Tema 1 Estructura Celular PDF

Tema 1: La célula Definición : - del latín cellula == ‘’celdilla’’ diminutivo cella == ‘’celda’’ - La célula como organismo - En muchos seres, una sola célula es una entidad independiente capaz de existir como un organismo autónomo - Organismos unicelulares - Lo...

Tema 1: La célula Definición : - del latín cellula == ‘’celdilla’’ diminutivo cella == ‘’celda’’ - La célula como organismo - En muchos seres, una sola célula es una entidad independiente capaz de existir como un organismo autónomo - Organismos unicelulares - Los organismos unicelulares pueden vivir solos o en grupos (colonias), pero cada célula mantiene su independencia y puede sobrevivir aislada de las demás - Ejemplos: - Bactéries: E.coli - Levaduras Las células pueden ser parte de un organismo, viviendo en interdependencia - Cada célula individual no puede vivir de manera independiente al resto sin peligro de morir - Las células se especializan en funciones diferentes - Cada tipo de célula adquiere formas diferentes también - Existe una relación entre forma y función celular - Los organismo pluricelulares tienen una organización más compleja, resultado del trabajo en equipo de sus células - Organismo pluricelulares - 2 o más células - Ejemplos: - Epitelio gástrico animal - Planta: célula fotosintéticas CÉLULA ➡️ ➡️ TEJIDO ÓRGANO ➡️ SISTEMA/APARATO Principales tipos de células: - La principal diferencia se refiere a la presencia o ausencia de estructuras internas rodeadas por su propia membrana y suspendidas en el citoplasma - Organoïdes celulares - El más obvio es el núcleo - Célula procariota Célula eucariota Bacterias Animales Micoplasmas Plantas Tamaño Más pequeña Mayor Núcleo Sin núcleo (material Núcleo de doble genético disperso en membrana organizado citoplasma) Citoplasma Ausencia de orgánulos. Orgánulos Material genético Citoplasmáticos disperso en citoplasma 1. Constitución y morfología Cual es la estructura de la célula eucariota - Estructura de la célula: 1. Membrana plasmática: - Bicapa de fosfolípidos - Cadenas de carbohidratos (oligosacáridos) - Unidas proteínas = glicoproteínas - Unidas a lípidos = glicolípidos 2. Citoplasma - Un material semi líquido en su interior - Espacio entre la membrana plasmáticas y la membrana nuclear 3. Núcleo - Material genético que se transmite de generación en generación mediante moléculas de ADN y ARN que contienen la información para la síntesis de proteínas 4. Órganulos celulares - Aparato de golgi  - Mitocondrias - Lisosomas - Ribosomas - Reticulo endoplasmatico - Peroxisomas 5. Matriz extracelular - Componente no celular formado por macromoléculas que se disponen alrededor de las células de los organismos pluricelulares. Está formada por: - LÍQUIDO TISULAR: proporciona oxígeno y alimento - MACROMOLÉCULAS: glucoproteínas y proteoglicanos - FIBRAS: colágenas, elásticas, reticulares. - Funciones - Adhesión celular - Mantiene la integridad celular - Permite la comunicación intercelular - Permite el movimiento celular - Propriedades propias de algunos tejidos depende de su matriz extracelular - Resistencia - Dureza - Elasticidad - Hidratación - Propriedades ópticas - Cada tejido tiene una cantidad/composición diferente de matriz extracelular y se encuentra en constante renovación 2. Membrana celular Membrana celular - Membrana semipermeable - Todas las membranas de las células eucariotas y sus orgánulos están rodeados de una membrana que tiene una estructura semejante - Estructura de la membrana plasmática: 1. LÍPIDOS 2. PROTEÍNAS 3. HIDRATOS DE CARBONO Bicapa lipídica con moléculas proteicas intercaladas MODELO DE “MOSAICO FLUIDO” (Singer y Nicolson 1972) - FLUIDA - SEMIPERMEABLE - ASIMÉTRICA Lípidos - Contiene: - Fosfolípidos : los más abundantes, 25%. Son la matriz estructural - Esteroles: Colesterol:13%, proporciona fluidez o rigidez según concentración - Glucolípidos : 4% - Bicapa lipídica: - Grupos hidrófobos hacia el centro - Grupos hidrófilos hacia el exterior - Conforman la estructura básica de las membranas - Proteínas - Desempeñan la mayor parte de las funciones de la membrana - Periféricas: - Solo en la hemimembrana interna o externa - Solo en una superficie - Integrales/transmembrana: - Atraviesan la membrana, muy unidas a los lípidos - Proteína de canal - Proteína alfa-hélice - Proteína globular Embebidas en la bicapa lipídica, en todo el espesor de la membrana actúan como: - Proteínas estructurales - Funcionan de ‘’eslabón’’ uniendo el citoesqueleto a la matriz extracelular  - Proteínas de canal /canales estructurales o poros - Facilitan la difusión formando poros abiertos en la membrana que permiten la libre difusión de cualquier molécula de tamaño y carga apropiados - Proteínas transportadoras: - Se unen específicamente en un lado de la membrana a las moléculas que van a ser transportadas - Sufren un cambio conformacional que permite que la molécula pase a través de la membrana y sea finalmente liberada al otro lado - Receptores/ activación de segundos mensajeros: - Reciben y transducen señales químicas o físicas del medio extracelular al interior celular, permitiendo así la comunicación de la célula con su entorno exterior - Al recibir el estímulo ponen en marcha cascada de señalización interna que genera una respuesta fisiológica adecuada - En muchos casos los receptores tienen también actividad enzimática Hidratos de carbono - Solamente en la capa externa de la membrana - Modelo de ‘’mosaico fluido’’ (singer y nicolson 1972)  Especializaciones de la membrana: - Cara o superficie apical: Cara lateral: Cara basal: Mira hacia la luz del Se relaciona con otras células En lado opuesto al apical y se relaciona órgano con el resto de los tejidos COMPLEJO DE UNIÓN Y UNIONES FOCALES Uniones más desarrolladas necesarias para mantener una cohesión celular fuerte. Este complejo de unión está formado por tres tipos de uniones que se disponen sucesivamente: MICROVELLOSIDADES: 1.UNIÓN ESTRECHA (ZÓNULA PLIEGUES BASALES: Proyecciones digitiformes (forma de dedo) OCCLUDENS): pequeñas y delgadas. Invaginaciones No hay separación entre las membranas Función: Aumentan la superficie de plasmáticas contacto. Localización: ENTEROCITOS: células de la superficie del intestino. CILIOS: 2.UNIÓN ADHERENTE (ZÓNULA Prolongaciones a modo de pestaña ADHERENS): delgadas MÓVILES. Se une a los filamentos de actina del ▪ Función: Movimiento, transporte, citoplasma receptoras, quimiorreceptoras. ▪ Localización: Células epiteliales respiratorias (transporte de moco) FLAGELOS: 3.DESMOSOMAS (MÁCULA Ápice móvil con forma de látigo ADHERENS): Se une a los filamentos intermedios del ▪ Función: Movimiento citoplasma ▪ Localización: Espermatozoides 4. UNIONES NEXO, HENDIDURA O GAP: Poros Conexones: - Formados por 6 conexinas (proteína transmembrana) ESTEREOCILIOS: Prolongaciones INTERDIGITACIONES: largas y delgadas NO MÓVILES. Pliegues de la membrana en forma de bolsa. Función: Absorción y células receptoras. ▪ Función: Reforzar la unión intercelular Localización: Epidídimo (ap. ▪ Localización: Células de los túbulos Reproductor masculino) y células del contorneados distales del riñón oído interno Funciones de la membrana celular: Biomembranas estructuras esenciales para el control fisiológico 1. Aisla/protege el contenido de la célula del medio externo 2. Mantiene una forma estable de la célula 3. Regula el intercambio de sustancias entre el ambiente externo e interno a. Transporte activo b. Transporte pasivo 4. Comunicación y reconocimiento con otras células 5. Mantenimiento de la permeabilidad y presión osmótica 6. Adhesión celular 7. Permite la motilidad de algunas células Transporte de sustancias Membrana plasmática tiene una alta capacidad de intercambio y/o permeabilidad selectiva entre el medio intra y extra celular Transporte pasivo: De mayor concentración de solutos a menor concentración = A FAVOR DEL GRADIENTE → sin gasto energético - Movimiento molecular continuo - Moléculas pequeñas y sin carga eléctrica ( O2, CO2, alcoholes) - Sin gasto energético, a favor de gradiente - La velocidad inicial a la que un soluto difunde a través de la bicapa es directamente proporcional a la concentración - Difusión simple: a través de los poros y aberturas de membranas. Intercambio gaseoso y agua. Procesos vitales - Difusión facilitada: interviene una proteína transportadora Difusión simple: A través de los poros y aberturas de membranas. Intercambio gaseoso y agua. Procesos vitales - Situaciones de alta permeabilidad - Sustancias liposolubles como O2 , CO2 , N2 ,alcoholes (Moléculas pequeñas sin carga) - Intercambio gaseoso y agua (ósmosis) - Canales proteicos, selectivos para iones - Depende de: - Gradiente - Solubilidad - Tamaño molecular - Grosor de la membrana - Superficie ÓSMOSIS: CANALES PROTEICOS Transporte de agua a través de poros de Proteínas de canal (poros): Espacios la membrana. intermoleculares Sin gasto de energía. Selectividad iónica, sólo pueden pasar aquellos iones que presenten un tamaño y El agua se mueve con más facilidad que una carga determinada los solutos y se desplaza a los lugares donde estos estén más concentrados. No están continuamente abiertos Difusión facilitada Interviene una proteína transportadora - Mediada por un transportador (prot. de membrana) - Moléculas demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana o demasiado hidrófilas para poder atravesar la capa lipídica - Hay limitaciones en la velocidad de difusión y concentración. Velocidad limitada por el número de proteína disponibles. Nutrientes esenciales: Transporte de glucosa y aminoácidos - Presion hidrostática - La presión o fuerza que ejerce un fluido en las paredes de los vasos, que tiende a sacar el líquido fuero - - Presion oncótica - La fuerza que ejerce las moléculas para mantener el líquido dentro de las vasos, tienden a retenerlo - - Intercambio de líquidos y solutos: flujo masivo de agua (fuerzas de starling)  - Nota importante - Si la P hidrostática oncótica= filtración - si la P hidrostática oncótica = reabsorción - Transporte activo: - El transporte ocurre en contra del gradiente de concentración. - Se requiere ENERGÍA - Tipos de transporte activo: - PRIMARIO - SECUNDARIO: - Cotransporte - Intercambiadores - Mediante enzimas (prot de membrana) ATP-asas: TRANSPORTE ACTIVO: Primario - Transporte de Na+, K+, Ca2+, según necesidades - Depende de la hidrólisis de ATP Ejemplo: Bomba Na+/K+. - Bombea 3 Na+ al exterior y mete 2 K+ al interior por cada ATP hidrolizado - Interior de célula se mantiene eléctricamente negativo respecto al líquido extracelular - Concentración de Na+ se mantiene muy baja en líquido intracelular Ejemplo: Bomba Ca2+ (Ca2+ ATP-asa) - Bombea 2 Ca2+ al exterior por cada molécula de ATP hidrolizada - Es el mecanismo por el cual se mantiene concentraciones de Ca2+ intracelular bajas TRANSPORTE ACTIVO: Secundario - Dependen de gradientes iónicos, no de la hidrólisis de ATP - Gradiente electroquímico de iones Na+ creado por el transporte primario representa un importante potencial de Energía - Tipos de transporte secundario COTRANSPORTE - Proteínas con sitios de unión para uno o más iones Na+ y otro para otras moléculas específicas - Al unirse a la proteína esta sufre un cambio conformacional y transporta las moléculas - Transporta en la misma dirección - La entrada de Na+ a la célula puede generar sitios de unión para la glucosa -  - Almacén de Na+ extracelular, con aporte de energía puede arrastrar otras sustancias como aminoácidos - INTERCAMBIADOR - Proteínas con sitios de unión para uno o más iones Na+ y otro para otras moléculas específicas - Al unirse a la proteína esta sufre un cambio conformacional y transporte las moléculas - Transporta en dirección opuesta - Intercambiador Na+/H+ - Intercambiador sodio calcio (Na+/Ca2+) - El trasporte de moléculas de elevada masa molecular se realiza por Endocitosis y Exocitosis