Download - 1. la célula y sus funciones
Donde hay educación no hay distinción de clases
Confucio
LA CÉLULA Y SUS FUNCIONESDra. Karina Soto OrtizCirujana OftalmólogaCórnea y Cirugía Refractiva
Imagenología Corneal
Comparación de tamaños
Organización de la célula
Núcleo Membrana nuclear
Citoplasma Membrana plasmática
Protoplasma Agua Iones Proteínas Lípidos Carbohidratos
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
Protoplasma
Proteínas estructuralesFilamentos Microtúbulos Citoesqueleto
Proteínas funcionales Enzimas, móviles o adheridas a membrana Catalizan reacciones químicas intracelulares
Fibras de colágenoFibras de elastina
Protoplasma
Lípidos 2% masa celular Forman membranas celulares, almacenan
nutrientes. Colesterol, fosfolípidos, triglicéridos
Hidratos de carbono Glucoproteínas Nutrición: glucosa y glucógeno
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
Estructura física
Membrana celular 55% proteínas 25% fosfolípidos 13% colesterol 4% lípidos 3% hidratos de carbono
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.
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.
Membrana celular
Proteínas de membrana Glucoproteínas
Proteínas integrales (penetran toda la membrana)
Proteínas periféricas (sólo en la superficie)
Proteínas integrales
Canales o poros selectivos para iones Proteínas transportadoras Enzimas Receptores de hormonas
Proteínas periféricas
Se unen a las proteínas integrales Son enzimas o controladores del
transporte de sustancias a través de los poros.
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.
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
Citoplasma
Citosol Porción líquida Proteínas, electrolitos, glucosa
Grasa, glucógeno, ribosomas, vesículas Organelos:
Retículo endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondiras Lisosomas Peroxisomas
Retículo endoplásmico
Red de estructuras vesiculares tubulares y planas – más superficie.
Membrana bilipídica + proteínas Matríz endoplásmica – medio acuoso
distinto al citosol Enzimas – metabolismo celular
Retículo endoplásmico
Rugoso Contiene ribosomas (ARN y proteínas) Sintetiza nuevas proteínas
Agranular o Liso Síntesis de lípidos Ayuda en procesos enzimáticos
intrarreticulares
Reticulo Endoplásmico Rugoso
Ribosomas
Microscopía electrónica
Retículo endoplásmico rugoso con vesículas secretoras En la glándula seminal de una rata.
Microscopía electrónica
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.
Aparato de Golgi
Microscopía electrónica
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)
Lisosomas
Bicapa lipídica, gran cantidad de gránulos.
Los gránulos contienen enzimas digestivas
Estas enzimas hidrolizan: escinden en dos o más partes un compuesto orgánico.
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.
Peroxisomas
Proceden del RE Contienen oxidasas – forman peróxido de
Hidrógeno (H202) El H202 + catalasa – oxidan sustancias que
de otra forma serían venenosas.
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.
Vesículas secretoras
Exocitosis
Que el Dr. Jastrow nos perdone el plagio
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
Mitocondria
Mitocondria
Estructura básica Membrana bilipídica + proteínas
Membrana externa Membrana Interna
Compartimentos (pliegues) –unión de enzimas Matríz – enzimas disueltas
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.
Mitocondria
Se reproducen a sí mismas Contiene ADN similar al del núcleo, que
controla su función y replicación, llamado ADN mitocondrial.
Mitocondria
Microscopía electrónica
Mitocondria
Mitocondria tipo tubular – glándula suprarrenal
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
Microtúbulos
Núcleo
Centro de control Contiene el ADN (genes)
Determinan las características de las proteínas
Controlan la reproducción de la célula (mitosis)
Estructura del Núcleo
Membrana nuclear
Dos membranas bicapa Membrana externa – Retículo endoplásmico Poros nucleares con grandes complejos
proteicos
Continuidad RE-Nucleo
Membrana nuclear
Poro nuclear
Poro nuclear
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.
Nucleolos
Microscopía electrónica
Nucleolos
Inmunofluorescencia
Hay dos cosas infinitas: el Universo y la estupidez humana.
Y del Universo no estoy tan seguro
Albert Einstein
SISTEMAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA
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
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
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.
Pinocitosis
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.
Fagocitosis
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.
Digestión
Los productos de la digestión difundirán al citoplasma.
Lo no-digerible forma el cuerpo residual, que se excretara por exocitosis.
Digestión y Exocitosis
Lisosomas
Regresión de tejidos Útero Glándulas mamarias Músculos
Autólisis Eliminación de células o tejido dañado
Bactericidas Lisozima, Lisoferrina, pH 5.
Síntesis y formación de estructuras celulares
Retículo endoplásmico rugoso Ribosomas
Sintetizan proteínasExtruyen al citosolExtruyen a la matríz endoplásmica
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
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.
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.
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.
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.
Formación de proteínas, lípidos y vesículas en el RE y AG
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.
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
Formación de ATP
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.
Usos del ATP
Locomoción celular
Músculo esquelético, cardíaco y liso Otras células
Movimiento amebiano Movimiento ciliar
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.
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
Movimiento amebiano
Macrófago extendiendo un pseudópodo
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.
Estructura y función del cilio
Cilios pulmonares
Uno de los principales objetivos de la educación debe ser ampliar las
ventanas por las cuales vemos al mundo.
Arnold H Glasgow