LA CELULA TP_FisioII VAZQUEZ MARTINEZ 3 A

FISIOLOGIA :

FISIOLOGIA Alumnos: Vazquez y Martinez Curso 3 A 2011 Profesor; Maubecin Daniel

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES QUE ES CELULA? Una célula (del latín cellula , diminutivo de cellam , celda, cuarto pequeño) es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo . De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo.

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES TEORIA CELULAR Todos los organismos están constituidos por células. En las células tienen lugar las funciones de alimentación y excreción de un organismo. Las células contienen el material hereditario, el cual permite que las características de una célula madre pasen a una célula hija. Las células solo provienen de células pre-existentes.

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES COMPOSICIÓN DE LA CELULA MEMBRANA O PARED CELULAR: Permite la unión de los componentes de la célula; en los vegetales se le llama pared celular.

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES COMPOSICIÓN DE LA CELULA NUCLEO: Limitado por otra membrana (membrana nuclear) en la cual se encuentra el material hereditario, llamados cromosomas . Administra y regula las actividades de la célula CROMOSOMAS

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES COMPOSICIÓN DE LA CELULA CITOPLASMA: Liquido en el cual se encuentran una variedad de sustancias y estructuras organizadas llamados organelos . Los cuales son: las mitocondrias, los plastidios, retículo endoplasmatico, ribosomas, aparato o cuerpo de Golgi, lisosomas y las vacuolas.

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES ORGANELOS EN EL CITOPLASMA MITOCONDRIAS: Transforman las sustancias provenientes de los alimentos (p. e. proteínas, lípidos, carbohidratos) para producir energía, es decir actúa como una central energética de la célula. MITOCONDRIA

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES ORGANELOS EN EL CITOPLASMA RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO: Transporta las sustancias que ingresan a la célula hacia otros organelos celulares, desde la membrana hacia el interior de ella. Hay dos clases: Retículo endoplasmático liso y el rugoso . Este ultimo se diferencia del liso por presentar en su superficie unos gránulos llamados ribosomas. Retículo endoplasmático liso Retículo endoplasmático rugoso Ribosomas

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES ORGANELOS EN EL CITOPLASMA RIBOSOMAS: Partículas que en la mayoría de los casos se encuentra adheridas al retículo endoplasmático, otras pocas se encuentran flotando en el citoplasma. Constituyen el sitio en donde se lleva a cabo la producción de proteínas. Ribosoma

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES ORGANELOS EN EL CITOPLASMA APARATO O CUERPO DE GOLGI: Se encuentra cerca al núcleo, una de sus funciones es recibir material (sustancias) del retículo y almacenarlo para luego expulsarlo en forma de pequeñas bolsas hacia el exterior de la célula. Dichas bolsas reciben el nombre de lisosomas. A. Golgi

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES ORGANELOS EN EL CITOPLASMA LISOSOMAS: Bolsitas que se originan en el aparato de Golgi. Desdoblan o descomponen moléculas complejas en otras mas sencillas. Es decir es la encargada de la digestión intracelular. Lisosomas

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES ORGANELOS EN EL CITOPLASMA VACUOLAS: Burbujas llenas de liquido o de material alimenticio para la reserva. Se encuentran en la mayoría de los casos en las células vegetales. VACUOLA

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES ORGANELOS EN EL CITOPLASMA PLASTIDIOS: se encuentran en las células vegetales. Se distinguen tres clases: Cloroplastos: que producen el pigmento o color verde de las plantas llamado clorofila y participa en la fotosíntesis, capturando la energía proveniente del Sol. Central energética de las plantas Cromoplastos: se caracterizan por poseer pigmentos como el amarillo o el anaranjado; de ellos depende el color de las flores y los frutos. Leucoplastos: incoloros, almacenan el almidón y otros materiales.

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CELULAS ANIMALES Y VEGETALES ORGANELOS EN EL CITOPLASMA PLASTIDIOS

MEDIO INTERNO: LIQUIDO EXTRACELULAR E INTRACELULAR:

MEDIO INTERNO: LIQUIDO EXTRACELULAR E INTRACELULAR 56% del cuerpo humano adulto es líquido (2/3 intracelular y 1/3 extracelular) Se encuentra en constante movimiento Transportado rapidamente por la sangre circulante Contiene iones y nutrientes para mantenimiento de la vida celular

Liquido Extracelular:

Liquido Extracelular Origen de los nutrientes Sistema Respiratorio: El O2 Tracto Gastrointestinal: Hidratos de Carbono, ácidos grasos y aminoácidos Hígado: Órgano que se encarga de la conversión de algunas sustancias hacia formas manejables. Sistema muscular esquelético: Movilidad para autoprotección, mantenimiento de la temperatura y obtención de alimento

Liquido Extracelular:

Liquido Extracelular Eliminación de los productos finales del metabolismo: Pulmones: Elimina CO2 Riñones: Elimina úrea, ácido úrico, excesos de iones y agua

INTRACELULAR VS EXTRACELULAR:

INTRACELULAR VS EXTRACELULAR EXTRACELULAR Contiene grandes cantidades de iones Na, Cl y bicarbonato, nutrientes como oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. Contiene además CO2 y otros productos celulares que van hacia los riñones para su excreción. INTRACELULAR Contiene grandes cantidades de iones K, Mg, PO4.

"membrana plasmática".:

" membrana plasmática" . Se encuentra rodeando a la célula Delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula. Representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular. Es de gran importancia para los organismos, ya que a través de ella se transmiten mensajes que permiten a las células realizar numerosas funciones.

Presenta las siguientes características: Presenta las siguientes características::

Presenta las siguientes características: Presenta las siguientes características: Es una estructura continua que rodea a la célula. Por un lado está en contacto con el citoplasma (medio interno) y, por el otro, con el medio extracelular que representa el medio externo. Contiene receptores específicos que permiten a la célula interaccionar con mensajeros químicos y emitir la respuesta adecuada.

Composición química de la membrana:

Composición química de la membrana Lípidos 40% Proteínas 50% Glúcidos 10%

Lípidos:

Lípidos En la membrana de la célula eucariota encontramos tres tipos de lípidos: Fosofolípidos , Glucolípidos y Colesterol .

Todos tienen carácter anfipático:

Todos tienen carácter anfipático Tienen un doble comportamiento parte de la molécula es hidrófila y parte de la molécula es hidrófoba cuando se encuentran en un medio acuoso se orientan formando una Bicapa lipídica

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La membrana plasmática no es una estructura estática, sus componentes tienen posibilidades de movimiento , Lo que le proporciona una cierta fluidez.

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Los movimientos que pueden realizar los lípidos son:

La fluidez es una de las características más importantes de las membranas.:

La fluidez es una de las características más importantes de las membranas. Depende de factores como : la temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la temperatura. la naturaleza de los lípidos, la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez; la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.

Proteínas :

Proteínas Son los componentes de la membrana que desempeñan las funciones específicas (transporte, comunicación, etc). Al igual que en el caso de los lípidos , las proteínas pueden girar alrededor de su eje y muchas de ellas pueden desplazarse lateralmente (difusión lateral) por la membrana.

Las proteínas de membrana se clasifican en: :

Las proteínas de membrana se clasifican en: Proteínas integrales: Están unidas a los lípidos íntimamente, suelen atravesar la bicapa lípidica una o varias veces, por esta razón se les llama proteínas de transmembrana .

Proteinas periféricas: :

Proteinas periféricas: Proteínas periféricas: Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipídica y están unidas débilmente a las cabezas polares de los lípidos de la membrana u a otras proteínas integrales por enlaces de hidrógeno.

Glúcidos:

Glúcidos Se sitúan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la asimetría de la membrana Estos glúcidos son oligosacáridos unidos a los lípidos ------ glucolípidos Unidos a las proteínas --- glucoproteinas

Cubierta celular o glucocálix:

Cubierta celular o glucocálix Esta cubierta de glúcidos representan el carnet de identidad de las células, a la que se atribuyen funciones fundamentales:

Funciones::

Funciones: Protege la superficie de las células de posibles lesiones Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el deslizamiento de células en movimiento, como , por ejemplo, las sanguíneas .

Modelo de mosaico de fluido:

Modelo de mosaico de fluido

Características :

Características Considera que la membrana es como un mosaico fluido en el que la bicapa lipídica es la red cementante y las proteínas embebidas en ella, interaccionando unas con otras y con los lípidos. Tanto las proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente. Los lípidos y las proteínas integrales se hallan dispuestos en mosaico. Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución fundamentalmente de los glúcidos, que sólo se encuentran en la cara externa.

Funciones de la membrana::

Funciones de la membrana: TRANSPORTE : El intercambio de materia entre el interior de la célula y su ambiente externo.

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RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN Gracias a moléculas situadas en la parte externa de la membrana, que actúan como receptoras de sustancias.

La bicapa lipídica de la membrana:

La bicapa lipídica de la membrana Actúa como una barrera que separa dos medios acuosos , el medio donde vive la célula y el medio interno celular.

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Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable.

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La membrana presenta una permeabilidad selectiva , ya que permite el paso de pequeñas moléculas, siempre que sean lipófilas, pero regula el paso de moléculas no lipófilas.

LOS MECANISMOS DE :

LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE

Transporte de moléculas de baja masa molecular::

Transporte de moléculas de baja masa molecular: El transporte pasivo . Es un proceso de difusión de sustancias a través de la membrana.

Este transporte se puede dar por : :

Este transporte se puede dar por : Difusión simple . Es el paso de pequeñas moléculas a favor del gradiente; puede realizarse a través de la bicapa lipídica o a través de canales proteícos.

Difusión Simple a través de la bicapa:

Difusión Simple a través de la bicapa Así entran moléculas lipídicas como las hormonas esteroideas , anestésicos como el éter y fármacos liposolubles . Y sustancias apolares como el oxígeno y el nitrógeno atmosférico. Algunas moléculas polares de muy pequeño tamaño, como el agua, el CO2, el etanol y la glicerina, también atraviesan la membrana por difusión simple. La difusión del agua recibe el nombre de ósmosis

Difusión simple a través de canales:

Difusión simple a través de canales Se realiza mediante las proteínas de canal. Así entran iones como el Na+, K+, Ca2+, Cl-. Las proteínas de canal son proteínas con un orificio o canal interno, cuya apertura está regulada, por ejemplo por ligando, como ocurre con neurotransmisores u hormonas , que se unen a una determinada región, el receptor de la proteína de canal, que sufre una transformación estructural que induce la apertura del canal.

Difusión facilitada:

Difusión facilitada Permite el transporte de pequeñas moléculas polares , como: - los aminoácidos , - monosacáridos , etc, que al no poder atravesar la bicapa lipídica, requieren que proteínas tras membranosas faciliten su paso.

Proteínas permeasas:

Proteínas permeasas Son las proteínas transportadoras Que al unirse a la molécula a transportar sufren un cambio en su estructura que arrastra a dicha molécula hacia el interior de la célula

El transporte activo:

El transporte activo En este proceso también actúan proteínas de membrana, pero éstas requieren energía, en forma de ATP , para transportar las moléculas al otro lado de la membrana. Se produce cuando el transporte se realiza en contra del gradiente electroquímico. Son ejemplos de transporte activo la bomba de Na/K , y la bomba de Ca

La bomba de Na+/K+:

La bomba de Na+/K+ Requiere una proteína transmembranosa que bombea Na+ hacia el exterior de la membrana y K+ hacia el interior. Esta proteína actúa contra el gradiente gracias a su actividad como ATP-asa, ya que rompe el ATP para obtener la energía necesaria para el transporte.

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Por este mecanismo, se bombea 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior, con la hidrólisis acoplada de ATP. El transporte activo de Na+ y K+ tiene una gran importancia fisiológica. De hecho todas las células animales gastan más del 30% del ATP que producen y las células nerviosas más del 70% para bombear estos iones.

Transporte de moléculas de elevada masa molécular:

Transporte de moléculas de elevada masa molécular Para el transporte de este tipo de moléculas existen tres mecanismos principales: endocitosis , exocitosis y transcitosis .

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En cualquiera de estos transportes es fundamental el papel que desempeñan las llamadas vesículas revestidas Estas vesículas se encuentran rodeadas de filamentos proteicos de clatrina .

Endocitosis:

Endocitosis Es el proceso por el que la célula capta partículas del medio externo mediante una invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir. Se produce la estrangulación de la invaginación originándose una vesícula que encierra el material ingerido.

Tipos de endocitosis:

Tipos de endocitosis Según la naturaleza de las partículas englobadas: Pinocitosis Fagocitosis Endocitosis mediada

PINOCITOSIS:

PINOCITOSIS Implica la ingestión de líquidos y partículas en disolución por pequeñas vesículas revestidas de clatrina.

FAGOCITOSIS:

FAGOCITOSIS Se forman grandes vesículas revestidas o fagosomas que ingieren microorganismos y restos celulares.

ENDOCITOSIS:

ENDOCITOSIS Mediada por un receptor. Es un mecanismo por el que sólo entra la sustancia para la cual existe el correspondiente receptor en la membrana.

EXOCITOSIS:

EXOCITOSIS Las macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática, para ser vertidas al medio extracelular. Esto requiere que la membrana de la vesícula y la membrana plasmática se fusionen para que pueda ser vertido el contenido de la vesícula al medio.

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Mediante este mecanismo, las células son capaces de eliminar sustancias sintetizadas por la célula, o bien sustancias de desecho. En toda célula existe un equilibrio entre la exocitosis y la endocitosis, para mantener la membrana plasmática y que quede asegurado el mantenimiento del volumen celular.

TRANSCITOSIS:

TRANSCITOSIS Es el conjunto de fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula. Implica el doble proceso endocitosis-exocitosis. Es propio de células endoteliales que constituyen los capilares sanguineos, transportándose así las sustancias desde el medio sanguíneo hasta los tejidos que rodean los capilares.

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Mitocondria Biología Molecular de la Célula Alberts MITOCONDRIAS: Transforman las sustancias provenientes de los alimentos (p.e. proteínas, lípidos, carbohidratos) para producir energía, es decir actúa como una central energética de la célula.

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Estructura Son usualmente cilindros alargados de 0,5 a 1 um de diámetro. Móviles y plásticos, cambian constantemente su apariencia.

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Las mitocondrias se organizan en las células

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Compartimentos mitocondriales.

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Membranas Externa: Gran n° de copias de la proteína transportadora Porina. Es permeable a toda molécula de 5.000 o menos daltons. El espacio intermembrana es químicamente equivalente al citosol, respecto a las moléculas pequeñas que posee. Interna: Altamente especializada. Contiene una alta proporción de un fosfolídido doble “cardiolipina”. Permeable selectivamente a moléculas pequeñas

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Incremento del área. Ej: Hígado: 1/3 del total de las membranas de la célula.

Tipos de Respiración:

Tipos de Respiración -Aeróbica -Anaeróbica

Respiración celular:

Respiración celular La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en la mayoría de las células. También es el conjunto de reacciones químicas mediante las cuales se obtiene energía a partir de la degradación de sustancias orgánicas, como los azúcares y los ácidos principalmente.

Tiene lugar en :

Tiene lugar en

Respiración aeróbica:

Respiración aeróbica La respiración aeróbica es un tipo de metabolismo energético en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas, como la glucosa, por un proceso complejo en el que el carbono es oxidado y en el que el oxígeno procedente del aire es el oxidante empleado. En otras variantes de la respiración, muy raras, el oxidante es distinto del oxígeno. La respiración aeróbica es el proceso responsable de que la mayoría de los seres vivos, los llamados por ello aerobios, requieran oxígeno. La respiración aeróbica es propia de los organismos eucariontes en general y de algunos tipos de bacterias. El oxígeno que, como cualquier gas, atraviesa sin obstáculos las membranas biológicas, atraviesa primero la membrana plasmática y luego las membranas mitocondria les, siendo en la matriz de la mitocondria donde se une a electrones y protones formando agua. En esa oxidación final, que es compleja, y en procesos anteriores se obtiene la energía necesaria para la fosforilación del ATP. En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico, obtenido durante la fase primera anaerobia o glucólisis, es oxidado para proporcionar energía, dióxido de carbono y agua. A esta serie de reacciones se le conoce con el nombre de respiración aerobia. La reacción química global de la respiración es la siguiente: C6 H12 O6 + 6O2 ---> 6CO2 + 6H2O + energía (ATP)

Características: :

Características: Es una vía que requiere de la presencia de Oxígeno molecular. Ocurre en la mitocondria de la célula Oxida al acido pirúvico convirtiéndole en agua y tres moléculas de CO2 En el proceso se gastan 36 moléculas de ATP

Oxigeno :

Oxigeno El oxígeno que, como cualquier gas, atraviesa sin obstáculos las membranas biológicas, atraviesa primero la membrana plasmática y luego las membranas mitocondriales, siendo en la matriz de la mitocondria donde se une a electrones y protones (que sumados constituyen átomos de hidrógeno) formando agua. En esa oxidación final, que es compleja, y en procesos anteriores se obtiene la energía necesaria para la fosforilación del ATP. En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico, obtenido durante la fase primera anaerobia o glucólisis, es oxidado para proporcionar energía, dióxido de carbono y agua. A esta serie de reacciones se le conoce con el nombre de respiración aerobia.

Respiración anaeróbica:

Respiración anaeróbica La respiración anaeróbica es un proceso biológico de oxidorreducción de azúcares y otros compuestos. Lo realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias. En la respiración anaeróbica no se usa oxígeno sino para la misma función se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el sulfato.No hay que confundir la respiración anaeróbica con la fermentación, aunque estos dos tipos de metabolismo tienen en común el no ser dependiente del oxigeno. Todos los posibles aceptores en la respiración anaeróbica tienen un potencial de reducción menor que el O2, por lo que se genera menor energía en el proceso.

DIVISIONES CELULARES:

DIVISIONES CELULARES La división celular es la parte del ciclo celular en la que una célula inicial (llamada "madre") se divide en dos para formar dos células hijas. Gracias a la división celular se produce el crecimiento de los organismos pluricelulares con el crecimiento de los tejidos y la reproducción vegetativa en seres unicelulares. Los seres pluricelulares reemplazan su dotación celular gracias a la división celular y suele estar asociada a la diferenciación celular. en algunos animales la división celular se detiene en algún momento y las células acaban envejeciendo. Las células senescentes se detrerioran y mueren debido al envejecimiento del cuerpo. Las células dejan de dividirse porque los telómeros se vuelven cada vez más cortos en cada división y no pueden proteger a los cromosomas.

Tipos de división celular :

Tipos de división celular Bipartición : la división de la célula madre en dos células hijas, cada nueva célula es un nuevo individuo con estructuras y funciones idénticas a la célula madre. Este tipo de reproducción la presentan organismos como bacterias, amebas y algunas algas.

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Gemación : se presenta cuando unos nuevos individuos se producen a partir de yemas. El proceso de gemación es frecuente en esponjas, celenterios, briozoos. En una zona o varias del organismo progenitor se produce una evaginación o yema que se va desarrollando y en un momento dado sufre una constricción en la base y se separa del progenitor comenzando su vida como nuevo ser.

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Esporulación : la esporulación o esporogénesis consiste en un proceso de diferenciación celular para llegar a la producción de células reproductivas dispersivas de resistencia llamadas esporas. Este proceso ocurre en hongos, amebas, líquenes, algunos tipos de bacterias, protozoos esporozoos (como el Plasmodium causante de malaria), y es frecuente en vegetales (especialmente algas, musgos y helechos), grupos de muy diferentes orígenes evolutivos, pero con semejantes estrategias reproductivas, todos ellos pueden recurrir a la formación células de resistencia para favorecer la dispersión.

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DIVISION CELULAR