2. OBJETIVOS
Conocer la unidad y diversidad de la célula.
Investigar el aspecto y función de las células.
Describir Célula procarionte y Célula Eucarionte.
Conocer el Genoma de la célula.
Indagar en los compartimientos y transporte intracelular.
Investigar sobre los orgánulos delimitados por membrana.
Profundizar en los tipos de transporte de proteínas.
Describir las vías secretoras.
Conocer cuáles son los procesos de Exocitosis y Endocitosis.
3. INTRODUCCIÓN
La célula es la unidad de vida funcional más pequeña que
existe, y como tal, resulta fascinante el estudio de ésta.
Como es de esperar, el estudio de la célula abre muchas
interrogantes, una de ellas es la creación, el origen y el
ancestro de ésta misma. Otras interrogantes serían en
relación al ecosistema y las distintas especies que lo habitan
y su relación directa con las células, ya que, en este informe,
nos daremos cuenta que no existe sólo un tipo de célula, sino
que existe una amplia variedad de la misma (dependiendo de
el medio ambiente, función y tipo de especie).
En este seminario, daremos a conocer muchos aspectos de la
célula, como se alimenta, las funciones dentro de ella, como
respira y los diferentes componentes que hacen de la célula
la unidad viva fundamental para que exista vida.
4. INTRODUCCIÓN A LA CÉLULA
- Todos los organismos vivos están formados por células .
- La célula es la unidad de vida funcional más pequeña que existe.
• Compuesta por una membrana que contiene una solución acuosa.
• Puede reproducirse, o sea, puede crear copias exactas de si misma.
• El ser humano esta compuesto por un conjunto de células, partiendo de una
célula
fundadora.
-
La célula es la unidad fundamental de la vida.
Estudiándola podemos responder distintas interrogantes de la vida.
5. UNIDAD Y DIVERSIDAD DE LAS CÉLULAS
Muchas veces, se comete el error de pensar que sólo existe una
célula común que vive en todos los organismos vivos, muy por el
contrario, existen varios tipos de célula, de acuerdo a su función,
especie y medio en que se desenvuelve .
6. LAS CÉLULAS VARÍAN CONSIDERABLEMENTE
EN SU ASPECTO Y SU FUNCIÓN
Ta m a ñ o . -
8. Forma y función.Algunas células presentan únicamente una membrana
plasmática, mientras que en otras existe un revestimiento que
forma una pared celular y, en otros casos, la célula se rodea
de un material mineralizado y duro (huesos).
9. - Las células también se diversifican en sus requerimientos
químicos y actividades, mientras algunas necesitan oxigeno
para vivir, otras mueren a causa de éste; Algunas sólo
necesitan de aire, luz solar y agua como materiales básicos,
pero otras necesitan mezclas moleculares generadas por
otras células; algunas parecen fabricas de sustancias
particulares (hormona, almidón, látex, grasas, etc.), mientras
que otras parecen maquinas que queman combustible para
realizar trabajo mecánico (musculo).
- Algunas células se especializan a tal punto que no pueden
reproducirse, esto ocurre en las células de organismos
pluricelulares. Ejemplo de lo anterior es la del ovulo y el
espermatozoide, que tienen como única función el transmitir
el material genético para la generación siguiente.
10. LAS CÉLULAS VIVAS TIENEN UNA
QUÍMICA BÁSICA SIMILAR
Aunque existe una amplia diversidad de plantas y animales, es
de notar que estos organismos tienen algo en común, ese algo
es lo que hace que se les considere como organismos vivos. Con
la invención del microscopio, quedo claro que hombres y plantas
son conjuntos de células, que estas células son capaces de vivir
independientemente,
ya
que
pueden
crecer,
respirar,
alimentarse, eliminar desechos y reproducirse.
Sabemos que los organismos vivos son muy variados, pero son
muy similares en su interior. Las células se parecen mucho en
sus procesos químicos y en las maquinarias de la mayoría de sus
funciones básicas. Todas las células presentan las mismas
moléculas para los mismos tipos de reacciones químicas.
Ejemplo de esto son las instrucciones genéticas del DNA, que
están escritas en un mismo código químico, interpretadas por la
misma maquinaria química y duplicada de la misma forma en la
reproducción de un individuo.
11. TODAS LAS CÉLULAS ACTUALES APARENTEMENTE
EVOLUCIONARON A PARTIR DEL MISMO ANTEPASADO
Cuando una célula se reproduce, duplica su DNA, y la
posterior división en dos células, así el DNA de la célula
madre pasa de forma idéntica a las células hijas. Pero la
copia no siempre es exacta y se genera una adulteración en el
material genético, a esta variación se le conoce como
mutación.
Cuando hablamos de reproducción sexual, en la cual dos
genes de la misma especie se fusionan y crean un individuo
nuevo con un nuevo orden de DNA, el individuo nuevo pondrá
a prueba su valor para la supervivencia.
Estos principios básicos nos indican que todas las células del
mundo provienen de un antepasado común, esta célula habría
existido hace 3500 millones o 3800 millones de años.
13. Pequeñas y
estructura
muy sencilla
Material genético
disperso en el centro del
citoplasma
No tiene
núcleo
Habitan desde charcos
hasta el interior de otras
células vivas
CÉLULA
PROCARIONTE
Hay aerobias y
anaerobias
Constituida principalmente
por: pared celular, membrana
citoplasmática, ribosomas y
nucleoide
14. (bacterias) especies que
habitan en el suelo o que producen
enfermedades.
estas no solo se encuentran
en estos lugares, sino también en medios
ambientes hostiles para la mayoría de las
células, como en fuentes volcánicas de
acido caliente, profundidades de los
sedimentos marinos, congeladas en la
Antártida, en el estomago de la vaca,
acido y sin oxigeno donde descomponen a
la celulosa y generan gas metano.
15. CÉLULA EUCARIONTE
Son más grandes y más complejas. Algunas llevan una vida
independiente como organismos unicelulares y otras forman
agrupaciones pluricelulares.
Todas las células eucariontes tienen un núcleo. Y además
organelos celulares.
16.
17. L A S C É L U L A S P R O C A R I O TA S S E D I F E R E N C I A N D E L A S
E U C A R I O TA S P O R L A S S I G U I E N T E S C A R A C T E R Í S T I C A S :
Su núcleo e s primitivo, pues carece de membrana nucl ear. La informaci ón
genéti ca se al macena en moléculas d e ADN que ti enen forma ci rcular (no
en doble hélice como en las eucariotas) . Dic has moléculas se ubican, en
algunas bacterias, en la llamada zona nuclear.
En l ugar de tener organel os , como cl oropl astos y mitocondrias, encargados
de las funci ones energéticas, presentan l os ll amados cuerpos
membranosos, que se forman de i nvaginaci ones d e la membrana
plasmática; y cumplen funciones de respiración y fotosíntesi s .
La transmisi ón del materi al genéti co no se cumple por mitosi s, sino
mediante división directa. No se forma entonces el aparato miótico.
La pared cel ular tiene estructura y composi ci ón quími ca par ti culares . En
ellas predominan un glucopíptedo llamado mureína.
El volumen de las célul as procari otas e s menor pues o scila entre 1 y 2
micrómetros . Las células eucari otas presentan tamaño mayor : de 10 a 100
micrómetros .
La divi si ón celular en procari otas e s por fisi ón binari a gemaci ón, no hay
mitosis. En eucariotas sí hay diver sas formas asociadas con mitosis.
Sistema sexual, cuando está presente e n procari otas, hay transferencia
unidirecci onal de genes desde el dador al receptor. En l as eucari otas hay
fusi ón nuclear completa d e genomas gaméticos equi valentes, asoci ados
con la meiosis.
Organel os de movimiento : e n procari otas son flagelos simples; e n
eucariotas cilias o flagelos complejos, cuando están presentes .
18. C O M PA R T I M I E N TO Y T R A N S P O R T E
INTRACELULAR
Las células han desarrollado diversas estrategias para aislar y
organizar sus reacciones químicas . Una de ellas es la de congregar
en un solo complejo grande proteínas las enzimas requeridas para
catalizar una secuencia par ticular de reacciones. Una segunda
estrategia que se encuentra más desarrollada en las células
eucariontes consiste en confinar los diferentes procesos
metabólicos
y las proteínas requeridas para llevarlos a cabo,
dentro de distintos compar timientos delimitados por membrana.
19. Las membranas celulares presentan barreras de permeabilidad selecti va a
través d e las cual se puede controlar el transpor te de la mayoría de las
mol éculas . Cada compar timiento contiene un sol o conj unto de proteí nas
que debe transferir se desde el citosol , hasta el compar timiento e n el que
será utilizado, este proceso de transferencia utili z ado e s
llamado
distribuci ón protei ca, depende de señales establecidas e n la secuencia de
aminoáci dos
de l as proteínas . En las células eucari ontes cier tos
compar timientos delimitados por membranas se comunican con otros por
medi o de la formaci ón d e pequeños sacos membranosos o vesí culas que
se desprenden de un compar timiento, se mueven a través del citosol y se
fusi onan con otros compar ti mientos e n un proceso denominado transpor te
vesicular.
20. GENOMA DE LA CÉLULA
Es la biblioteca completa de información genética en su ADN,
proporciona un programa genético que le señala a la célula como
funcionar. Una célula es capaz de llevar acabo una variedad de
tareas biológicas, según su medio ambiente y su historia ,
utilizando la información codificada en el ADN para guiar sus
actividades.
21. O R G Á N U LO S D E L I M I TA D O S P O R
MEMBRANA
N ú c l e o
A p a r a t o d e G o l g i
L i s o s o m a s
E n d o s o m a s
P e r o x i s o m a s
M i t o c o n d r i a s
C l o r o p l a s t o s
R e t í c u l o
endoplasmático
22. NÚCLEO
Es un orgánulo membranoso que se
encuentra en las células eucariotas.
Envoltura nuclear que rodea al
nucleoplasma , cromatina y
nucléolos .
Fu nc i o n e s :
1.
En el núcleo se guardan los
genes en forma de cromosomas (durante la mitosis) o
cromatina (durante la interfase).
2.
Almacena la información de la
célula.
3.
Organiza los genes en cromosomas lo que permite la
división celular.
4.
Dirige la actividad celular.
5.
Produce los mensajes que
codifican las proteínas.
23. A PA R ATO D E G O LG I
Es una serie de sacos aplanados y
apilados llamados cisternas,
se encuentra cerca del núcleo.
Funciones:
1. Modificación de sustancias
sintetizadas en el RER.
2. Secreción celular.
3. Par ticipa en la síntesis y
reciclado de las membranas
celulares.
4. Producción de membrana
plasmática.
5. Formación de los lisosomas
primarios.
6. Formación del acrosoma de los
espermios.
24. LISOSOMAS
Los lisosomas son orgánulos esféricos u ovalados que se localizan en el
citoplasma celular.
Funciones :
Degradan los orgánulos agotados, como también las
macromoléculas y las
par tículas capturadas por la célula por medio de la endocitosi s.
25. ENDOSOMAS
Es un orgánulo de
las células animales deli
mitado por una
sola membrana.
Distribuyen las moléculas
ingeridas y recirculan
algunas de ellas hacia la
membrana plasmática.
26. PEROXISOMAS
Son orgánulos pequeños delimitados por una sola membrana.
Contienen enzimas que se emplean en una variedad de
reacciones oxidativas para degradar lípidos y destruir
moléculas toxicas.
27. MITOCONDRIAS
Las mitocondrias están presentes
prácticamente en todas las células
eucariontes.
Las mitocondrias a través del microscopio
tienen forma de gusano, miden entre uno y
varios micrómetros y se hallan rodeadas
por dos membranas separadas.
Funciones:
1. Las mitocondrias realizan la respiración
celular.
2. Sin mitocondrias, los animales, hongos y
plantas serian incapaces de utilizar el
oxigeno para extraer la máxima cantidad
de energía de las moléculas de
alimentos que los nutren.
28. CLOROPLASTOS
Los cloroplastos son orgánulos verdes que se encuentran solo en
las células de plantas y algas y no en las células de animales o de
hongos.
Tienen una estructura más compleja que las mitocondrias.
Funciones:
Los cloroplastos son responsables de realizar la Fotosíntesis .
29. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
Está formando un sistema de membranas biológicas, canales,
túbulos membranosos y vesículas que atraviesan todo el
Citoplasma, e inclusive a la Membrana Plasmática.
Funciones:
1. Síntesis de proteínas ( R.E.R)
2. Síntesis de lípidos ( R.E.L)
3. Destoxificación: Es un proceso que se lleva a cabo
principalmente en las células del hígado y que consiste en la
inactivación de productos tóxicos como drogas, medicamentos
o los propios productos del metabolismo celular.
4. Glicosilación: Son reacciones de transferencia de un
oligosacárido a las proteínas sintetizadas. Se realiza en la
membrana del retículo endoplasmático. De este modo, la
proteína sintetizada se transforma en una proteína periférica
externa del glucocálix en la reproducción de lisosomas.
30.
31. TRANSPORTE DE PROTEÍNAS
Las proteínas elaboradas en
localizaciones diferentes en la
de dirección específicos que
aminoácidos. Cuando alcanzan
en el organelo.
el citosol son dirigidas hacia
célula de acuerdo a los rótulos
contienen sus secuencias de
la dirección correcta, ingresan
32. TIPOS DE TRANSPORTES
Tr a ns po r te a t r av és d e
l o s p o ro s n u c leare s :
l a s prote í n a s q ue s e
m ueven de s de e l c i to s ol
h a c i a e l n úc l e o s e
t ra n s po r t a n a t rav é s de
l o s po ro s n uc l e a res q ue
pe n et ra n l a s m e m bra nas
n ucl e ares i n te rn a y
ex te rn a ; l o s po ro s a c t úa n
c o m o pue r t a s s e l ec t ivas
q ue t ra n s po r t a n
m a c ro moléc ulas
e s pe c ífic as e n fo rm a
a c t i va, pe ro q ue t a m bi é n
pe rm i te n l a di fus i ó n l i bre
de m o l é c ulas m á s
pe q ue ñ as.
Tr a n s p o r te a t r av é s d e
membranas:
l a s p r o te í n a s q u e s e
m u ev e n d e s d e e l c i to s o l
hacia el RE, las
m i t ro c o n d r i a s , l o s
c l o r o p la s to s o l o s
p e r ox i s o m a s , a t r av i e s a n
la membrana del
o r g a n e l o p o r i n te r m e d i o
de traslocadores
p r o te i co s l o c al i z a d o s e n
ésta. A diferencia del
t r a n s p o r te a t r av é s d e l o s
poros nucleares, la
m o l é c ula p r o te i c a d e b e
desplegarse para cruzar
s i n u o s am e n te l a
membrana.
Tr a n s p o r te p o r v e s í c ul a s :
l a s p r o te í n a s q u e s e
m u ev e n d e s d e e l R E
h a c i a u n c o m p a r t i m ie n to
d e l s i s te m a
endomembranoso o
desde él, lo hacen por
m e d i o d e v e s í c ul a s d e
t r a n s p o r te , q u e s e
c a r g a n c o n p r o te í n a s
d e s d e e l e s p a c i o i n te r i o r
d e u n c o m p a r t i mi e n to y
se funden con la
membrana. En el proceso
s e e nv í a n t a m b i é n l í p i d o s
y p r o te í n a s d e m e m b r a n a
desde el primer
c o m p a r t im ie n to h a c i a e l
segundo.
33.
34. POROS NUCLEARES
L a e nvo l t ur a nuc l e ar, es t á p er fo r ad a e n to d a s l as c él ul a s euc ar i o nte s p o r l o s p o ro s
n uc l e ar e s , qu e fo r m a n l a s p u e r t a s a t r av é s d e la s qu e to d a s l as m o l éc ul as e nt r a n o
abandonan el núcleo.
U n p o ro nuc l e ar e s u n a e s t r uc t ur a g r a nd e y c o m p l ej a c o m p ues t a p o r al r ed ed o r d e
u n a s 1 0 0 p r o te í n a s d i f e r e n te s .
C ad a p o ro c o nt i e n e u no o m ás c a n al e s l l e no s d e ag u a a t r av é s d e l o s c u al e s l as
p e qu e ñ a s m o l éc ul as hi d ro s o l ub l e s p u ed e n p a s ar l i b r em e n te d e m a n er a no s ele c t i va
e n t r e el c i to s o l y el núc l eo . La s m o l éc ul a s m á s g r a nd e s (c om o l a s p roteí n as y el
A RN ) y l o s c o mp l ej o s m ac ro m o l ec ul ar e s , s i n em b ar g o , no p u ed e n p a s ar a t r av é s d e
l o s p o r o s a m e n o s q u e l l ev e n u n a s e ñ a l d e d i s t r i b uc ió n a p r o p i a da .
L
a
e
d
as
proteínas
destinadas
l
núcleo
se
transportan
n forma activa a través
e los poros nucleares.
35. PROTEÍNA TRANSMEMBRANA
Una proteína transmembrana e s aquella proteína i ntegral d e membrana
que atraviesa la bicapa lipídica de la membrana celular.
Se pueden distinguir tres dominios . En primer lugar una zona que pasa a
través d e l a membrana, d e caracterí sti cas hi drofóbi cas (que repel e el
agua) para interactuar con l os lípidos d e la bi capa li pídica (membrana
celul ar) . Además, un domini o citosólico y otro extracitosóli co en contacto
con el interi or y exteri or de la célul a respecti vamente, de carácter
hidrofílicos ("les gusta el agua").
Las principales funciones son ser vir como canales transpor tadores de
iones o moléculas .
Distintos tipos de proteínas transmembrana:
1.- unipaso 2.- multipaso en α-hélice
3.- multipaso en β-lámina
36. PROTEÍNAS HIDROSOLUBLES
Son translocadas por completo a través de la membrana del RE y se liberan
en su luz, se destinan sea para secreci ón (por liberación de la super ficie
celular) o bien para la luz de un organelo.
Una proteína soluble cruza la membrana del RE
y entra en la luz: Un canal de translocación
proteico se une al código señal y transfiere
activamente el resto del polipéptido a través de
la bicapa lipídica como un bucle. En algún punto
durante el proceso de translocación una
peptidasa selecciona un péptido señal de la
proteína naciente. El canal de tanslocación abre
y eyecta entonces el código señal dentro la
bicapa, donde se degrada. Se libre el péptido
translocado como una proteína soluble dentro
de la luz del RE. Se considera que la proteína
que sirve como tapón se une desde la luz del RE
para cerrar el canal inactivo.
37. CÓDIGOS SEÑAL DE LAS PROTEÍNAS
Los códigos señal dirigen las proteínas hacia el compar timiento
correcto. La señal de distribución típica de las proteínas es un tramo
continuo de la secuencia de aminoácidos, por lo general de 15 a 60
aminoácidos de longitud. Con frecuencia este código señal se elimina
de la proteína terminada, una vez que la decisión de distribución ha
sido ejecutada.
Así estos códigos son
tanto necesarios como
suficientes para dirigir
una proteína hacia un
organelo en par ticular.
38. EL TRANSPORTE VESICULAR
La entrada al RE por lo general sólo el primer paso en una vía a
otra de destino. El transpor te desde el RE al aparato de Golgi y de
el aparato de Golgi a otros compar timientos se lleva a cabo por la
continuidad de cisternas y la fusión de vesículas de transpor te. Las
vías de transpor te mediado por estas vesículas se extienden hacia
fuera del RE a la membrana plasmática y hacia el interior de la
membrana plasmática de los lisosomas, lo que proporciona las
rutas de comunicación entre el interior de la célula y su entorno
39.
40. LA VÍA SECRETORA
En la vía secretora, las proteínas (generalmente glicoproteínas) destinadas a
ser secretadas al espacio extracelular o insertadas en la membrana
plasmática se embarcan en un viaje intracelular controlado a través de
diferentes compartimentos del sistema de endomembranas que empieza
cuando son inicialmente sintetizadas en ribosomas unidos al RE
endoplasmático rugoso (RER) para ser enviadas en vesículas revestidas de
transporte a la cara cis del aparato de golgi, pasan por los distintos
compartimentos (cis, medial,trans) del aparato golgi (de nuevo en vesículas,
o por maduración de las cisternas-maduración cisternal-del golgi) donde
serán modificas (principalmente los oligosacáridos que portan) y son
empaquetadas en vesículas de secreción producidas por gemación
controlada en la red trans del golgi (TGN) (el centro de clasificación del
golgi), llevadas hasta la membrana plasmática donde la membranas de la
vesículas se fusionarán finalmente con la membrana plasmática para liberar
por exocitosis al espacio extracelular los cargo contenidos en las mismas.
41.
42. EXOCITOSIS
La exocitosis es la fusión de vesículas producidas principalmente
por el aparato de Golgi con la membrana plasmática. Las
vesículas se forman en el TGN (red del trans Golgi) del aparato de
Golgi y viajan hasta la membrana plasmática con quien se
fusionan. Hay dos tipos de exocitosis: constitutiva y regulada.
43. EXOCITOSIS CONSTITUTIVA
Se produce en todas
las células y se encarga de
liberar moléculas que van a
formar par te de la matriz
extracelular o bien sir ven
para regenerar la propia
membrana celular. Es un
proceso
constante
de
producción, desplazamiento
y
fusión,
con
diferente
intensidad de tráfico según
el estado fisiológico de la
célula.
44. EXOCITOSIS REGULADA
S e pro duce sólo en aq uellas
c él ulas es pe cializa das en la
se c re ción , c omo po r ejem plo las
pro duc to ras de h o rmonas , las
ne uronas ,
las
cél ulas
del
e pi telio diges tivo, las cél ulas
g l a ndula res y ot ra s .
En es te ti po d e exo ci tosis se
li be ran moléculas q ue realiz an
fun ciones pa ra el o rganismo
c omo la diges tión o q ue a fe c tan
a la fisiología de otras c élulas
q ue
es tá n
pró ximas
o
lo caliza das en region es aleja das
en el o rganismo , a las c uales
llegan a t ravés del sis tema
c i rc ula to rio , como es el caso d e
las ho rm onas . Las vesíc ulas d e
se c re ción
reg ula da
no
se
fusionan es pon t áneamen te c on
la mem brana pl asmá tica sino
q ue nec esita n un a señ al q ue es
un a umen to de la con cen t ra ción
d e cal cio. Además , ne cesitan
ATP y GTP.
45. ENDOCITOSIS
Proceso celular mediante el cual la célula
introduce en su interior moléculas grande o
partículas, y lo hace englobándolas en una
invaginación de la membrana citoplasmática,
formando una vesícula que termina por
desprenderse e incorporarse al citoplasma
46. Cuando la endocitosis da lugar a la captura
de partículas se denomina fagocitosis y
cuando son solamente porciones de liquido
las capturadas, se denomina pinocitosis.
La endocitosis es un ejemplo del método que
utiliza las neuronas para recuperar un
neurotransmisor liberado en la brecha
sináptica, para ser reutilizado. Sin este
proceso, se produciría un fracaso en la
transmisión del impulso nervioso entre
neuronas.
47. La pinocitosis atrapa sustancias de forma indiscriminada,
mientras que la endocitosis mediada por receptores sólo
incluye al receptor y a aquellas moléculas que se unen a
dicho receptor, es decir, es un tipo de endocitosis muy
selectivo.
48. Las células que llevan a cabo la pinocitosis
presentan una región en la membrana plasmática
que está recubierta por una proteína (la clatrina) en
su cara citosólica, de forma que cuando la molécula
se deposita sobre esa región de membrana se
forma un caparazón revestido que la rodea,
posteriormente perderá ese revestimiento para
poder ser digerida por los lisosomas.
51. CONCLUSIÓN
La célula, como la unidad de vida funcional más pequeña que
existe, presenta una serie de características propias, que a raíz
del presente seminario, fuimos capaces de conocer.
Descubrimos que se clasifican en dos grandes grupos, las
procariontes (sin núcleo verdadero) y las eucariontes, que son
las más complejas y presentan organelos celulares. También
entendimos que no existe solo un tipo de célula común que vive
en todos los organismos vivos, sino que existen varios, de
acuerdo a su función, especie y medio en el que se
desenvuelve. Conocimos el genoma de la célula, fuimos
capaces de indagar sobre los compartimentos y el transporte
intracelular, analizamos los organelos delimitados por
membrana, profundizamos en los tipos de transporte de
proteínas, describimos las vías secretoras y los procesos de
exocitosis y endocitosis.
Llegando a la conclusión de que la célula como tal, es sin
duda, fundamental para la existencia de cualquier organismo
vivo.
