1. la célula y sus funciones
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Donde hay educación no hay distinción de clases
Confucio
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LA CÉLULA Y SUS FUNCIONESDra. Karina Soto OrtizCirujana OftalmólogaCórnea y Cirugía Refractiva
Imagenología Corneal
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Comparación de tamaños
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Organización de la célula
Núcleo Membrana nuclear
Citoplasma Membrana plasmática
Protoplasma Agua Iones Proteínas Lípidos Carbohidratos
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Protoplasma
Agua Concentración del 70-85%
Iones Potasio, magnesio, fosfato, sulfato,
bicarbonato Sodio, cloruro, calcio
Proteínas 10 a 20% de masa celular Estructurales y funcionales
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Protoplasma
Proteínas estructuralesFilamentos Microtúbulos Citoesqueleto
Proteínas funcionales Enzimas, móviles o adheridas a membrana Catalizan reacciones químicas intracelulares
Fibras de colágenoFibras de elastina
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Protoplasma
Lípidos 2% masa celular Forman membranas celulares, almacenan
nutrientes. Colesterol, fosfolípidos, triglicéridos
Hidratos de carbono Glucoproteínas Nutrición: glucosa y glucógeno
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Estructura física
Organelos intracelulares Membranas que lo recubren
Los lípidos hacen una barrera al agua y sustancias hidrosolubles
Proteínas que forman “poros” para el paso de sustancias específicas
Enzimas
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Estructura física
Membrana celular 55% proteínas 25% fosfolípidos 13% colesterol 4% lípidos 3% hidratos de carbono
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Membrana celular
Bicapa lipídica, con proteínas globulares.
Fosfolípidos Extremo fosfato – hidrofílico Acido graso – hidrofóbico
Las porciones hidrofílicas están en contacto con el agua intra y extracelular.
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Membrana celular
Permeabilidad de la capa lipídica
Impermeable a iones, glucosa, urea Permeable a O2, Co2, alcohol
El colesterol de la membrana determina el grado de permeabilidad.
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Membrana celular
Proteínas de membrana Glucoproteínas
Proteínas integrales (penetran toda la membrana)
Proteínas periféricas (sólo en la superficie)
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Proteínas integrales
Canales o poros selectivos para iones Proteínas transportadoras Enzimas Receptores de hormonas
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Proteínas periféricas
Se unen a las proteínas integrales Son enzimas o controladores del
transporte de sustancias a través de los poros.
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Membrana celular
Hidratos de carbono
Unidos a proteínas o lípidos (glucoproteínas y glucolípidos)
La porción “gluco” protruye al exterior de la célula
Glucocáliz: proteoglicanos en la pared externa de la célula.
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Membrana celular
Los hidratos de carbono:
Dan carga negativa a la célula Une una célula con otra a través del glucocáliz Componentes de los receptores hormonales Participan en la reacción inmune
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Citoplasma
Citosol Porción líquida Proteínas, electrolitos, glucosa
Grasa, glucógeno, ribosomas, vesículas Organelos:
Retículo endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondiras Lisosomas Peroxisomas
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Retículo endoplásmico
Red de estructuras vesiculares tubulares y planas – más superficie.
Membrana bilipídica + proteínas Matríz endoplásmica – medio acuoso
distinto al citosol Enzimas – metabolismo celular
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Retículo endoplásmico
Rugoso Contiene ribosomas (ARN y proteínas) Sintetiza nuevas proteínas
Agranular o Liso Síntesis de lípidos Ayuda en procesos enzimáticos
intrarreticulares
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Reticulo Endoplásmico Rugoso
Ribosomas
Microscopía electrónica
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Retículo endoplásmico rugoso con vesículas secretoras En la glándula seminal de una rata.
Microscopía electrónica
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Aparato de Golgi
Íntima relación con Retículo Endoplásmico Estructura similar al RE liso, con vesículas
secretoras Las vesículas de transporte salen del RE y
se fusionan al Aparato de Golgi, ahí se procesan para formar lisosomas, vesículas secretoras, etc.
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Aparato de Golgi
Microscopía electrónica
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Lisosomas
Organelos vesiculares que se forman por la rotura del aparato de Golgi, y se dispersan por el citoplasma
Aparato digestivo intracelular Digiere
Estructuras celulares dañadas Partículas de alimento Sustancias no deseadas (bacterias)
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Lisosomas
Bicapa lipídica, gran cantidad de gránulos.
Los gránulos contienen enzimas digestivas
Estas enzimas hidrolizan: escinden en dos o más partes un compuesto orgánico.
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Lisosomas
Cuando la célula rompe la membrana de los lisosomas, se liberan las enzimas digestivas.
Las enzimas dan lugar a productos pequeños, de fácil difusión, como aminoácidos y glucosa.
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Peroxisomas
Proceden del RE Contienen oxidasas – forman peróxido de
Hidrógeno (H202) El H202 + catalasa – oxidan sustancias que
de otra forma serían venenosas.
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Vesículas secretoras
Sustancias químicas especiales se forman en el sistema RE-AG y se liberan hacia el citoplasma en forma de vesículas o gránulos secretores.
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Vesículas secretoras
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Exocitosis
Que el Dr. Jastrow nos perdone el plagio
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Mitocondrias
Extraen energía de los nutrientes. Su número varía dependiendo de cuánta
energía necesite la célula Se concentran en los sitios de mayor
metabolismo energético Varios tipos y tamaños
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Mitocondria
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Mitocondria
Estructura básica Membrana bilipídica + proteínas
Membrana externa Membrana Interna
Compartimentos (pliegues) –unión de enzimas Matríz – enzimas disueltas
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Mitocondria
Función Oxidación de nutrientes Liberación de energía Formación del compuesto de ALTA ENERGIAATP (Adenosin trifosfato) El ATP se libera a la célula y va a donde la
célula necesite energía.
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Mitocondria
Se reproducen a sí mismas Contiene ADN similar al del núcleo, que
controla su función y replicación, llamado ADN mitocondrial.
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Mitocondria
Microscopía electrónica
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Mitocondria
Mitocondria tipo tubular – glándula suprarrenal
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Estructuras filamentosas y tubulares
Proteínas fibrilares que forman filamentos o túbulos y microtúbulos.
Citoesqueleto – estructuras físicas rígidas Por ej.
Actina y miosina Microtúbulos de cilios
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Microtúbulos
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Núcleo
Centro de control Contiene el ADN (genes)
Determinan las características de las proteínas
Controlan la reproducción de la célula (mitosis)
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Estructura del Núcleo
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Membrana nuclear
Dos membranas bicapa Membrana externa – Retículo endoplásmico Poros nucleares con grandes complejos
proteicos
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Continuidad RE-Nucleo
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Membrana nuclear
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Poro nuclear
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Poro nuclear
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Nucleolos
No tienen membrana Son acúmulos de ARN y proteínas
ribosomales El ADN sintetiza ARN,
parte del cual se almacena en los nucleolos otros pasan a través de los “poros” hacia el
citoplasma Este ARN + proteínas sintetizan ribosomas
maduros, que formarán más proteínas.
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Nucleolos
Microscopía electrónica
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Nucleolos
Inmunofluorescencia
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Hay dos cosas infinitas: el Universo y la estupidez humana.
Y del Universo no estoy tan seguro
Albert Einstein
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SISTEMAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA
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Sistemas funcionales
Ingestión celular – Endocitosis Pinocitosis Fagocitosis
Digestión celular – lisosomas Síntesis y formación de estructuras cels.
Retículo endoplásmico Aparato de Golgi
Extracción de energía de los nutrientes Mitocondria
Locomoción celular Movimiento amebiano y cilios
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Endocitosis
Transporte activo Transporte de una sustancia a través de la
membrana por una estructura física (proteina) Endocitosis
Las partículas muy grandes entran a la célula gracias a esta función especializada. Pinocitosis – partículas diminutas Fagocitosis – partículas grandes
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Pinocitosis
Especialmente rápida en los macrófagos Se unen proteínas a la membrana celular
a través de receptores, localizados en las hendiduras revestidas.
Las hendiduras se invaginan (filamentos contráctiles) y se cierran los bordes (proteínas fibrilares).
La porción invaginada se separa de la superficie formando una vesícula en el citoplasma.
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Pinocitosis
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Fagocitosis
Macrófagos tisulares, leucocitos. Bacterias, células muertas, restos
tisulares Bacterias unidas a un anticuerpo
previamente. El anticuerpo se une a los receptores de
membrana (opsonización) Mismo proceso de la pinocitosis que
termina en vesículas.
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Fagocitosis
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Digestión
Al aparecer una vesícula se une a ella uno o más lisosomas
Vacían sus hidrolasas ácidas en la vesícula (vesícula digestiva)
Hidrolización de proteínas, hidratos de carbono, lípidos.
Los productos serán aminoácidos, glucosa, fosfatos.
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Digestión
Los productos de la digestión difundirán al citoplasma.
Lo no-digerible forma el cuerpo residual, que se excretara por exocitosis.
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Digestión y Exocitosis
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Lisosomas
Regresión de tejidos Útero Glándulas mamarias Músculos
Autólisis Eliminación de células o tejido dañado
Bactericidas Lisozima, Lisoferrina, pH 5.
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Síntesis y formación de estructuras celulares
Retículo endoplásmico rugoso Ribosomas
Sintetizan proteínasExtruyen al citosolExtruyen a la matríz endoplásmica
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Síntesis y formación de estructuras celulares
Reticulo endoplásmico liso Sintetiza lípidos
Fosfolípidos Colesterol
Se incorporan a la bicapa lipídica del REL
Las vesículas RE migran al Aparato de Golgi
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Síntesis y formación de estructuras celulares
Otras funciones del REL Enzimas para desdoblar glucógeno Enzimas para detoxificar
Coagulación, oxidación, hidrólisis, conjugación con ácido glucurónico, etc.
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Aparato de Golgi
Procesa las sustancias formadas en el RE Sintetiza hidratos de carbono
Ácido hialurónico Condroitín sulfato
Estos son componentes del moco, secreciones glandulares, intersticio, matríz del cartílago y del hueso.
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Aparato de Golgi
Las vesículas de transporte del REL, se escinden y difunden hacia la capa más profunda del AG.
En estas vesículas se sintetizan proteínas El AG les pega hidratos de carbono y
compacta las secreciones. Al terminar el proceso se separan
vesículas que difunden a través de la célula.
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Aparato de Golgi
Vesículas formadas Vesículas secretoras y lisosomas
Difunden hacia la membrana celular, se fusionan a ella y vacían sus sustancias al exterior por exocitosis.
Vesículas intracelulares Se fusionan a la membrana celular o membranas
de las mitocondiras o del RE, reponiendo superficie.
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Formación de proteínas, lípidos y vesículas en el RE y AG
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Extracción de energía de los nutrientes
La mitocondria
Alimentos Hidratos de carbono – glucosa Proteínas – aminoácidos Grasas – ácidos grasos
Estos entran a la célula, reaccionan con oxígeno y enzimas, liberando ATP.
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Formación de ATP
Célula: glucólisis Glucosa ácido pirúvico
ADP ATP
Mitocondria: Hidratos de carbono, lípidos, aminoácidos Ácido pirúvico Acetil Coenzima A
Ciclo de Krebs ATP
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Formación de ATP
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Usos del ATP
Transporte de sustancias Sodio, potasio, calcio, magnesio, etc.
Sintesis de compuestos químicos Proteínas, fosfolípidos, colesterol, etc.
Trabajo mecánico Locomoción celular, contracción muscular,
etc.
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Usos del ATP
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Locomoción celular
Músculo esquelético, cardíaco y liso Otras células
Movimiento amebiano Movimiento ciliar
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Movimiento amebiano
Movimiento de toda célula en relación con su entorno
Se emite un seudópodo, se proyecta a distancia, se ancla y tira de la célula. Formación continua de membrana celular en
el extremo conductor Absorción continua de membrana celular en
las partes medias y posterior Unión del seudópodo por proteínas de
receptor a tejido circundante.
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Movimiento amebiano
Se piensa que hay actina y miosina en cada célula, lo que da contracción.
Todo el proceso funciona por ATP Todo inicia por quimiotaxis
Ejemplos Leucocitos Fibroblastos Células embrionarias
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Movimiento amebiano
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Macrófago extendiendo un pseudópodo
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Movimiento ciliar
Movimiento a modo de látigo de los cilios que están en la superficie celular.
Vías respiratorias y trompas de Falopio Desplazan líquido en una dirección. Hay varios cilios por célula. Están formados por microtúbulos y
túbulos.
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Estructura y función del cilio
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Cilios pulmonares
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Uno de los principales objetivos de la educación debe ser ampliar las
ventanas por las cuales vemos al mundo.
Arnold H Glasgow