Citología - Parte 1 - PDF
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CFGS Laboratorio Clínico y Biomédico
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This document is a lecture or presentation on cytology and general physiology, focusing on cell structure and function. It covers topics such as extracellular matrix, cell membranes, lipids, and proteins within cell membranes. Cell types, including pro- and eukaryotic cells from CFGS Laboratorio clínico y biomédico are also discussed. It includes various key concepts under these categories covering the subject of anatomy and physiology.
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1. Citología F I S I O PATO LO G Í A G E N E R A L 1. Citología 1.1. Estructura de la célula o 1.1.1. La matriz extracelular o 1.1.2. La membrana plasmática o 1.1.3. El citoplasma o 1.1.4. El núcleo 1.2. Fisiología celular o 1.2.1. Metabolismo celular o 1.2.2. Ho...
1. Citología F I S I O PATO LO G Í A G E N E R A L 1. Citología 1.1. Estructura de la célula o 1.1.1. La matriz extracelular o 1.1.2. La membrana plasmática o 1.1.3. El citoplasma o 1.1.4. El núcleo 1.2. Fisiología celular o 1.2.1. Metabolismo celular o 1.2.2. Homeostasis o 1.2.3. Las uniones celulares o 1.2.4. La reproducción CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1. Estructura de la célula El nivel celular está formado por las células y el medio que hay entre ellas y que las envuelve, denominado matriz extracelular (MEC). Las células humanas son eucariotas, pero recordemos que existe otro tipo de células, las procariotas. Las bacterias, incluidas las que localizamos de forma natural en el organismo humano, son organismos procariotas unicelulares. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1. Estructura de la célula CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1. Estructura de la célula En el cuerpo humano, ¿solo hay células eucariotas? CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1. Estructura de la célula En las células eucariotas distinguimos tres partes: Membrana plasmática. Limita externamente la célula e interviene en el intercambio de sustancias con el exterior. Citoplasma. Material contenido entre las membranas plasmática y nuclear. Núcleo. Delimitado por una membrana nuclear; en su interior se encuentra la mayoría del material genético. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.1. La matriz extracelular La matriz extracelular (MEC) es el medio en el que están inmersas las células. Es una gran red de proteínas y otras moléculas que rodean, soportan y dan estructura a las células y los tejidos. En algunos casos, la MEC determina características diferenciales del tejido que forman las células. https://directorsblog.nih.gov/2021/12/16/capturing-the-extracellular-matrix-in-3d-c olor/ CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.1. La matriz extracelular Las MEC están formadas por: Sustancia fundamental. Consistencia de gel. o Agua. o Proteoglucanos. 95% glucosaminoglucanos (GAG). Carga negativa que les permite captar Na+ (retiene agua por fenómenos osmóticos). 5% proteínas. Proteínas fibrosas. Función estructural o adhesiva. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.1. La matriz extracelular Tipos de proteínas fibrosas según su función: CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática La membrana plasmática, celular o citoplasmática es una envoltura continua que delimita la célula. Bicapa delgada de unos 75 Å que separa el medio interno del medio externo de la célula. Actúa como filtro en los intercambios de sustancias. ÁNGSTROM 1 Å = 10-10 m https ://www.britannica.com/science/cell-membrane CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura La membrana plasmática sigue un modelo de mosaico fluido (Singer y Nicholson, 1972): Está compuesta por lípidos, que se disponen formando una bicapa, y proteínas que se disponen entre los lípidos. Son estructuras fluidas formadas por lípidos y proteínas que se mueven por difusión lateral. Es una estructura asimétrica. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura COMPOSICIÓN Las membranas plasmáticas tienen una estructura general común: lípidos y proteínas unidos por enlaces no covalentes. La composición química varía según el tipo celular (generalmente, proporción en peso de proteínas > lípidos, excepto en la vaina de mielina) CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura LÍPIDOS FOSFOLÍPID Son lípidos complejos que tienen un extremo O hidrófobo y otro hidrófilo, fundamental para que se forme la bicapa. Lípidos principales: Fosfolípidos. Principal componente estructural de las membranas, forman la bicapa lipídica. polar Glucolípidos. La mayoría están situados en la hidrófob cara externa de la membrana. o polar Colesterol. Tiene un grupo polar y un grupo MICELA BICAPA esteroideo. Representa casi la cuarta parte de los lípidos de membrana. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura PROTEÍNAS Menos numerosas que los lípidos, pero mayor proporción en peso. Según su grado de asociación a la membrana se clasifican en: Integrales o transmembrana. Presentan regiones hidrófobas (interior de la membrana), y regiones hidrófilas (hacia el exterior). La mayoría son glucoproteínas. Periféricas. No presentan zona hidrófoba. Situadas principalmente en la cara interna de la membrana. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura PROTEÍNAS Funciones: Actuar como poros o canales por los que determinadas sustancias pueden entrar o salir de la célula. Llevar a cabo el transporte de sustancias específicas a través de la membrana. Actuar como receptores para distintas sustancias: hormonas, neurotransmisores... Catalizar reacciones en la superficie de la membrana; estas proteínas son enzimas. Marcar la identidad de la célula para que otras células o sustancias la reconozcan. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura LA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA Los lípidos no permanecen en una posición fija en la bicapa: Difusión lateral. Se mueven lateralmente, intercambiándose con moléculas vecinas. La fluidez de la membrana plasmática está definida por estos movimientos: cuantos más movimientos de difusión lateral haya, más fluida será la membrana. Rotación. Es el movimiento más frecuente. La molécula gira alrededor de su eje longitudinal. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura LA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA Flexión. La cadena de ácidos grasos del lípido se flexiona. Flip-flop o alternancia. Es el intercambio entre moléculas lipídicas de una monocapa a la otra. Es el movimiento menos frecuente, ya que requiere un gran consumo de energía (la cabeza polar debe atravesar la parte hidrófoba). CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura LA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA Existen factores que modifican la fluidez de la membrana (básicamente aumentan o reducen la difusión lateral): Temperatura. El aumento de la temperatura aumenta la fluidez de la membrana. Tamaño de los lípidos. Cuanto más cortas sean las cadenas de ácidos grasos que forman los lípidos, más fluida será la membrana. Grado de insaturación de los ácidos grasos. Cuanto más insaturados sean los ácidos grasos que forman los lípidos, más fluida será la membrana. Cantidad de colesterol. El colesterol es una molécula plana y rígida, y en general se puede decir que disminuye la fluidez, aunque el efecto depende de la temperatura. A temperatura alta, el colesterol disminuye la fluidez porque disminuye la flexibilidad de los ácidos grasos de cadenas insaturadas. A temperatura baja, cuando la membrana es más rígida, la presencia de colesterol favorece la fluidez (actúa como una cuña). CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura LA ASIMETRÍA DE LA MEMBRANA La monocapa interna y la monocapa externa tienen distinta composición, diferente distribución de fosfolípidos y de colesterol y distinta organización de las proteínas. Permite que se puedan desarrollar ciertos procesos de transporte y que algunos componentes, como las proteínas transportadoras, se puedan orientar correctamente en la membrana. Una diferencia fundamental: glucolípidos y glucoproteínas se sitúan en la monocapa externa y se orientan siempre de forma que su cadena de oligosacáridos queda hacia la zona exterior de la membrana, formando una especie de cubierta externa que se denomina glucocálix o glucocáliz. El glucocáliz es químicamente único para cada individuo: actúa como una etiqueta que permite al cuerpo distinguir sus propias células sanas de tejidos trasplantados, de organismos invasores y CFGS Laboratorio de células enfermas.clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.2. La membrana plasmática: estructura CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma El citoplasma es el material contenido entre las membranas plasmática y nuclear. Formado por: Citosol o matriz citoplasmática o hialoplasma. Parte líquida que constituye el medio interno de la célula. Orgánulos. Suspendidos en la matriz citoplasmática. Hay cuatro grupos de orgánulos que estudiaremos a continuación: los ribosomas, el sistema de endomembranas, los orgánulos energéticos y las inclusiones. Citoesqueleto. Red de filamentos y túbulos que proporciona soporte a la célula y organiza sus estructuras internas. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos RIBOSOMAS Los ribosomas son complejos macromoleculares formados por proteínas y ácido ribonucleico (ARN). Localización: Libres en el citoplasma. Unidos al retículo endoplasmático Unidos a la cara externa de la membrana nuclear. Función: Síntesis de proteínas. La composición de todas las proteínas está codificada en el ADN. Cuando es necesario sintetizar una proteína, se trascribe la información necesaria a una molécula de ARN mensajero (ARNm), que sale del núcleo y va a los ribosomas, donde se sintetiza la cadena de aminoácidos codificada en el ARNm. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS El sistema de endomembranas está formado por: Retículo endoplasmático Aparato de Golgi Lisosomas Otros sistemas vesiculares Todos estos orgánulos funcionan de forma coordinada en la síntesis, almacenamiento y transporte de proteínas. En el caso de células con función secretora, el tráfico de vesículas que se observa entre el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi y la membrana plasmática es especialmente elevado. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS - RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO El retículo endoplasmático (RE) es un sistema de membranas de forma indefinida que se relaciona con las membranas plasmática y nuclear y con el aparato de Golgi. Está compuesto por sáculos, cisternas y túbulos interconectados entre sí, que delimitan un espacio interior, luz o lumen. Retículo endoplasmático rugoso (RER). o Tiene ribosomas unidos a sus membranas mediante una proteína llamada riboforina. o Fuciones: síntesis y glucosilación de proteínas. o Las proteínas sintetizadas o glucosiladas en el RER pueden ser almacenadas después en el mismo RER, ancladas a la membrana del RER, secretadas al exterior o incorporadas a lisosomas. Retículo endoplasmático liso (REL) o No tiene ribosomas unidos a sus membranas. o Funciones: síntesis y transporte de lípidos, glucogenólisis (obtención de glucosa a partir de glucógeno) y almacenamiento de calcio. o En general es menos abundante que el rugoso, pero aparece más desarrollado en las células que sintetizan hormonas lipídicas y colesterol. Tiene una estructura tubular. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS – APARATO DE GOLGI El aparato de Golgi es un sistema de membranas formado por el conjunto de dictiosomas de la célula, cuyo número varía según el tipo celular y el estado funcional. Los dictiosomas son estructuras formadas por una serie de cisternas aplanadas o sáculos. El aparato de Golgi se comunica con el RE y sus funciones son la modificación, transporte y secreción de proteínas. En los dictiosomas se diferencian dos caras, la cis y la trans, y una región intermedia: Cara cis o de formación. Es la más próxima al núcleo y recibe las proteínas sintetizadas en los ribosomas, gracias a la fusión de vesículas procedentes del RER. Región intermedia. Es una zona de transición, en la cual se producen las modificaciones de las proteínas y su preparación para el transporte. Cara trans. Es la más próxima a la membrana plasmática. Desde ella se liberan las proteínas dentro de vesículas de secreción, que pueden ir hacia la membrana plasmática para ser expulsadas de la célula, o hacia las estructuras celulares que corresponda. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS – LISOSOMAS Los lisosomas son vesículas membranosas que contienen enzimas digestivos, que se utilizan principalmente para la digestión intracelular de distintos tipos de partículas (partículas exógenas, orgánulos, proteínas de la matriz citoplasmática, etc.), aunque en algunos casos se vierten al exterior para llevar a cabo una digestión extracelular. Los lisosomas se forman en la cara trans del aparato de Golgi. Están rodeados por una membrana con características diferenciadas debidas a las funciones de este orgánulo: Proteínas muy glucosiladas en la cara interna, para evitar que los enzimas que contiene la ataquen. Tiene un sistema de transporte denominado bomba de protones, cuya función es mantener el pH interior ácido (sobre 5), ya que es el pH óptimo para las enzimas digestivas que contiene. Tiene una serie de proteínas de transporte que permiten la salida de los productos resultantes de la digestión. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS – LISOSOMAS Se pueden distinguir dos grupos de lisosomas: Lisosomas primarios. o Solo contienen enzimas digestivos. o Aún no han intervenido en ningún proceso digestivo. o Pueden participar en la digestión celular o bien ser liberados al exterior para la digestión extracelular. Lisosomas secundarios. o Contienen materiales resultantes del proceso de digestión, enzimas, sustratos y productos de la hidrólisis. o Se forman a partir de los primarios, cuando se fusionan con una vesícula que contiene materia fagocitada. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos ORGÁNULOS ENERGÉTICOS Los orgánulos energéticos son las mitocondrias y los peroxisomas, que tienen funciones relacionadas con la obtención de la energía necesaria para el funcionamiento celular. Al contrario de lo que ocurre con los orgánulos del sistema de endomembranas, que están muy relacionados entre sí y se forman unos a partir de otros, los orgánulos energéticos no tienen relación entre ellos y cada orgánulo se forma a partir de otro preexistente. *Las células vegetales tienen también cloroplastos como orgánulos energéticos, que mediante la fotosíntesis transforman la energía lumínica en energía química. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos ORGÁNULOS ENERGÉTICOS - MITOCONDRIAS Las mitocondrias son los orgánulos encargados de la obtención de energía mediante la respiración celular. Su forma varía, pero por lo general es alargada y, de fuera a dentro, tiene la siguiente estructura: Membrana mitocondrial. Formada por una membrana externa y otra interna, con un pequeño espacio entre ambas (espacio intermembranoso). o Membrana externa. Es lisa y es la que define la forma de la mitocondria. Tiene una gran permeabilidad debido a la presencia de porinas. o Membrana interna. Presenta numerosos pliegues denominados crestas, que incrementan su superficie. Es bastante impermeable y presenta un 75 % de proteínas y un 25 % de lípidos. Matriz mitocondrial. Es el espacio delimitado por la membrana interna. En esta zona se sintetizan algunas proteínas mitocondriales, sobre el 10 % de ellas. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos ORGÁNULOS ENERGÉTICOS - MITOCONDRIAS En 1967, Lynn Margulis presentó la teoría endosimbiótica, según la cual el origen de las células eucariotas está en sucesivas incorporaciones endosimbióticas de procariotas. Aunque hay cuestiones que no se explican mediante esta teoría, numerosas certezas la apoyan: Las mitocondrias disponen de ADN propio distinto del ADN nuclear, el ADN mitocondrial. Las enzimas de las membranas mitocondriales también se encuentran en las membranas bacterianas. Sus ribosomas son más parecidos a los de células procariotas que a los del citoplasma de su célula. Se heredan exclusivamente por línea materna (se transmiten directamente en la gestación). CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos ORGÁNULOS ENERGÉTICOS - MITOCONDRIAS Principales funciones de las mitocondrias: Respiración celular o interna. Conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales determinados compuestos orgánicos son degradados mediante oxidación hasta convertirse en sustancias inorgánicas, en un proceso que proporciona energía aprovechable por la célula. La respiración celular permite que la energía contenida en distintas biomoléculas, como la glucosa, se libere de manera controlada y se pueda almacenar en forma de moléculas de ATP (adenosín trifosfato). Esta energía será la que utilizará la célula en todos sus procesos biológicos. Síntesis de lípidos, junto con el REL. Síntesis del grupo hemo de la hemoglobina. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos ORGÁNULOS ENERGÉTICOS - PEROXISOMAS Los peroxisomas o microcuerpos son orgánulos parecidos a los lisosomas, que se originan a partir de otros peroxisomas preexistentes. Contienen enzimas oxidativos, que oxidan sustratos utilizando oxígeno y generando peróxido de hidrógeno. A continuación, el peróxido de hidrógeno reacciona gracias a dos enzimas del peroxisoma: la catalasa, que lo transforma en agua y oxígeno, y la peroxidasa, que lo usa para oxidar algunos sustratos. Funciones: Catabolismo de purinas (adenina y guanina), en el cual se genera ácido úrico. Catabolismo de lípidos de cadena larga. Destoxificación celular. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: orgánulos INCLUSIONES Las inclusiones son acúmulos de distintas sustancias en el citoplasma, delimitadas o no por una membrana. Por ejemplo: Gránulos de glucógeno. En células musculares y hepáticas. Inclusiones lipídicas. No rodeadas de membrana. Las partículas se agrupan espontáneamente por su hidrofobicidad. Inclusiones cristalinas. Cúmulos cristalinos de distinta naturaleza, normalmente proteica. Pigmentos. Procedentes del propio organismo (endógenos, ej: hemoglobina, melanina) o procedentes del exterior (vegetales como los carotenoides o minerales como el carbón). CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: citoesqueleto CITOESQUELETO El citoesqueleto es una red de tubos y filamentos que determina la forma celular, la posición y el desplazamiento intracelular de orgánulos, el movimiento y la división celular. Está formado por microfilamentos, filamentos intermedios, microtúbulos y proteínas accesorias. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: citoesqueleto CITOESQUELETO - MICROFILAMENTOS Los microfilamentos son fibras cuya unidad básica es la actina, una proteína globular que se polimeriza formando largas hélices dobles: filamentos de actina. Estos filamentos están unidos a la membrana celular mediante proteínas. Funciones: Contracción muscular. Endocitosis, exocitosis y transporte de vesículas. Formación del esqueleto citoplasmático. Formación de microvellosidades y estereocilios. Adhesión y migración celular. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: citoesqueleto CITOESQUELETO – FILAMENTOS INTERMEDIOS Los filamentos intermedios y microtúbulos intermedios son fibras o pequeños tubos muy resistentes a las tensiones mecánicas, que forman una red que se extiende del núcleo a la periferia celular. Se anclan a los complejos de unión intercelulares o a la matriz extracelular. La unidad básica pueden ser diversas proteínas fibrosas. Los filamentos intermedios son más abundantes en las células epiteliales, musculares y nerviosas. Sus funciones son: Permitir a las células soportar tensiones mecánicas, dando soporte para el núcleo, los axones, los orgánulos citoplasmáticos y los contactos celulares. Intervenir en la comunicación intercelular. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: citoesqueleto CITOESQUELETO - MICROTÚBULOS Los microtúbulos son tubos huecos cuya unidad básica es la tubulina, que es una proteína globular polar. Existen distintos tipos de tubulina; en los microtúbulos encontramos la α- tubulina y la β-tubulina, que se unen formando dímeros. Estos dímeros se combinan para formar protofilamentos que, a su vez, se combinan para dar lugar a los microtúbulos. En la célula se produce un recambio continuo de microtúbulos. La vida media de un microtúbulo es de 10 minutos, mientras que la vida media de una molécula de tubulina es de más de 20 horas. Cada molécula de tubulina participa en la polimerización y despolimerización de muchos microtúbulos. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: citoesqueleto CITOESQUELETO - MICROTÚBULOS Las funciones de los microtúbulos en las células son: Proporcionar soporte estructural a la célula. Organizar los movimientos de todos los orgánulos celulares. Dotar de movilidad a la célula mediante la formación de cilios y flagelos, en las células que tienen estas estructuras. Los microtúbulos pueden organizarse en una estructura más compleja, los centriolos, que están formados por nueve tripletes de microtúbulos distribuidos en círculo. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: citoesqueleto CITOESQUELETO - MICROTÚBULOS Además de los centriolos, los microtúbulos también pueden formar otras estructuras estables en las células, como los axones, los cilios de las células que recubren los conductos respiratorios y el flagelo de los espermatozoides. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.3. El citoplasma: citoesqueleto CITOESQUELETO - PROTEÍNAS ACCESORIAS Las proteínas accesorias se encuentran en el citoesqueleto, vinculadas a los distintos tipos de filamentos y túbulos. Estas proteínas cumplen distintas funciones y se clasifican en: Proteínas reguladoras. Regulan los procesos de alargamiento (polimerización) y acortamiento (despolimerización) de los filamentos principales. Proteínas ligadoras. Conectan los filamentos entre sí y con distintas estructuras celulares. Proteínas motoras. Sirven para la motilidad, contracción y cambios de forma celulares. También trasladan macromoléculas y orgánulos de un punto a otro del citoplasma. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.4. El núcleo El núcleo es una estructura diferenciada delimitada por una membrana, que contiene el material genético de la célula. El núcleo consta de una membrana nuclear, que delimita una matriz, y el nucleoplasma o carioplasma, en la cual encontramos la cromatina y el nucléolo. Tiene dos funciones fundamentales: La transmisión de la herencia. La dirección de la síntesis de proteínas. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.4. El núcleo MEMBRANA NUCLEAR La membrana nuclear es una doble membrana que delimita el núcleo. En ella distinguimos: Membrana externa. Está unida al RE y tiene ribosomas adosados en su cara citoplasmática. Membrana interna. Tiene filamentos intermedios asociados en su cara interior, con funciones de anclaje de la cromatina y de regulación del crecimiento de la envoltura nuclear. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.4. El núcleo MEMBRANA NUCLEAR El paso de sustancias a través de la membrana se realiza mediante poros nucleares, que no son simples orificios, sino que están constituidos por estructuras complejas denominadas complejo del poro. Estas estructuras son dinámicas, y se forman y desaparecen dependiendo del estado funcional de la célula. El paso de moléculas a través de estos poros exige un gasto energético y es necesario que las moléculas que pasan estén marcadas con una secuencia específica de aminoácidos, tanto para la entrada como para la salida. Estas secuencias son reconocidas por proteínas presentes en el complejo, llamadas importinas y exportinas. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.4. El núcleo NUCLEOPLASMA El nucleoplasma es la región delimitada por la membrana nuclear. Se continúa con el citoplasma a través de los poros de la membrana y contiene: La cromatina El nucléolo Las enzimas implicadas en el procesamiento del ADN y del ARN Algunos receptores para hormonas CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.4. El núcleo NUCLEOPLASMA - CROMATINA La cromatina está formada por ADN asociado con proteínas (histonas y no histonas). Es una estructura dinámica que adapta su estado de compactación y empaquetamiento para optimizar los procesos de replicación, transcripción y reparación del ADN. La unidad estructural de la cromatina es el nucleosoma, formado por un filamento de proteínas histonas alrededor del cual se enrolla la doble hélice de ADN. Al microscopio electrónico se observa un aspecto de «collar de perlas», con unos 10 nm de grosor. Los nucleosomas se empaquetan en una estructura de unos 30 nm llamada solenoide. A partir de esta unidad se producen más niveles de compactación, en los que participan proteínas no histonas. Cuando la célula se va a dividir, la compactación aumenta hasta formar los cromosomas. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.4. El núcleo NUCLEOPLASMA - CROMATINA Tipos de cromatina: Eucromatina. Se transcribe en todas las células y supone solo un 10 % del total. Heterocromatina. Tiene un alto grado de compactación. De ella, el 80-90 % corresponde a genes que se inactivan de forma específica según la especialización de la célula. Según el tejido, las células tendrán unos u otros genes inaccesibles para su transcripción. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general 1.1.4. El núcleo NUCLEOPLASMA - NUCLÉOLO El nucléolo es un corpúsculo esférico que se localiza en el interior del núcleo y que no está delimitado por ninguna membrana. Las células de los mamíferos contienen entre uno y cinco nucléolos, de dimensiones variables según la actividad de la célula. En el nucléolo tienen lugar procesos relacionados con la generación de los ribosomas: Síntesis y maduración del ARN ribosómico (ARNr). Ensamblaje de las subunidades ribosómicas. Durante la división celular (mitosis), los nucléolos desaparecen, permitiendo así que la cromatina que los forman pueda reorganizarse para constituir los cromosomas. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general Actividades 1. Explica qué es la matriz extracelular y qué composición básica tiene. 2. ¿Por qué los fosfolípidos de la membrana plasmática se organizan en forma de bicapa lipídica? Además de estos, ¿cuál es el lípido más abundante de las membranas plasmáticas? 3. ¿Qué es la difusión lateral en la membrana plasmática? ¿Qué propiedad determina esta característica? 4. Indica cuatro factores que hagan aumentar la fluidez de una membrana plasmática. 5. ¿Qué es el glucocáliz? Cita dos de sus funciones principales. CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general Actividades 1. Enumera los orgánulos del sistema de endomembranas y explica mediante un dibujo, esquema o diagrama qué relación hay entre ellos. 2. Di al menos una función de los siguientes elementos: a) REL. b) Ribosomas. c) Mitocondrias d) Membrana plasmática e) Citoesqueleto f) Peroxisomas CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general Actividades 1. Explica las diferencias entre un lisosoma primario y un lisosoma secundario. 2. Indica las tres estructuras diferentes que forman parte del citoesqueleto. Haz una tabla comparando las tres según sus características: unidad estructural, funciones, etc. 3. Si todas las células de un organismo tienen el mismo ADN, ¿por qué no son todas idénticas? CFGS Laboratorio clínico y biomédico - Fisiopatología general