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Monografia de histologia I - Celula - Bruno Marcatto Maldonado

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  1. 1. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología I La célula y sus estructuras Bruno Marcatto Maldonado¹ResumenLa presente monografía tiene como objeto el estudio de la célula, a través de losconceptos dados por los siguientes autores: Finn Geneser, L, Junqueira, S Lesson,Leslie Gartiner y Michael Ross. Estos, la dividen para su estudio en dos grandesestructuras, el citoplasma y el núcleo, para así, explicar sobre su contenido. Explicandolas principales estructuras celulares, y haciendo una comparación entre los conceptostrabajados por los autores.¹ Estudiante del primer semestre de la Carrera de Medicina en La Universidad Privad Franz Tamayo,UNIFRANZ.
  2. 2. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología IINTRODUCCIONA través de los conceptos dados por los siguientes autores: Finn Geneser, L, Junqueira,S Lesson, Leslie Gartiner y Michael Ross el presente trabajo objetiva el estudio de lacélula. Los autores dividen la célula, para su estudio, en dos grandes estructuras, elcitoplasma y el núcleo, para así, explicar sobre su contenido.Geneser empezó ya hablando del citoplasma y su contenido, mientras Ross definiócélula como las unidades estructurales y básicas de todos los organismos multicelulares.Gartner profundiza las investigaciones anteriores y plantea, que las células se agrupanpara formar los tejidos, y estos a su vez forman los órganos y los sistemas. SegúnJunqueira hay dos tipos básicos de células, las procariotas, que son pequeñas y nopresentan una membrana nuclear, ejemplificada a través de las bacterias, y las célulaseucariotas, que tienen un tamaño mayor y presentan un núcleo celular, que almacena sumaterial genético.Los autores que presentamos profundizan en sus investigaciones, en los estudios de lascélulas eucariotas.Para una mejor explicación del tema, la organización del trabajo seguirá un orden,donde hablaremos primero de los orgánulos membranosos, después de los nomembranosos, contenido del citoplasma, y finalizamos con el núcleo celular y susestructuras.CITOPLASMA“El citoplasma está delimitado por la membrana celular, o plasmalema, y rodea elnúcleo de la célula.” Geneser (1998)Con esa definición, el citoplasma fue definido por Geneser, y Junqueira (2005) continuoinvestigando y profundizó estos estudios, planteando que en el plasmalema se localizael cito esqueleto, los orgánulos, depósitos o inclusiones, y que el citoplasma de lascélulas eucariotas se divide en compartimentos por membranas, que regulan el transitointracelular de los iones y moléculas. Ross escribió que en el citoplasma, las estructurascelulares se dividen en orgánulos membranosos y no membranosos.ORGANULOS MEBRANOSOSMEMBRANA CELULARSegún Ross, la membrana celular está compuesta por lípidos anfipáticos y dos tipos deproteínas, glucolípidos y colesterol.
  3. 3. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología ILas funciones de la membrana celular son: conservar la integridad estructural de lacélula, controlar movimientos de substancias hacia el interior y el exterior de la célula,regular las interacciones con otras células, reconocer antígenos y células extrañas oalteradas, establecer sistemas de transporte específicos y transferir señales físicas oquímicas a fenómenos intracelulares. En sus investigaciones planteo que la estructuramolecular de la membrana está compuesta de una bicapa fosfolipidica, donde lasmoléculas presentan una cabeza polar en su superficie, y colas no polares, que seproyectan hacia el centro de la membrana. Las colas tienen características hidrofóbicas,o sea, naturaleza anfipática. Las proteínas de la membrana se clasifican en dos grupos, según Junqueira; lasproteínas integrales, que están directamente incorporadas a la membrana, y las proteínasperiféricas, que casi no muestran relación con la membrana. Algunas de las proteínasintegrales, atraviesan por completo la estructura de la membrana. A esas proteínas lasllamamos proteínas transmembranosas, que se clasifican en proteínas transmenbranosasde paso único, y de paso múltiple. La función de esas proteínas es dar paso a substanciasespecificas entre el medio extra e intracelular.La membrana plasmática está recubierta de una capa rica en hidrato de carbono, llamadaGlucocálix. La función de esa membrana es reconocer las células y la unión de la mismacon otras, y también en la unión con moléculas extracelulares.Los intercambios de substancias entre la célula y el medio celular son controlados por lamembrana celular. “En los casos en los que este intercambio no consume energía sedenomina difusión pasiva, mientras que cuando la consume se denomina transporteactivo.” Junqueira (2001). Siguiendo la misma línea de investigación, nos sonpresentados por Ross (2007) conceptos más profundos de los tipos de transporte entre elmedio extra y intracelular. El transporte pasivo se puede dar a favor del gradiente deconcentración, llamado de Difusión Simple, y a través de canales creados por lasproteínas integrales, cuando se llama Difusión Facilitada. El transporte activo se dacontra el gradiente de concentración, y hay gasto de energía.Hay nombres para la entrada y salida de substancias de la célula. En general, la entradade substancias es llamada endocitosis, y se divide en pinocitosis, entrada de líquidos, yfagocitosis, entrada de moléculas sólidas. La salida de moléculas o desechos se llamaexocitosis.MITOCONDRIA
  4. 4. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología IEstá formada por 2 membranas, una externa lisa, y otra interna, plegada hacia adentro,formando crestas. Entre las dos membranas se encuentra la cámara externa, y lamembrana interna delimita la cámara interna ocupada por la matriz mitocondrial, la cualcontienen ADN, ribosomas y poliribosomas.“Esos orgánulos transforman la energía química que contiene los metabolitoscitoplasmáticos en energía fácilmente utilizable por la célula.” Junqueira (2005)Las mitocondrias son responsables por la respiración anaeróbica celular, es decir laoxidación de moléculas de oxigeno, para obtener como resultado energía química enforma de ATP, ese proceso es llamado ciclo de Krebs.La cantidad de las mitocondrias es proporcional al metabolismo energético de cadacélula.Una información importante es, que la mitocondria, además de las funciones yahabladas, también concentra calcio y mantiene un medio cálcico general en elcitoplasma, según Leeson (1988).RETICULO ENDOPLASMATICO RUGOSO
  5. 5. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología I“El sistema de síntesis proteica está compuesto por el retículo endoplasmático rugoso ylos ribosomas.” Ross (2007)Esa estructura es un conjunto de sacos aplanados y vesículas membranosas conectadas.Tiene ribosomas adosados a la cara citoplasmática o externa de su membrana.Presenta como funciones principales, la síntesis de glicoproteínas. Al sintetizar lasproteínas, se les agrega un oligosacarido, de allí surgen glucoproteinas que pueden ser:enzimas hidrolíticas proteínas de secreción y proteínas de membrana.Geneser nos explica que ese Retículo está más desarrollado en células con actividadsecretora de proteínas, como las células pancreáticas, que elaboran plasmocitos. Ilustración Del RER. Fuente: Http://blogdoprofessorparriao.blogspot.com/RIBOSOMAS“Los ribosomas son partículas pequeñas, aproximadamente 12nm de ancho y 25nm delargo, compuesta por proteínas y RNA Ribosómico. Actúan como una superficie para lasíntesis de proteínas.” Geneser (1998)Además de ese concepto básico, es importante hablar que hay dos tipos de ribosomas,uno existente en las células procariotas, en los cloroplastos y las mitocondrias, y el otroque hay en todas las células eucariotas. Los ribosomas se pueden unir en grupos a travésde varias moléculas de ARN mensajero, y pasan a ser llamados poliribosomas, El ARNmensajero es el código para la secuencia de la molécula proteica que está siendosintetizada por el ribosoma.Las proteínas que están siendo sintetizadas se elaboran en distintos lugares según sudestino final, las enzimáticas y de secreción se sintetizan en los poliribosomas ubicadosen el RER.
  6. 6. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología ILas proteínas sintetizadas por la misma célula, se elaboran en los ribosomas sueltos, quegeneralmente se hallan en el cito esqueleto. Ilustración de Ribosomas. Fuente: Http://blogdoprofessorparriao.blogspot.com/RETICULO ENDOPLASMATICO LISO“El Retículo Endoplasmático se encuentra en muchas células, bajo la forma de túbuloslimitados por membranas, a los que no se adosan ribosomas, se les denomina RetículoEndoplasmático Liso. (REL)” Geneser (1998)Después de definir lo que es el REL, podemos hablar que, a menudo, los retículosendoplasmáticos rugoso y lisos se continúan uno con el otro, pero la diferencia es que elRER posee ribosomas, y el REL forma un denso reticulado de túbulo. La principalfunción de ese orgánulo es la síntesis de lípidos y fosfolipidos para la producción demembranas celulares. Su presencia es muy abundante en células del hígado, en laglándula suprarrenal y en las células musculares estriadas, recibe el nombre de retículosarcoplásmico.APARATO DE GOLGIIlustración del REL. Fuente: http://www.uc.cl/sw_educ/biologia/bio100/html/portadaMIval2.4.3.html
  7. 7. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología IEl aparato de golgi se encuentra en todas las células, y se ubica cerca del núcleo,estructuralmente, se pueden observar diversas cisternas limitadas por membranas ydispuestas como pillas. Esas pillas se dividen en; la porción cis, porción intermedia yporción trans.En las pillas cis, se pueden observar gran cantidad de pequeñas vesículas de transporte,que migran su contenido de proteínas hacia el reticulado cis. Las pillas trans del aparatode golgi, por otro lado, poseen vesículas de secreción, llamadas vacuolas de secreción, yque secretan la proteína ya sintetizada para el medio intracelular. “El complejo de golgi completa las modificaciones postraslacionales, empaqueta y prepara la molécula sintetizada por la célula dirigiéndola principalmente hacia las vesículas de secreción, a los lisosomas o a la membrana celular.” Junqueira (2005)LISOSOMASLos lisosomas son vesículas limitadas por una membrana, la cual suele ser estable, perosi es dañada, las enzimas pueden degradar todos los componentes de las células.Contienen enzimas hidroliticas capaces de catalizar la digestión o degradación dediversas sustancias, su tamaño es variable, 0.5 micrones.Su función, según Junqueira (2005) es: “Intervenir en la digestión intracelular desustancias provenientes de la misma célula (origen endógeno) o sustancias incorporadaspor fagocitosis, endocitosis mediada por un receptor o pinocitosis (origen exógeno)”Las enzimas de los lisosomas son segregadas por el Retículo Endoplasmático Rugosohacia el Aparato de Golgi, donde son sintetizadas y empaquetadas en vesículasdenominadas lisosomas primarios, y ellos no participan en el proceso de digestióncelular. Los lisosomas que hacen la digestión provienen de vesículas formadas por lafagocitosis, y son llamados de lisosomas secundarios. Ilustración Del RER. Fuente: Http://blogdoprofessorparriao.blogspot.com/
  8. 8. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología I PROTEASOMAS “Las proteasomas son grandes complejos con múltiples subunidades, mostrados en todas las células eucariotas estudiadas hasta el momento. Actúan como unidades que degradan proteínas con las forma de pequeños cilindros sin membranas circundantes.” Geneser (1998) Esa estructura tiene un proceso muy regulado y selectivo, que elimina las proteínas anormales de la célula y contribuye en importantes procesos celulares. PEROXISOMAS “Los peroxisomas son orgánulos limitados por membranas simples que contienen enzimas oxidativas.” Ross (2007) La función de los peroxisomas, también llamados microcuerpos, es evitar la oxidación celular.Ilustraccion Del Peroxisoma. Fuente: http://trabajosgrupocuatro.blogspot.com/2011/01/vacuolas-y-liso.html ORGANULOS NO MEBRANOSOS
  9. 9. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología ICITOESQUELETO“Gradualmente se llego a conclusión de que todas las células eucariotas contienen unreticulado de delgados hilos que atraviesan el citoplasma para formar el citoesqueleto.”Geneser (1998)El citoesqueleto de la célula está formado por tres componentes proteicos filamentosos,filamentos de actina, micro túbulos y filamentos intermedios. La función principal delcitoesqueleto es mantener la estructura de la célula, ayudar a los orgánulos de la célula amoverse en el citoplasma y posee un papel muy importante en el proceso de divisióncelular.NÚCLEO CELULAR “El núcleo es el centro de control de todas las actividades debido a que contiene en loscromosomas todo el genoma de la célula (excepto una pequeña cantidad que se localizaen las mitocondrias).” Junqueira (2005)En las investigaciones de los autores también fueran planteados definiciones de lafunción del núcleo, que es responsable por la síntesis y procesamiento de todos lostipos de ARN, y expórtalos al citoplasma.La forma del núcleo es variable y característica de cada célula, dependiendo de susfunciones, localización y tamaño. Generalmente, podemos hablar que el núcleo es unaestructura redondeada, alargada, que se tiñe bien con los colorantes básicos. Lasprincipales estructuras del núcleo son: la envoltura nuclear, la cromatina, elnucleoplasma y el nucléolo. Seguiremos explicando cada una de esas estructuras conmás profundidad.ENVOLTURA NUCLEARLa envoltura nuclear está constituida por dos membranas separadas por un espacio, quese llama cisterna perinuclear. La membrana externa posee poliribosomas unidos en susuperficie citoplásmica y se continua con el retículo Endoplasmático rugoso. Lamembrana interna tiene una capa de cromatina que a reviste interiormente.
  10. 10. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología IEl complejo de poros es encontrado en la envoltura nuclear.“La función del complejo de poros es el transporte selectivo de moléculas hacia elinterior y al exterior del núcleo.” Junqueira (2005)CROMATINA“La cromatina es un complejo de DNA y proteínas que representa los cromosomasrelajados desenrollados en la interfase del núcleo.” Gartiner (2002)La cromatina se divide en dos tipos de cromatinas, la heterocromatina, que es la formainactiva y condensada de cromatina, y se localiza en la periferia del núcleo, y laeucromatina, que es el resto de la cromatina que está diseminado en el núcleo, Rosshace una diferente división de los tipos de cromatina, donde se profundiza y plantea quehay tres tipos, la cromatina marginal (misma que la heterocromatina, ya descrita), lacromatina asociada con el nucléolo, que está en asociación con el nucléolo, y loscariosomas (mismo que la eucromatina, ya descrita).Ross (2007) también explica que El número de cromosomas en células somáticas esespecífico para cada especie, y se denomina genoma. En el hombre, el genoma posee 46cromosomas, 23 pares son somáticos, y dos pares sexuales. Un miembro de cada uno delos pares de cromosomas deriva del padre, y el otro de la madre. La definición del sexodel niño cabe al padre, que tiene el cromosoma Y, que es transmitida al nuevo serhumano, lo hará ser del sexo masculino. En tiempo, explicamos que las mujeres soloposeen cromosoma sexual del tipo X. “En las células en división, la cromatina esta condensada y organizada en cuerpos bien definidos llamados cromosomas” Ross (2007)NUCLEOPLASMANUCLEOPLASMA“El nucleoplasma encerrado por la envoltura nuclear, con exclusión de la cromatina ydel nucléolo.” Ross (2007)El nucleoplasma se integra con gránulos de intercromatina, que todavía no tiene sufunción aclarada, con la pericromatina, que tienen función de semejar
  11. 11. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología Iribonucleoproteinas, y con la matriz nuclear, que está relacionada con la replicación deDNA, transcripción y procesamiento de RNA, del tipo ribosómico y mensajero.NUCLEOLO“El nucléolo es la estructura sin membrana limitante que se tiñe intensamente, situadadentro del núcleo, que participa de la síntesis de RNAr y en el ensamble de subunidadesribosolmales pequeñas y grandes ” Junqueira (2005)Esa estructura no membranosa del núcleo solo se observa durante la interfase porqueella se disipa durante la división celular.Se observaran cuatro áreas distintas del nucléolo, el centro fibrilar de tinción pálida, quecontiene DNA inactivo, la parte fibrosa, que tiene RNA en transcripción, la partegranulosa, que ensambla subunidades ribosómicas en maturación y la matriz nucleolar,que es una red de fibras activas en la organización nucleolar. Fuente: http://www.aprendanaweb.com/biologia/biologia-celular/nucleoloCONCLUSIONPodemos concluir que las principales estructuras de la célula, fueron explicadas a travésde análisis y estudios realizados en las investigaciones de los cinco autores. Un granaprendizaje puede ser adquirido de los conceptos trabajados en las obras, conceptos que
  12. 12. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología Ino se difieren mucho entre sí, pero que a su vez constituyen una profundización en lasinvestigaciones por parte de los diferentes autores. En tiempo, aclaro queinvestigaciones sobre el ciclo celular y procesos de división celular, estaban presentesen algunas de las obras, pero como no fueran trabajadas por todos los autores en lostópicos que fueron analizados en el presente trabajo, esas investigaciones no fueronincluidas.Bibliografía
  13. 13. Universidad Privada Franz Tamayo Carrera de Medicina Histología I1 – Geneser, Finn: Texto Atlas de Histologia – 2° Edición. Ed. Médica: Panamericana,1998.2 – Junqueira. L.C.U: Biologia Estrutural dos Tecidos - Histologia. Rio de Janeiro: Ed.Guanabara Koogan, 2005.3 – Leeson. S, Leeson. C y Paparo. A. A: Texto Atlas de Histologia – 1° Edición. Ed.Interamericana, 1988.4 – Gartner,Leslie P.. Color Atlas of Histology – 2° Edición. Ed. Mcgrawhill, 2002.5 – Ross, Michael H. Texto y Atlas Color con Biologia Celular y Molecular – 5°Edición – Buenos Aires: Ed. Médica Panamericana, 2007.

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