RESPIRACIÓN Vía mitocondrial A través de la membrana citoplasmática MEMBRANA CELULAR 3.- LA MEMBRANA CELULAR CONCEPTO DE MEMBRANA CELULAR La membrana celular, plasmática o citoplasmática es una fina envoltura laminar que recubre el contenido de la célula y define sus límites. * Adicionalmente, las células eucariotas presentan un sistema de membranas intracelulares o endomembranas que dividen el citosol en compartimentos y envuelven determinados orgánulos. La membrana plasmática se comporta como una barrera semipermeable: permite el intercambio selectivo de sustancias con su entorno. Características morfológicas: Presenta un grosor muy pequeño (7,5-10 nm), es una fina capa que separa el medio intracelular del extracelular. Solo es visible al microscopio electrónico, con el cual podremos observar una estructura formada por 3 bandas (trilaminar), estructura que llamaremos unidad de membrana. *Unidad de membrana: 2 bandas oscuras (interna y externa) + 1 banda clara central (intermedia). Todo el interior celular que recubre la membrana es el protoplasma. En el protoplasma se encuentra el citoplasma y el núcleo. En el citoplasma se encuentra el citosol/hialoplasma (el líquido intracelular) y el morfoplasma (orgánulos). El núcleo está separado por la membrana nuclear del resto del citoplasma ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA La membrana plasmática está compuesta por lípidos, proteínas y glúcidos. Lípidos: Son principalmente fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. Los lípidos forman una bicapa lipídica de tal manera que los extremos hidrófilos están orientados hacia el medio externo y los extremos apolares o hidrófobos hacia el interior de la bicapa. Proteínas: ➔ Proteínas integrales: atraviesan la bicapa completamente. ➔ Proteínas periféricas: se sitúan en un lado de la bicapa, son de menor tamaño. Pueden actuar como transportadores controlando las sustancias que pasan o no al interior de la célula. (filtro selectivo y barrera protectora) Glúcidos: Se encuentran en una cantidad inferior dado que se unen a proteínas o lípidos de la membrana, formando glucoproteínas o glucolípidos. Siempre se encuentran situadas hacia el exterior de la célula. Es por esto que la membrana plasmática es ASIMÉTRICA, dando lugar al modelo de mosaico fluido de Nicholson. Se denomina fluido ya que los fosfolípidos tienen la capacidad de desplazarse a través de movimientos, por ejemplo, en flip-flop (de capa a capa). El conjunto de glúcidos unidos a la membrana por la cara externa recibe el nombre de glucocálix/glicocaliz. Éste participa en la adhesión celular, en la función de reconocimiento y localización de antígenos FUNCIONES GENERALES DE LA MEMBRANA Las funciones principales son: Conservar la integridad celular Reconocimiento celular Regulación de las interacciones celulares. Comunicación celular Facilitar y regular el movimiento de sustancias Lípidos: responsables de la forma de la membrana, barrera para un gran número de moléculas solubles en agua. Proteínas: intervienen en el transporte de moléculas, sirven como receptores, anclaje para el citoesqueleto, participación en reacciones enzimáticas. Glucocálix: reconocimiento celular, uniones celulares y con la matriz extracelular. TRANSPORTE DE SUSTANCIAS Transporte sin deformación de la membrana: Transporte pasivo: sin consumo de energía, dado a que se lleva cabo a favor del gradiente de concentración: o Difusión simple: moléculas pequeñas como oxígeno, CO 2, vitaminas liposolubles... o Difusión facilitada a través de proteínas: glucosa, fructosa, galactosa… Transporte activo: consume energía (ATP), en contra del gradiente de concentración. o Suele facilitar el paso de iones: Na, K… Transporte con deformación de la membrana: Endocitosis: Entrada en la célula de moléculas de mayor tamaño. Se forma una vesícula que la membrana plasmática rodea y encierra al material que se introducirá al citoplasma. o Pinocitosis: si el material que la célula incorpora es un líquido o * Endocitosis mediada por receptores (LDL, hierro...): ▪ Entrada en la célula de moléculas de concentración baja de manera selectiva (ej: hormonas) ▪ Los receptores situados en la membrana captan específicamente las moléculas interesadas y las incluyen en la célula. ▪ Se forma la vesícula mediante la estrangulación de la membrana plasmática gracias a las proteínas caveolinas y clatrinas. o Fagocitosis: si el material que la célula incorpora es un sólido Exocitosis Mecanismo por el que las vesículas llenas de sustancias van desde el citoplasma a la membrana fusionándose con ella, generando un poro y vertiendo este su contenido hacia el exterior. Ejemplo: desechos, hormonas... DEFECTOS EN LA MEMBRANA PLASMÁTICA Esferocitosis: Los glóbulos rojos o hematíes tienen una forma especial, como de un disco aplanado con una hendidura en el centro. Esta forma es importante ya que les permite moverse fácilmente a través de los vasos sanguíneos y llevar oxígeno a todas las células del cuerpo. Para que los glóbulos rojos mantengan esa forma, necesitan proteínas de membrana como la espectrina y la anquirina. Si los genes que hacen estas proteínas sufren de alguna mutación (cambio en el ADN), éstas no funcionan correctamente. Por ello, los hematíes no pueden mantener su forma normal, se vuelven esféricos, haciendo que sean más frágiles y menos flexibles. El bazo es un órgano que filtra la sangre, cuando detecta que estos glóbulos rojos no son normales, los destruye rápidamente. El problema es que el cuerpo no puede producir nuevos glóbulos rojos lo suficientemente rápido como para reemplazar los que se están destruyendo, y esto causa anemia hemolítica (un tipo de enfermedad genética donde los glóbulos rojos se rompen antes de tiempo). Cistinuria Enfermedad hereditaria causada por una proteína transportadora defectuosa que no es capaz de eliminar la cistina (aminoácido) de la orina, lo que lleva a la formación de cálculos renales (piedras en los riñones). Fibrosis quística Enfermedad hereditaria, crónica y degenerativa causada por un gen defectuoso que codifica una proteína que interviene en el paso de cloruro a través de la membrana. La sintomatología se presenta fundamentalmente en el sistema respiratorio y digestivo. ESPECIALIZACIONES DE MEMBRANA Encontradas en su mayoría en célula epiteliales. Se pueden encontrar en: Polo apical: o Microvellosidades: Prolongaciones de la membrana plasmática para aumentar la superficie útil de membrana y así,́ facilitar la absorción. Pueden ser aisladas de poca longitud o de larga longitud. En su interior hay citoplasma y elementos de citoesqueleto que mantienen la estructura (microfilamentos de actina). Se encuentran en el intestino (enterocitos), donde se absorben sustancias nutritivas, en los túbulos renales o en el riñón. No presentan movimiento. o Estereocilios: Prolongaciones de membrana plasmática de mayor longitud que las microvellosidades, son más delgadas e irregulares. Su función es aumentar la superficie para expulsar las sustancias. Se encuentran en células que tapizan el epidídimo (tubo conectado a los testículos donde maduran los espermatozoides). No presentan movimiento. o Cilios: Prolongaciones formadas por un esqueleto central de microtúbulos dándole la capacidad de movilizar pequeñas secreciones. Se encuentran en las vías respiratorias, movilizando una capa fina de moco como mecanismo de defensa. También se encuentran en las trompas de Falopio para el transporte del cigoto hasta la cavidad uterina. Polo basal: o Invaginaciones: Proyecciones de la membrana hacia el interior de la célula, para facilitar el intercambio de sustancias entre el interior y exterior celular, aumentando la superficie útil de la membrana para facilitar la absorción. Esta zona tiene un gran número de mitocondrias, por lo que se da transporte activo. En algunas ocasiones se producen interdigitaciones entre células gracias a los polos laterales de las células. TEMA 2: ORGANELOS MEMBRANOSOS 1. INTRODUCCIÓN 2. RETÍCULO ENDOPLÁSMICO 3. APARATO DE GOLGI 4. LISOSOMAS 5. PROTEASOMA 6. PEROXISOMAS 7. MITOCONDRIAS 1. INTRODUCCIÓN Cuando examinamos al microscopio electrónico un corte transversal de una célula podemos observar numerosos sacos, tubos, esferas y estructuras irregulares delimitados por membranas, éstos, son los organelos, cada uno con funciones específicas 2. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Conjunto o red de conductos extendidos por todo el citoplasma, limitados por una membrana similar a la plasmática. El retículo endoplasmático está en contacto con la envoltura externa de la membrana nuclear. Distinguimos dos tipos de retículo endoplasmático: liso y rugoso. FUNCIONES GENERALES: Síntesis de proteínas (R.E.R.) Síntesis de lípidos (R.E.L.) Transporte de sustancias Almacenamiento de sustancias (calcio) FUNCIÓN ESPECIAL: Detectar proteínas mal plegadas para repararlas o degradarlas. (R.E.R.) 2.1 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO Presenta ribosomas adosados a su cara externa. La morfología de sus conductos es de cisternas aplanadas, dichos conductos están comunicados con los del liso. Las células del páncreas presentan un gran desarrollo del RER. Los ribosomas tienen la función de síntesis proteica. Están formados por ARN ribosómico y por una subunidad mayor y otra menor. Presentan un diámetro pequeño y se pueden encontrar en la cara externa del RER o libres por el citoplasma. Para que estén activos se asocian a una molécula de ARNm dando lugar al polisoma/polirribosoma. Si la síntesis proteica da lugar a una proteína que no se pliega correctamente, se debe eliminar dicha proteína 2.2 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Red de túbulos que no presenta ribosomas en la superficie externa. La morfología de sus conductos es más cilíndrica/tubular, los cuales están comunicados con los del rugoso. Su disposición es más irregular. Su función es la síntesis de lípidos. Algunas células tienen un gran desarrollo del REL pues su función principal es la producción en grandes cantidades de hormonas esteroides. Un ejemplo de éstas son las células de Leydig, que se encuentran en los testículos y su función principal es producir testosterona, importante para el desarrollo y mantenimiento de las características sexuales masculinas. En determinados tipos celulares el retículo endoplasmático liso tiene funciones específicas: Hepatocitos: Metabolismo de sustancias perjudiciales y detoxificación (eliminación de sustancias tóxicas) gracias a enzimas imprescindibles en estas células. Células musculares esqueléticas y cardíacas (sobre todo estriadas): Su REL se llama retículo sarcoplasmático, que libera calcio para llevarlo al citoplasma y así realizar la contracción muscular. 3. APARATO DE GOLGI Constituido por un conjunto de sáculos o cisternas aplanadas, que se encuentran dispuestos en posición curva con dilatación en los extremos con partes trans y cis (tiene superficie cóncava y convexa). Es un organelo delimitado por una membrana. Llamamos dictiosoma a los agrupamientos de cisternas paralelas, puede haber más de uno en el citoplasma. Cara cis o convexa (formadora): Orientada hacia el retículo endoplasmático. Le llegan las vesículas del Retículo endoplasmático. Cara trans o cóncava (de secreción): Orientada hacia la membrana plasmática. Se forman vesículas envueltas llamadas vesículas de secreción que se dirigen a la membrana plasmática. FUNCIONES Transformación de las sustancias que provienen del R.E., es decir, las concentran, las modifican químicamente, las empaquetan y finalmente se encargan de la secreción de dichas sustancias. Expulsión de las sustancias para que formen parte del interior de la célula (lisosomas) por la parte trans. Expulsión de vesículas de secreción empaquetadas por la parte trans 4. LISOSOMAS Estructuras redondeadas delimitadas por membrana. Provienen del aparato de Golgi. En microscopio electrónico se observa con tonos grises. Contiene enzimas hidrolíticas activas a pH ácido (5). Están presentes en mayor número en células fagocíticas como leucocitos y macrófagos. Existen dos tipos de lisosomas: 1. Lisosomas primarios: Son homogéneos. Son los lisosomas que aún no participaron en la digestión celular. Su objetivo es unirse al material que la célula necesita digerir, para ello, se une a un fagosoma. a. Si el material al que se une procede del exterior: heterofagosoma b. Si el material al que se une procede dl interior: autofagosoma (puede contener fragmentos de la propia célula) 2. Lisosomas secundarios: Unión del fagosoma primario con el fagosoma. Contenido heterogéneo. En su interior pueden existir restos llamados cuerpos residuales que serán expulsados por exocitosis. Debido a la acumulación de cuerpos residuales, se produce la lipofucsina (pigmento de desgaste color marrón dorado). Los lisosomas secundarios tienen como función la digestión intracelular: fagocitan elementos extraños y organelos dañados, por lo que toman un papel crucial en la defensa del organismo. Además, los lisosomas poseen función de autoregeneración de orgánulos, reciclando el material en buen estado de un orgánulo dañado y eliminando el que está defectuoso o en exceso. 4.1 DIGESTIÓN EXTRACELULAR: Los lisosomas son orgánulos especializados que contienen enzimas digestivas que sirven para descomponer materiales no deseados o dañados. Sin embargo, en algunas ocasiones, estas enzimas pueden ser liberadas al exterior de la célula para llevar a cabo funciones específicas, como, por ejemplo: 1. Osteoclastos en el tejido óseo: Son las células encargadas de reabsorber tejido óseo. Liberan enzimas al medio extracelular, para reabsorber el tejido óseo viejo y que el tejido nuevo lo reemplace. 2. Espermatozoides (acrosoma) El acrosoma, ubicado en la cabeza del espermatozoide, es un lisosoma que contiene enzimas. Estas enzimas son liberadas al exterior para digerir la envoltura del ovocito (óvulo), permitiendo que el espermatozoide pueda penetrar y fecundarlo. 4.2 IMPLICACIONES PATOLÓGICAS: Cuando falta alguna de las enzimas de los lisosomas para degradar ciertos materiales, se acumulan en las células. Este fenómeno causa enfermedades por depósito lisosomal, que se deben a la incapacidad de descomponer adecuadamente ciertos materiales. Algunos ejemplos de estas enfermedades son: Rotura de la membrana: Neumoconiosis y Gota. Al romperse, las enzimas digestivas que están dentro del lisosoma se liberan al citoplasma de la célula, lo que puede causar daño o incluso la muerte celular. Este daño puede estar asociado a diversas patologías como: o Neumoconiosis; Grupo de enfermedades pulmonares causada por la inhalación prolongada de polvos minerales (carbón etc.). Al acumularse estas partículas en los pulmones se rompen los lisosomas, liberándose las enzimas lisosomales y dañando las células del pulmón (inflamación y fibrosis pulmonar). o Gota: Enfermedad producida por la acumulación de cristales de urato en las articulaciones, lo que provoca inflamación y dolor (debido a la liberación de las enzimas lisosomales). Defectos enzimáticos: Enfermedades de almacenamiento lisosómico Una enzima lisosomal no actúa correctamente o se ausenta -> no se pueden degradar ciertas sustancias -> se acumulan en las células -> hacen daño. Ejemplos: o Enfermedad de Tay-Sachs o Enfermedad de Gaucher Enfermedad de Pompe: causada por el déficit de la enzima alfa-glucosidasa ácida (GAA), que al no poder realizar su función correctamente (descomponer glucógeno), provoca una acumulación excesiva de glucosa con graves consecuencias en el sistema cardiovascular y respiratorio 5. PROTEAOSOMAS Es un complejo proteico encargado de la degradación de proteínas dañadas o innecesarias, mediante la rotura de enlaces peptídicos. Algunas enfermedades se producen por el fallo de los proteasomas para degradar proteínas anormales, por ejemplo, cuando se acumulan proteínas en la enfermedad de Parkinson o Alzheimer. Para poder degradar proteínas, el proteasoma necesita unirse a una ubiquitina, que permite reconocer las proteínas dañadas para su futura eliminación 6. PEROXISOMAS Orgánulos membranosos de forma redondeada. Contienen enzimas oxidativas (para evitar la acumulación de peróxido de hidrógeno, desdoblan el agua oxigenada en agua y oxígeno) y Catalasa. Pueden presentar en su interior estructuras cristalinas llamadas nucleoide o cristaloide Los encontramos en todo tipo de células, sobre todo en macrófagos, células de los túbulos renales y hepatocitos. FUNCIONES: Intervienen en el catabolismo de purinas Metabolismo de lípidos (betaoxidación de ácidos grasos) Detoxificación de moléculas tóxicas como etanol (hígado y riñón) 7. MITOCONDRIAS Orgánulos membranosos generalmente esféricos o alargados: En el microscopio óptico, gracias a tinciones especiales, vemos que tienen forma de bastoncillos (alargados), gránulos (puntitos) o filamentos (hilos). Al microscopio electrónico, podemos observar unos puntos oscuros llamados cuerpos densos, que corresponden a una acumulación de cationes. Tienen un diámetro aproximado de 0.5 micras y una longitud que puede llegar a las 7 micras. El número de mitocondrias entre células puede variar según su función (puede haber hasta 2000). FUNCIONES: Proporción de energía en forma de ATP a la célula. Betaoxidación de los ácidos grasos en la matriz mitocondrial Almacén de sustancias. 7.1 PARTES DE LAS MITOCONDRIAS: Tienen una membrana externa lisa y una interna plegada (estos pliegues se llaman crestas mitocondriales). Las crestas mitocondriales suelen ser aplanadas. Entre ambas membranas hay un espacio intermembranoso en donde se encuentran iones y ATP. La matriz mitocondrial, parecida al citosol, es dónde se encuentran enzimas, cationes, ribosomas, ADN y ARN mitocondrial. En ésta se realiza el ciclo de Krebs. *La presencia de ADN y ARN mitocondrial se defiende por la teoría de endosimbiosis. En ella, se explica que la mitocondria fue una célula procariota, que se fusionó con las primeras células nucleadas. 7.2 ALTERACIONES O MUTACIONES: Existen un grupo de enfermedades denominadas miopatías mitocondriales que provocan debilidad y alteración de la función muscular. Son enfermedades hereditarias causadas por mutaciones en el ADN mitocondrial. Los síntomas más comunes son debilidad muscular, calambres, espasmos y afectación cardíaca. TEMA 3: CITOESQUELETO, CENTRIOLOS, CILIOS Y FLAGELOS E INCLUSIONES 1. CITOESQUELETO 2. CENTRIOLOS 3. CILIOS Y FLAGELOS 4. INCLUSIONES 1. CITOESQUELETO Red tridimensional estructural de la célula constituida por varios componentes filamentosos. FUNCIONES: Mantenimiento de la arquitectura celular Estabilización de las uniones intercelulares Transporte intracelular de material Motilidad celular División celular 1.1 COMPONENTES DEL CITOESQUELETO: MICROTÚBULOS: Tubos proteicos largos formados por moléculas de tubulina (a-tubulina y B-tubulina) estrechamente unidas por enlaces no covalentes. Diámetro de 25 nm, son los de mayor tamaño. Forman el huso mitótico Mantienen la forma celular Regulan los movimientos de partículas dentro de la célula. Forman el esqueleto de cilios y flagelos -> les da movimiento. *Los microtúbulos son la estructura diana de algunos fármacos usados en el tratamiento contra el cáncer. Impiden la formación del huso mitótico en las células tumorales inhibiendo así la división celular. MICROFILAMENTOS O FILAMENTOS DE ACTINA: Formados por la proteína actina G globular. Son esenciales para el movimiento celular. Dan viscosidad y elasticidad al citoplasma. Numerosos en la zona periférica del citoplasma. Diámetro de 7 nm FILAMENTOS INTERMEDIOS: Son los elementos más estables y menos solubles del citoesqueleto. Diámetro de 8 – 12 nm Se encargan de mantener la estructura celular (aportan rigidez) TIPOS DE FILAMENTOS INTERMEDIOS: 1. Filamentos intermedios de queratina (células epiteliales). 2. Filamentos intermedios de desmina (células musculares- estriadas y lisas). 3. Filamentos intermedios de vimentina (fibroblastos y células musculares). 4. Filamentos intermedios de neurofilamentos (neuronas). 5. Filamentos intermedios gliales (células de la glía). 6. Filamentos intermedios nucleares (cara interna de la membrana nuclear en láminas nucleares). 2. CENTRIOLOS Son dos estructuras cilíndricas en el interior de la célula que se disponen de forma perpendicular entre ellas misas en una zona llamada centrosoma (alrededor del aparato de Golgi). Presentan unas dimensiones de 0,1 micras de diámetro y de 0,2 a 0,5 micras de longitud. Están formados por microtúbulos agrupados en tripletes (9). Organizan la red de microtúbulos en las células y el desarrollo de cilios y flagelos, por lo que proporcionan movilidad. Cuando la célula se divide, los centriolos se duplican y se colocan en polos opuestos formando el huso mitótico. 3. CILIOS Y FLAGELOS Son estructuras vibrátiles que otorgan movimiento a la célula. CILIOS: o 0,2 micras de diámetro y de 7 a 10 micras de longitud. o Se encuentran en mayor número, pero en menor longitud que los flagelos. FLAGELOS: o 15 – 200 micras de longitud. o Son únicos y de mayor longitud que los cilios. o Son estructuras con función de movilidad celular (espermatozoides). Tanto los cilios como los flagelos tienen dos componentes estructurales principales: Tallo o axonema: Estructura interna rodeada por una membrana ciliada externa (extensión de la membrana plasmática de la célula) que da soporte al cilio o flagelo. Está formado por nueve pares de microtúbulos periféricos alrededor de un par de microtúbulos centrales (esencial para que el cilio o flagelo pueda moverse) Corpúsculo basal: Estructura que representa a la “base” de las prolongaciones móviles de los cilios o flagelos, organiza el crecimiento de los microtúbulos que componen el axonema. Si hay alguna mutación en los genes que controlan la organización de los microtúbulos, se dará lugar a alteraciones o malformaciones de los cilios o flagelos y, por consiguiente, a un mal funcionamiento de éstos -> infertilidad e infecciones respiratorias crónicas. 4. INCLUSIONES No son orgánulos como tal, sino depósitos que contienen una reserva de nutrientes, productos derivados del metabolismo o acúmulos de pigmentos en el citoplasma. Están en todo tipo de células y no les suele rodear una membrana. Dentro de las inclusiones hay: Glúcidos: Almacenados en células hepáticas (hepatocitos) y en células musculares en forma de glucógeno. Lípidos: En células de tejido conjuntivo especializadas en reserva energética, es decir, los adipocitos. Pigmentos: Como la lipofucsina en células cardíacas o la melanina en las células neuronales TEMA 4: NÚCLEO, CICLO CELULAR, MUERTE CELULAR 1. EL NÚCLEO 2. EL CICLO CELULAR 3. MUERTE CELULAR 1. EL NÚCLEO Es una estructura que caracteriza a las células eucariotas. Es la estructura de mayor tamaño de la célula y constituye el centro rector de la célula, siendo la zona de depósito del material genético. Está protegido por una membrana y controla todas las actividades celulares. 1.1 NÚMERO DE NÚCLEOS En la mayoría de las células humanas existe un solo núcleo. Pero hay algunas excepciones: 1. Binucleadas (2 núcleos): El 25% de los hepatocitos y las células del miocardio. 2. Multinucleadas: Osteoclastos que presentan lisosomas y las células musculares estriadas esqueléticas. 3. Sin núcleo: Glóbulos rojos y plaquetas. 1.2 LOCALIZACIÓN Suele localizarse en el centro, aunque hay algunas excepciones: 1. En los adipocitos el núcleo queda desplazado hacia la zona periférica por la acumulación de lípidos. 2. En las células secretoras el núcleo queda situado en la zona basal. 1.3 MORFOLOGÍA Suelen ser redondeados, aunque hay excepciones, como en las células musculares (alargados). En algunos leucocitos, los núcleos forman lóbulos. Hay células con núcleo irregular como son los megacariocitos. (Primera imagen: núcleo redondeado y alargado) (Segunda imagen: lóbulado) 1.4 TAMAÑO El tamaño de los núcleos viene determinado por el tamaño de la célula. En células pequeñas, habrá núcleos pequeños y viceversa. En células tumorales, aumenta su tamaño. Oscilan entre las 5 y 10 micras de diámetro. 1.5 EL NÚCLEO EN INTERFASE El núcleo solo es visible cuando no está en división (interfase). 1. Envoltura nuclear: Se compone de una doble membrana, una externa, relacionada con el retículo endoplasmático rugoso, R.E.R., y una interna, relacionada con las láminas nucleares (filamentos intermedios). Entre ambas membranas se da el espacio perinuclear. No es continua, pues tiene nucleoporinas (poros). 2. Nucleoplasma: Sustancia semilíquida, similar al citosol, donde se encuentran la cromatina y el nucleolo. Compuesto por agua, sales minerales, nucleótidos, ARN, proteínas, lípidos y glúcidos. 3. Nucleolo: Compuesto de ARN, aunque puede tener ADN y proteínas. Es donde se producen las subunidades ribosómicas. En células tumorales, son de mayor tamaño y más numerosos. 4. Cromatina: Constituida por ADN asociado a proteínas. Solo se puede observar en el núcleo interfásico, pues en la mitosis se va condensando y se forman los cromosomas. Está compuesto de unidades llamadas nucleosomas. Hay dos tipos de cromatina: o Heterocromatina: Más densa y condensada. Es inactiva y no participa en procesos de transcripción. Más oscura, suele estar pegada a la envoltura nuclear. o Eucromatina: Menos densa y condensada. Es activa y participa en procesos de transcripción. Es más clara. 5. Cromosomas: Son la forma condensada de la cromatina. Están compuestos por dos cromátidas hermanas, unidas gracias al centrómero, formando los brazos. Los extremos son llamados telómeros, que son secuencias de ADN muy repetidas. Clasificación de los cromosomas según la posición del centrómero: El número de cromosomas es característico en cada especie. En la humana, es de 46 cromosomas. El número de cromosomas de los gametos es de 23 cromosomas. De los 23 pares, 22 son cromosomas somáticos y un par de cromosomas son cromosomas sexuales. En el caso de la mujer es XX y en el del hombre, XY. El patrón de cromosomas que posee una especie recibe el nombre de cariotipo. 2. EL CICLO CELULAR DEF: Conjunto de modificaciones que sufre la célula desde que nace hasta que se divide en dos células hijas. A continuación, veremos las fases del ciclo celular: 2.1 INTERFASE La célula se prepara para la división. Tiene varias etapas: G0: Propia de las células que no están dentro del ciclo celular, son células en reposo. G1 (crecimiento): Etapa de duración variable. La célula aumenta su volumen y tamaño para aumentar también el número de orgánulos. S: Fase de síntesis. Se produce la duplicación y síntesis del ADN. G2: Etapa de crecimiento y síntesis de proteínas. Proceso de preparación para la mitosis. 2.2 MITOSIS 1. Profase: Etapa inicial de la mitosis. Se condensa la cromatina y desaparece la envoltura nuclear, nucleolo y núcleo. Los centriolos ya duplicados se dirigen a cada polo celular, para desarrollar el huso mitótico gracias a los microtúbulos. Hay dos pares de centriolos. 2. Metafase: Los cromosomas se encuentran en la zona media del huso mitótico (placa ecuatorial). Una vez ordenados en el ecuador de la célula, los cromosomas se separan por el centrómero. 3. Anafase: El centrómero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas. Cada cromátida emigra en dirección opuesta. 4. Telofase: Se descondensan las cromátidas. Se forman los núcleos en cada uno de los polos. Se reconstituye la envoltura nuclear y el nucleolo. Los filamentos de actina actúan en la zona media de la célula, formando un anillo contráctil de actina, para dividirla y que de lugar a sus dos células hija (división celular) (citocinesis). 2.3 PUNTOS DE CONTROL Son una serie de proteínas que controlan el ciclo celular. Comprueban que la célula tiene un tamaño, un ambiente que la rodea y una temperatura adecuados, que hay un correcto aumento del número de orgánulos, una buena copia del material genético y distribución de cromosomas en la placa ecuatorial etc. Durante la G2, se comprueba si la síntesis del material genético ha sido realizada con éxito y si se han realizado bien los procesos durante la interfase. Si no, se elimina la célula, entra en muerte celular. En la metafase hay un último control celular. 2.3.1 PROTEÍNAS IMPORTANTES EN LOS PUNTOS DE CONTROL Ciclinas: Son las que permiten el acceso de una fase a otra Quinasas: Dependen de las ciclinas. Son las encargadas de observar si los cromosomas están correctamente alineados o no. 2.4 POBLACIONES CELULARES: Según la capacidad de las células para dividirse las distinguimos en: Poblaciones celulares estáticas: Sin capacidad de renovación (neuronas, células del miocardio...) Poblaciones celulares estables: Con capacidad de renovación (células renales, hepáticas…) Son células capaces de dividirse, pero solo una vez. Poblaciones celulares regenerantes: Con renovación celular constante (células epiteliales de la piel, en el intestino, en la sangre…) Mueren constantemente y se renuevan también. 3. MUERTE CELULAR La célula puede morir mediante dos tipos de mecanismos: 1. Necrosis: Es un proceso pasivo. Un factor lesivo actúa sobre la célula, la célula se hincha debido a la acumulación de sodio y agua, y luego se crearán unas características de destrucción que acabarán con la membrana plasmática. Así, el material intracelular saldrá y desencadenará una reacción inflamatoria, cuyos mediadores serán los neutrófilos y los basófilos. 2. Apoptosis: No existe un factor lesivo. Se definiría como un “suicidio celular” (la célula desarrolla enzimas para dar lugar a su muerte). Afecta a células aisladas. Es un proceso que consume energía. Es una muerte fisiológica que se origina para eliminar células dañadas. La célula que va a morir reduce su volumen, la membrana desarrolla protuberancias (burbujas). El ADN del núcleo se corta en pedazos pequeños y los orgánulos se descomponen en fragmentos. Al final, la célula entera se divide en pedazos pequeños, cada uno envuelto de membrana. Estos “pedazos” liberan señales que atraen a las células inmunitarias como los macrófagos (come restos) para ser eliminados. EJEMPLO: Tras el parto, el útero tiene exceso de células, por lo que las sobrantes van muriendo por apoptosis DIFERENCIAS GENERALES ENTRE APOPTOSIS Y NECROSIS APOPTOSIS NECROSIS ESTÍMULO Fisiológico Patológico (lesión) OCURRENCIA Células aisladas Grupos de células INICIO Núcleo Membrana MORFOLOGÍA Disminución del tamaño, Hinchamiento celular fragmentación CROMATINA Compacta, densidad uniforme Acúmulos mal definidos FRAGMENTACIÓN DEL ADN Inte nucleosoma Aleatoria MEMBRANA ORGANELOS Se conservan hasta tarde Afectados inicialmente REQUERIMIENTOS Síntesis proteica y ARN Ninguno (proceso pasivo) INFLAMACIÓN Ausente Presente FAGOCITOSIS Células vecina Células del proceso inflamatorio

Organografía Microscópica Humana Curso 2024/2025 PDF

Document Details

Tags

Related

Summary

Full Transcript