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2 la célula y sus funciones
 

2 la célula y sus funciones

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Célula definición, composición, orgánulos, funciones, movimiento, quimiotaxis.

Célula definición, composición, orgánulos, funciones, movimiento, quimiotaxis.

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    2 la célula y sus funciones 2 la célula y sus funciones Presentation Transcript

    • UNIVERSIDAD CRISTÓBAL COLÓN Escuela de Medicina La célula y sus funciones Sánchez Cardel Alfonso
    • Introducción • Cada una de los 100 billones dé células de un ser humano es una estructura viva que puede sobrevivir durante meses incluso años, siempre que los líquidos de su entorno contengan los nutrientes apropiados.
    • Organización de la célula • Sus dos partes mas importantes son: 1. Núcleo 2. Citoplasma Citoplasma esta separado del líquido circundante por una membrana celular que también se conoce como membrana plasmática. Las sustancias que componen la célula se conocen como protoplasma Agua Electrólitos Proteínas Carbohidratos Lípidos
    • Agua • Es el principal medio líquido de la célula. • Se encuentra en una concentración del 70–85 %. • Muchos de los componentes químicos de la célula están disueltos en el agua, mientras que otros se encuentran en suspensión como micropartículas sólidas.
    • Iones Los mas importantes son Iones Productos químicos inorgánicos de las reacciones celulares Transmisión de impulsos electroquímicos K, Mg, fosfato, sulfato, bicarbonato y en cantidades pequeñas Na, cloruro y Ca. Son necesarios para el funcionamiento de los mecanismos de control celulares.
    • Proteínas • Constituyen entre el 10-20 % de la masa celular. Proteínas estructurales Presentes en forma de Filamentos largos Formación de microtúbulos Formación del citoesqueleto Compartimento extracelular Fibras de colágeno y elastina del tejido conjuntivo Ligamentos, tendones, paredes de vasos sanguíneos
    • Proteínas funcionales compuestas por combinaciones de pocas moléculas Enzimas celulares Son móviles dentro del líquido intracelular Acción catalizadora Entran en contacto directo con otras sustancias del líquido celular
    • Lípidos • Los lípidos especialmente importantes son los fosfolípidos y el colesterol, juntos suponen el 2 % de la masa total de la célula. Se usan para Triglicéridos Formación Adipocitos Almacén energético Barreras de la membrana celular y de la membrana intracelular 95 % de la Masa celular
    • Hidratos de carbono • Tienen escasas funciones estructurales en la célula, pero gran aporte energético. • Las reservas de estos componentes no sobrepasan del 1 % de la masa total de la célula pero puede alcanzar hasta el 6 % en los hepatocitos. Se encuentra en forma de glucosa disuelta Líquido extracelular Ingresa fácilmente a la célula Se almacena en forma de glucógeno • Hígado • Músculo esquelético
    • ESTRUCTURA FÍSICA DE LA CÉLULA 1. Estructuras membranosas de la célula 2. Citoplasma y orgánulos 3. Núcleo 4. Membrana nuclear 5. Nucléolos y formación de ribosomas
    • Estructura física de la célula • La célula no es una simple bolsa de líquido, enzimas y productos químicos, contiene estructuras físicas muy organizadas que se denominan orgánulos intracelulares.
    • Estructuras membranosas de la célula Organelas de la célula Se encuentran cubiertas Proporcionan una barrera que impide el movimiento • • • • Agua y sustancias hidrosolubles desde un compartimiento a otro Vías especializadas Membranas compuestas lípidos y proteínas Poros por Membrana celular Membrana nuclear Membrana del retículo endoplásmico Membranas de la mitocondria, lisosomas y aparato de Golgi Otorgan un paso selectivo a las moléculas o sustancias
    • Membrana celular • Estructura elástica, fina y flexible Esta compuesta 55 % proteínas 25 % lípidos 13 % colesterol 4 % otros lípidos 3 % carbohidratos Grosor de 7.5-10 nanómetros
    • La barrera lipídica de la membrana celular impide la penetración del agua Estructura básica consiste Bicapa lipídica Fosfolípidos Un extremo es soluble al agua: hidrofílico Un extremo es soluble en grasas: hidrofóbico Película fina de doble capa de lípidos Cada una contiene una sola molécula de grosor y rodea de forma continua toda la superficie celular Extremo fosfato Porción del ácido graso
    • Proteínas de la membrana celular Proteínas de membrana Glucoproteínas Proteínas periféricas Proteínas integrales Hacen protrusión por toda la membrana Se unen solo a la superficie de la membrana, no la penetran en todo su espesor Componen canales estructurales (Poros) Permite el paso de moléculas de agua, sustancias hidrosolubles e iones.
    • Proteínas integrales Actúan como receptores Productos químicos Hormonas peptídicas Interaccionan con Provoca cambios conformacionales de la proteína del receptor Activación enzimática intracelular Ligandos Inducción Interacciones entre el receptor y proteínas del citoplasma Segundos mensajeros
    • Hidratos de carbono de la membrana: “Glucocáliz” celular Los carbohidratos se presentan combinados con Se encuentran en protrusión hacia el exterior de la célula Proteoglicanos Porciones gluco Carbohidratos unidos a núcleos de proteínas pequeñas Se unen laxamente a la superficie de la pared celular Proteínas o lípidos Glucoproteínas Glucolípidos
    • Citoplasma y sus orgánulos Porción del líquido en el que se dispersan las partículas      Retículo endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondrias Lisosomas peroxisomas Citosol Contiene: Proteínas Electrólitos Glucosa Orgánulos o Grasa neutra o Gránulos de glucógeno o Ribosomas o Vesículas secretoras
    • Retículo endoplásmico Estructuras vesiculares tubulares y planas del citoplasma. Túbulos y vesículas Sus membranas están formadas por una bicapa lipídica Espacio entre estos dos se denomina Matriz endoplásmica Contiene grandes cantidades de proteínas
    • Ribosomas y retículo endoplásmico rugoso Ribosomas Partículas granulares diminutas Cuando están presentes el retículo se denomina Se encuentran en la superficie exterior del retículo endoplásmico Retículo endoplásmico rugoso Formados por Sintesis de nuevas moléculas proteicas en la célula ARN y proteínas
    • Retículo endoplásmico agranular • Una porción del retículo endoplásmico no posee ribosomas, es lo que se conoce como retículo endoplásmico agranular o liso Actúan en la síntesis de sustancias lipídicas
    • Aparato de Golgi Íntimamente relacionado con el RE Esta formado por 4 o mas capas apiladas de vesículas cerradas, finas y planas Es un aparato prominente en células secretoras Vesículas de transporte Continuamente salen del RE después se fusionan con el aparato de Golgi Las sustancias atrapadas en las vesículas del RE Se transportan del RE al AG Son procesadas forman: • Lisosomas • vesículas secretoras y otros componentes
    • Lisosomas Orgánulos vesiculares Se forman por la rotura del aparato de Golgi Constituyen el aparato digestivo intracelular Se dispersan por todo el citoplasma 1. Estructuras celulares dañadas 2. Partículas de alimento 3. Sustancias no deseadas como bacterias Contiene 40 proteínas tipo hidrolasa Diámetro de 250-750 nm. Rodeado por una Membrana bicapa lipídica Posee grandes cantidades de gránulos pequeños
    • Peroxisomas Son similares físicamente a los lisosomas Se forman por autorreplicación Contienen enzimas oxidasas Peróxido de hidrogeno Oxidan componentes que serian tóxicos para la célula Combinan O2 con H
    • Mitocondrias Se encuentran en todas las zonas de la célula Forma y tamaño variable Miden algunos nm. Formas tubular o alargada Se concentran en porciones que son responsables Mayor metabolismo energético
    • Estructura Dos membranas de bicapa lipídica-proteínas Membranas Interna Plegamientos múltiples forman compartimientos Unión de enzimas oxidativas Cavidad interna de a mitocondria Externa Matriz Contiene enzimas oxidativas Asociadas a: •Oxidación de los nutrientes •Formación de CO2 y H2O •Liberación de ATP
    • Núcleo Centro de control de la célula Contiene grandes cantidades de ADN Determinan: •Características de las proteínas •Regulan y promueven la reproducción de la célula Se reproducen primero Se obtienen dos juegos idénticos de genes Después se divide la célula Dos células hijas Genes Mitosis Cada una con un juego de genes
    • Membrana nuclear Consiste en Dos membranas bicapa lipídica separadas una dentro de la otra Membrana externa Es continuación del RE Permiten el paso de moléculas de hasta 44.000 kDa Varios miles de poros nucleares atraviesan la membrana nuclear En el borde de los poros existen adheridos complejos de moléculas proteicas
    • Nucléolos y formación de ribosomas Nucléolo No tienen una membrana limitante Aumenta de tamaño durante la síntesis de proteínas Acumulaciones de grandes cantidades de ARN y proteínas Formación inicia en el núcleo Genes específicos de ADN de los cromosomas Una parte se almacena en los nucléolos Otra porción va al citoplasma para la formación de ribosomas maduros Dan lugar a la síntesis de ARN
    • SISTEMAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA •Ingestión por la célula: endocitosis •Digestión de sustancias extrañas introducidas por pinocitosis y fagocitosis dentro de la célula: función de los lisosomas •Síntesis y formación de estructuras celulares en el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi •Extracción de energía de los nutrientes: función de la mitocondria
    • Ingestión por la célula: endocitosis Si una célula va a vivir, crecer y reproducirse Debe obtener nutrientes y otras sustancias de líquidos circundantes Estas sustancias atraviesan la membrana celular por •Difusión •Transporte activo
    • Difusión Difusión Implica Movimiento simple a través de la membrana Provoca un movimiento aleatorio Sustancias se desplazan a través de los poros de a membrana celular Sustancias liposolubles A través de la matriz lipídica de la membrana De las moléculas de la sustancia
    • Transporte activo Implica el transporte real de una sustancia A través membrana Mediante una estructura física Carácter proteico Permita penetrar en todo el espesor de la membrana
    • Partículas de mayor tamaño entran a la célula mediante Pinocitosis Ingestión de partículas diminutas Forman vesículas en el líquido extracelular y partículas dentro del citoplasma celular Endocitosis Fagocitosis Ingestión de partículas grandes •Bacterias •Células enteras •Porciones de tejido degenerado
    • Pinocitosis Se produce mayormente en las membranas celulares Medio por el cuál se ingieren macromoléculas principalmente proteínas Vesículas de la pinocitosis Se unen a receptores proteicos especializados Son específicos a al tipo de proteína Tamaño de 100200 nm. De diámetro Se concentran en orificios pequeños de la superficie externa de la membrana celular Hendiduras revestidas
    • Red de proteína fibrilar Interior de la membrana bajo las hendiduras Moléculas proteicas se unen a los receptores Clatrina Actina Miosina Cambio conformacional en la membrana Proteínas fibrilares cierran sus bordes sobre las proteínas unidas a los receptores Inmediatamente después la p0orción invaginada se rompe y separa de la superficie de la célula Hendiduras de invaginan Formación de vesículas de pinocitosis
    • Fagocitosis Implica la participación de grandes partículas en lugar de moléculas. Se inicia con una partícula grande como una bacteria, una célula muerta o tejido dañado y su unión con los receptores de la superficie.
    • Etapas de la fagocitosis 1. Receptores de la membrana celular se unen a los ligandos de superficie de la partícula. 2. Zona de membrana alrededor se invagina hacia afuera y rodea toda la partícula. Vesícula fagocítica. 3. La actina y otras fibrillas contráctiles rodean la vesícula fagocítica y se contraen empujando la vesícula hacia el interior. 4. Las proteínas contráctiles contraen el eje de la vesícula, esta se separa de la membrana celular, dejando la vesícula en el interior de la célula.
    • Digestión de las sustancias extrañas introducidas por pinocitosis y fagocitosis dentro de la célula: función de los lisosomas Vesícula de pinocitosis o fagocitosis Aminoácidos Glucosa Fosfatos Unión de lisosomas Productos de la digestión Cuerpo residual Vacían sus hidrolasas ácidas Formación de una vesícula digestiva Hidrolisis de: proteínas Carbohidratos Lípidos
    • Regresión de los tejidos y autólisis de las células Lisosomas Participan en la eliminación de las células dañadas por Calor Frio Traumatismo Productos químicos Hidrolasas Sustancias bactericidas Lisozima Lisoferrina Medio ácido, pH entorno a 5 Digieren los tejidos circundantes que estén dañados Si el daño es grande se digiere toda la célula : proceso de denomina autólisis
    • Formación de proteínas por el RER Porción granular del retículo endoplásmico Abundancia de ribosomas Se extruyen hacia el citoplasma Matriz endoplásmica Función de síntesis proteica Proteínas Moléculas a través de la pared del RE hacia el interior de las vesículas y túbulos endoplásmicos
    • Sintesis de lípidos por el REL Sintesis de lípidos Especialmente: Fosfolípidos Colesterol Se incorporan a la bicapa lipídica del propio RE Provoca su crecimiento Para evitar un crecimiento excesivo Vesículas RE o vesículas de transporte Se separan continuamente del Retículo liso, la mayoría migra hacia el Aparato de Golgi
    • Otras funciones del retículo endoplásmico • Proporción de enzimas que controlan la escisión del glucógeno. • Proporciona enzimas capaces de detoxificar sustancias que podrían dañar la célula, fármacos. las
    • Funciones específicas del aparato de Golgi Tiene la capacidad de sintetizar Ciertos carbohidratos Aquellos que no pueden ser sintetizados en el RE Formación de polímeros de sacáridos Ácido hialurónico Condroitín sulfato Funciones • Componentes de proteoglucanos segregados en el moco • Componentes de la sustancia fundamental • Componentes principales de la matriz orgánica de hueso y cartílago
    • Procesamiento de las secreciones endoplásmicas en el aparato de Golgi: formación de vesículas Formación de sustancias Especialmente proteínas Se transportan a través de los túbulos hacia porciones del REL Vesículas de transporte Síntesis de proteínas y otros productos del RE Vesículas grandes y pequeñas trasportan las sustancias compactadas Se van escindiendo y difundiendo hasta la capa más profunda del aparato de Golgi Compactación de las secreciones del RE en estructuras muy concentradas.
    • Tipos de vesículas formadas por el aparato de Golgi: vesículas secretoras y lisosomas Célula muy secretora Las vesículas formadas por el AG Difunden primero hacia la membrana celular Se fusionan con ella Vacían su sustancias Exocitosis Ion Ca principal estimulante Vesículas secretoras Contienen proteínas que se deben secretar a través de la membrana celular
    • Extracción de energía de los nutrientes: función de la mitocondria Las sustancias a partir de las cuales se extrae energía Se convierten en glucosa Hígado A. Digestivo alimentos Carbohidratos Lípidos Proteínas Reaccionan químicamente con el Oxígeno Se convierten en aminoácidos La mayoría de las reacciones oxidativas se producen dentro de la mitocondria Formación de ATP
    • Características del ATP Nucleótido Compuesto de Los dos últimos radicales fosfato están conectados mediante enlaces de fosfato de alta energía 1. Base nitrogenada adenina 2. Azúcar pentosa ribosa 3. Radicales fosfato (3) Puede dividirse a demanda siempre que se requiera energía ATP Contiene aproximadamente 12.000 calorías de energía por mol de ATP ADP
    • Procesos químicos de la formación del ATP: función de la mitocondria Glucosa Es metabolizada con enzimas citoplasmáticas Glucólisis Matriz de la mitocondria Convirtiéndose en ácido pirúvico Deriva además de: • Ácidos grasos • Aminoácidos Se convierte finalmente en Acetil CoA Se disuelve mediante enzimas de la matriz a través del Ciclo del Ácido Cítrico
    • Ciclo del Ácido Cítrico Acetil CoA Se divide Átomos de Hidrógeno Se combinan con el Oxígeno Liberación de energía para convertir ADP en ATP Dióxido de carbono Difunde fuera de la mitocondria, y fuera de la célula Se excreta a través de los pulmones Se requieren enzimas de los espacios membranosos mitocondriales
    • Inicio Eliminación de un electrón desde el átomo de hidrógeno Se convierte en un ion H H + O2 Proteínas globulares ATP Sintetasa Usa la energía de los iones hidrógeno Grandes liberaciones de energía Conversión de ADP a ATP Mecanismo quimiosmótico de la formación del ATP Se transporta hacia el citoplasma celular Es utilizado en las funciones celulares H2O
    • LOCOMOCIÓN DE LAS CÉLULAS • Movimiento amebiano, mecanismo, tipos de células que adoptan este movimiento. • Quimiotaxis
    • Movimiento amebiano Comienza como una protrusión Pseudópodo Se proyecta a distancia, lejos de la célula Anclaje mediante proteínas del receptor Aparece en el extremo de la célula Se asegura a una nueva zona Tira del resto de la célula hacia el
    • Control del movimiento amebiano: quimiotaxis Iniciador mas importante del movimiento amebiano Quimiotaxis Células se desplazan hacia el origen de la sustancia quimiotáctica Se produce tras a aparición de diversas sustancias en el tejido De una zona de menor concentración a una de concentración mas alta Quimiotaxis positiva Quimiotaxis negativa
    • Bibliografía • Guyton & Hall, Tratado de Fisiología Médica, Editorial Elsevier Saunders, 11 Edición, 2003, páginas 11 – 26.
    • Gracias por su atención