la celula y su funcion

LA CÉLULA Y SU LA CÉLULA Y SU FUNCIONFUNCION

ORGANIZACIÓN DE LA CELULAORGANIZACIÓN DE LA CELULA

• Componentes fundamentales:

• .

ORGANIZACIÓN DE LA CELULAORGANIZACIÓN DE LA CELULA

• protoplasma.

ORGANIZACIÓN DE LA CELULAORGANIZACIÓN DE LA CELULA

AGUA

ORGANIZACIÓN DE LA CELULAORGANIZACIÓN DE LA CELULA

ELECTROLITOS:

ORGANIZACIÓN DE LA CELULAORGANIZACIÓN DE LA CELULA

PROTEÍNAS:

ORGANIZACIÓN DE LA CELULAORGANIZACIÓN DE LA CELULA

PROTEÍNAS ESTRUCTURALES:

ORGANIZACIÓN DE LA CELULAORGANIZACIÓN DE LA CELULA

PROTEÍNAS FUNCIONALES:

ORGANIZACIÓN DE LA CELULAORGANIZACIÓN DE LA CELULA

LÍPIDOS:

ORGANIZACIÓN DE LA CELULAORGANIZACIÓN DE LA CELULA

HIDRATOS DE CARBONO:

ESTRUCTURA FISICAESTRUCTURA FISICA

ESTRUCTURAS MEMBRANOSASESTRUCTURAS MEMBRANOSAS

MEMBRANA CELULARMEMBRANA CELULAR

MEMBRANA CELULARMEMBRANA CELULAR

• Estructura básica: una bicapa lipídica (fosfolípidos), intercalada con proteínas globulares.

• Una parte de cada molécula de fosfolípido es hidrosoluble o hidrofílica (fosfato) y la otra hidrofóbica o soluble en grasas (ácido graso).

• Hidrosolubles: Iones, glucosa, urea.

• Oxigeno, dióxido de carbono, alcohol

MEMBRANA CELULARMEMBRANA CELULAR

• Las proteínas de la membrana celular son glucoproteínas, dos tipos: Proteínas integrales y periféricas.

Proteínas integrales:

• Protruyen a través de la membrana.

• Proporcionan canales o poros, con propiedades selectivas para la difusión de sustancias.

• Otras actúan como proteínas transportadoras (transporte activo) o como enzimas.

MEMBRANA CELULARMEMBRANA CELULAR

Proteínas periféricas:

• Ancladas a la superficie de la membrana siempre en la cara interna (NO la atraviesan).

• Actúan como enzimas.

• Reguladores de la función intracelular.

MEMBRANA CELULARMEMBRANA CELULAR

• HCB combinados: glucoproteínas y glucolípidos.

• Las porciones de gluco de dichas moléculas sobresalen hacia el exterior de la célula.

• Los proteoglicanos: sustancias hidrocarbonadas unidas por pequeños núcleos proteicos.

MEMBRANA CELULARMEMBRANA CELULAR

• Proteoglicanos anclados a la superficie externa de la célula forman un revestimiento flotante llamado glucocáliz.

• Las moléculas HCB acopladas a la superficie están cargadas negativamente.

• El glucocáliz se ancla a otros glucocáliz.

• HCB actúan como receptores de sustancias para captar hormonas (insulina) y activar proteínas internas.

• Otras participan en reacciones inmunitarias.

CITOPLASMACITOPLASMA

• La porción líquida clara del citoplasma donde se dispersan la partículas se llama citosol (proteínas, electrólitos, glucosa y lípidos).

• La porción contigua a la membrana celular contiene microfilamentos compuestos de fibrillas de actina (corteza o ectoplasma).

• La zona entre la corteza y la membrana nuclear (endoplasma)

CITOPLASMACITOPLASMA

Se encuentran:

• Glóbulos de grasas neutras.• Gránulos de glucógeno.• Ribosomas.• Vesículas secretoras.• Cinco organelas: Retículo endoplásmico,

aparato de Golgi, mitocondrias, lisosomas y perosixomas.

RETICULO ENDOPLÁSMICORETICULO ENDOPLÁSMICO

• Red de estructuras tubulares y vesiculares aplanadas.

• Paredes formadas por bicapa lipídica membranosa con proteínas.

• El interior de los túbulos y vesículas esta lleno de matriz endoplásmica.

• El espacio interno conectado con el espacio entre las 2 membranas de la doble membrana nuclear.

RETICULO ENDOPLÁSMICORETICULO ENDOPLÁSMICO

Retículo endoplásmico rugoso o granular:

• Anclado a las superficies externas RE se encuentran pequeñas partículas granulares (ribosomas).

• Ribosomas compuestos por ARN y proteínas, actúan en la síntesis proteica.

Retículo endoplásmico liso o agranular:

• Carece de ribosomas, actúa en la síntesis de lípidos y en procesos enzimáticos.

APARATO DE GOLGIAPARATO DE GOLGI

• Posee membranas similares a las RE liso, consta de 4 o mas capas de vesículas cerradas, planas y delgadas próximo al núcleo.

• Las vesículas de transporte del RE se fusionan con el aparato de Golgi.

• Las sustancias contenidas en las vesículas son procesadas para formar lisosomas y vesículas secretoras.

APARATO DE GOLGIAPARATO DE GOLGI

LISOSOMASLISOSOMAS• Proporcionan un sistema digestivo intracelular que

permite a la célula digerir partículas, sustancias y estructuras intracelulares (dañadas).

• Miden 250 a 750 nm de diámetro.

• Delimitados por una membrana de bicapa lipídica y contiene gránulos de 5 a 8 nm de diámetro (agregados proteicos de enzimas hidrolíticas)

• Presenta cerca de 40 enzimas de tipo hidrolasa ácida.

PEROXISOMASPEROXISOMAS

• Se cree que se forman por autorreplicación o gemación a partir del RE.

• Contiene oxidasas capaces de combinar el oxigeno con hidrogeniones a partir de diferentes compuestos químicos celulares para formar peróxido de hidrogeno (H2O2).

• H2O2 altamente oxidante y la catalasa enzima oxidante abundante en los lisosomas.

VESÍCULAS SECRETORASVESÍCULAS SECRETORAS

• Muchas células secretan sustancias especiales y casi todas estas sustancias se forman RE y Aparato Golgi.

• Liberadas al citoplasma dentro de las vesículas secretoras o gránulos secretores.

MITOCONDRIASMITOCONDRIAS

• Llamadas centrales eléctricas de la célula (permiten extraer energía de las los nutrientes).

• Presentes en el citoplasma, miden de 1nm de diámetro y 7 nm de longitud

• Doble membrana (bicapa lipídica - proteína): membrana externa interna.

• Invaginaciones de la membrana interna forman crestas (enzimas oxidativas).

MITOCONDRIASMITOCONDRIAS

• La cavidad esta llena de una matriz que contiene enzimas disueltas que junto a las enzimas oxidativas para oxidación de los nutrientes (dióxido de carbono y H2O).

MITOCONDRIASMITOCONDRIAS

• La energía liberada sirve para sintetizar ATP (Trifosfato de adenosina).

• ATP es transportado fuera de la mitocondria donde sea necesaria.

• Las mitocondrias se replican ellas mismas, contienen ADN similar al del núcleo.

ESTRUCTURAS FILOMENTOSAS ESTRUCTURAS FILOMENTOSAS Y TUBULARES Y TUBULARES

• Las proteínas fibrilares están organizadas en filamentos o túbulos.

• Se originan en forma de moléculas proteicas precursoras sintetizadas por los ribosomas en el citoplasma.

• Ectoplasma tiene abundantes filamentos de actina que proporcionan un soporte elástico para la membrana celular.

ESTRUCTURAS FILOMENTOSAS ESTRUCTURAS FILOMENTOSAS Y TUBULARES Y TUBULARES

• Las células poseen un filamento compuesto por moléculas de tubulina para construir estructuras tubulares (microtúbulos o citoesqueleto).

• Microtúbulos tiene 13 protofilamentos de tubulina dispuestos paralelamente en un circulo para formar un cilindro de 25 nm.

• Presentes en el flagelo de un

espermatozoide, los centriolos y los

husos mitóticos.

NÚCLEONÚCLEO

• Centro de control de la célula.

• Contiene ADN llamadas genes, determinan las características de las proteínas celulares, enzimas del citoplasma y controlan la reproducción.

• Primero se reproducen los genes a si mismos y luego la célula se divide por mitosis.

• Durante la mitosis la cromatina se identifica con cromosomas.

MEMBRANA NUCLEARMEMBRANA NUCLEAR

• Denominada envoltorio nuclear es en realidad 2 membranas separadas y dispuestas una por dentro de la otra.

• La membrana externa esta en continuidad con el RE.

• Las capas de la membrana nuclear están atravesadas por poros nucleares (100 nm), bordes están anclados de proteínas, por lo cual el poro mide 9 nm (paso PM 44 000).

NUCLEOLONUCLEOLO

• Organela que carece de membrana limitante.

• Contiene ARN y proteínas.

• Los genes de 5 pares de cromosomas separados sintetizan el ARN ribosómico y lo almacenan en el nucleolo.

• Empezando con un ARN fibrilar suelto que se condensa para formar subunidades granulares de ribosomas.

INGESTION DE LA CÉLULAINGESTION DE LA CÉLULA

• La célula para vivir y crecer necesita obtener los nutrientes de los líquidos circundantes.

• Las sustancias atraviesan la membrana celular mediante difusión y transporte activo.

• Difusión : Movimiento a través de la membrana por un movimiento aleatorio de las moléculas, a través de los poros, por la matriz lipídica de la membrana.

INGESTION DE LA CÉLULAINGESTION DE LA CÉLULA

• Transporte activo: transporte real a través de la membrana mediante una estructura proteica que abarca toda la membrana.

• Las partículas muy grandes penetran a la célula por endocitosis.

• Principales formas de endocitosis: Pinocitosis (ingestión de vesículas pequeñas que contiene liquido extracelular), Fagocitosis (ingestión de partículas grandes).

PINOCITOSISPINOCITOSIS

• Tiene lugar de forma continua y rápida en las membranas celulares.

• Las vesículas pinocíticas son de 100 a 200 nm de diámetro.

• Medio por el cual pueden entra a la célula las grandes macromoléculas como las proteínas.

PINOCITOSISPINOCITOSIS• La proteína se une a los

receptores sobre la superficie de la membrana

• Receptores concentrados en pequeñas depresiones de la superficie externa de la membrana (depresiones revestidas)

• Cara interna de la membrana y por debajo de estas hendiduras existe un enrejado de proteína fibrilar (Clatrina y otros como la actina y miosina)

PINOCITOSISPINOCITOSIS• La superficie de la membrana

cambia de forma que la hendidura se invagina y las proteínas alrededor hacen que los bordes se cierren englobando las proteínas.

• La porción invaginada se independiza de la superficie de la célula formando una vesícula pinocitica en el interior del citoplasma.

FAGOCITOSISFAGOCITOSIS

• Solo algunas células tienen la capacidad de fagocitar ( macrófagos y algunos leucocitos).

• Se inicia cuando las proteínas o los polisacáridos de la superficie de la partícula que va a ser fagocitada se unen a los receptores de la superficie del fagocito.

• En el caso de la bacterias están unidas a un anticuerpo especifico que se ancla a los receptores del fagocito.

FAGOCITOSISFAGOCITOSIS• Los receptores de membrana

se unen a los ligandos de la superficie de la partícula

• Los extremos de la membrana alrededor de los puntos d anclaje se invaginan para rodear la partícula (vesícula fagocítica).

• La actina y otras fibras contráctiles rodean la vesícula y se contraen empujando la vesícula hacia el interior.

DIGESTION EN LA CELULADIGESTION EN LA CELULA

• A la vesícula pinocitica o fagocítica se une 1 o mas lisosomas para vaciar sus hidrolasas ácidas en el interior de la vesícula (vesícula digestiva).

• Productos de la digestión son: aminoácidos, glucosa, fosfatos que van al citoplasma.

• Cuerpo residual: Lo que queda de la vesícula digestiva, el cual es excretado por exocitosis.

DIGESTION EN LA CELULADIGESTION EN LA CELULA

• La regresión tisular en el útero tras un embarazo, las mamas al final de la lactancia, en los músculos tras inactividad es parte de los lisosomas.

• Los lisosomas eliminan a las células o porciones de células dañadas por calor, frio, traumas, químicos.

• Daño importante se digiere a toda la célula autolisis.

DIGESTION EN LA CELULADIGESTION EN LA CELULA

Los lisosomas contienen agentes bactericidas :

• Lisozima que disuelve la membrana celular bacteriana.

• Lisoferrina capta el hierro y otros metales esenciales para el crecimiento bacteriano.

• Un acido pH 5.0 que activa las hidralasas e inactiva los sistemas metabólicos bacterianos.

SINTESIS Y FORMACION DE SINTESIS Y FORMACION DE ESTRUCTURASESTRUCTURAS

• Las moléculas proteicas se sintetizan en las estructuras de los ribosomas.

• Los ribosomas expulsan las proteínas no hacia el citosol sino a través de la pared del RE hacia interior de las vesículas endoplásmicas y túbulos (matriz endoplásmica).

• La mayoría de la proteínas son glucoproteínas, mientras que las proteínas formadas por los ribosomas en el citosol son proteínas libres.

SINTESIS Y FORMACION DE SINTESIS Y FORMACION DE ESTRUCTURASESTRUCTURAS

• El RE sintetiza lípidos (fosfolípidos y colesterol).

• Estos se incorporan a la bicapa lipídica del RE, fundamentalmente en la parte lisa (continuo crecimiento).

• Se desprenden del RE liso vesículas RE o de transporte.

SINTESIS Y FORMACION DE SINTESIS Y FORMACION DE ESTRUCTURASESTRUCTURAS

Funciones del RE sobretodo del liso:

• Suministra enzimas que controlan la degradación del glucógeno cuando va a ser empleado para energía.

• Suministra enzimas capaces de eliminar sustancias dañinas para la célula, mediante (coagulación oxidación, hidrólisis, conjugación con ácido glucurónico).

SINTESIS Y FORMACION DE SINTESIS Y FORMACION DE ESTRUCTURASESTRUCTURAS

Funciones de síntesis del aparato de Golgi:

• Principal: Procesar sustancias ya formadas en RE.

• Sintetizar ciertos hidratos de carbono que no pueden formarse en el RE (ácido siálico y galactosa).

• Formar polisacáridos unidos por pequeñas cantidades de proteínas (ácido hialurónico y el sulfato de condroitina.

SINTESIS Y FORMACION DE SINTESIS Y FORMACION DE ESTRUCTURASESTRUCTURAS

Funciones del ácido hialurónico y el sulfato decondroitina en el organismo:

• Componente de los proteoglicanos secretados en el moco y otras secreciones glandulares.

• Componente de la sustancia fundamental de los espacios intersticiales y de relleno fibras de colágeno y células.

• Componente principal de la matriz orgánica del cartílago y hueso.

SINTESIS Y FORMACION DE SINTESIS Y FORMACION DE ESTRUCTURASESTRUCTURAS

• Las sustancias formadas en el RE como las proteínas son transportadas a través de túbulos a hacia las porciones del RE liso próximas al aparato de Golgi.

• Las vesículas de transporte compuesta por pequeñas envolturas de RE liso se difunden hacia la capa profunda del aparato de Golgi.

• Vierten su contenido en los espacios vesiculares del aparato de Golgi, se añaden moléculas de HCB a las secreciones.

SINTESIS Y FORMACION DE SINTESIS Y FORMACION DE ESTRUCTURASESTRUCTURAS

• Las secreciones se van condensando y desplazando hacia las capas mas externas del aparato de Golgi y luego se difunden a lo largo de toda la célula.

• Cada 20 minutos las nuevas proteínas están en aparato de Golgi y son secretadas desde la superficie de la célula después de 1 a 2 hrs.

SINTESIS Y FORMACION DE SINTESIS Y FORMACION DE ESTRUCTURASESTRUCTURAS

• Las vesículas secretoras difunden a la membrana celular se fusionan con ella y vacían sus sustancias al exterior mediante exocitosis la cual es estimula por la entrada de Ca al interior de la célula.

• La membrana celular pierde gran parte de su sustancia cada vez que da lugar a una vesícula fagocítica o pinocítica y son las vesículas del aparato de Golgi las que reponen la membrana celular.

EXTRACCION DE ENERGIAEXTRACCION DE ENERGIA

• Sustancias a partir de las cuales la células extraen la energía son el O2 y los componentes alimenticios que reaccionan con el O2 :HCB, Grasas y proteínas.

• Los HCB son transformados a glucosa.

• Las proteínas convertidas a aminoácidos.

• Las grasas a ácidos grasos.

EXTRACCION DE ENERGIAEXTRACCION DE ENERGIA

• Los componentes alimenticios reaccionan con el O2 bajo influencia de enzimas que controlan la velocidad de las reacciones y canalizan al energía liberada.

• Las reacciones oxidativas son dentro de la mitocondria y la energía liberada se emplea para formar ATP.

• El ATP se utiliza para proporcionar energía a todas las reacciones metabólicas intracelulares.

CARACTERISTICAS DEL ATPCARACTERISTICAS DEL ATP

• ATP es un nucleótido constituido por una base nitrogenada, la adenina, la pentosa ribosa y tres radicales fosfato (conectados por puentes de fosfato de alta energía).

• Cada puente contiene 12 000 calorías de energía por mol de ATP; es muy lábil.

• Cuando el ATP libera su energía se separa un radical de ácido fosfórico y se forma el difosfato de adenosina (ADP).

CARACTERISTICAS DEL ATPCARACTERISTICAS DEL ATP

• La energía derivada de los nutrientes celulares determina que al ADP y el ácido fosfórico se combinen de nuevo para formar nuevo ATP una y otra vez.

• Al entrar en la célula la glucosa es convertida en ácido pirúvico (glucólisis) y una pequeña cantidad de ADP es transformada en ATP por dicha conversión (menos 5%).

• La mayor síntesis de ATP se lleva a cabo en la mitocondria

CARACTERISTICAS DEL ATPCARACTERISTICAS DEL ATP

• El ácido pirúvico (HCB), los ácidos grasos (lípidos), aminoácidos (proteínas) son transformadas en Acetil-Coa en la matriz de la mitocondria.

• En el ciclo del ácido cítrico se divide el acetil-Coa en sus componentes, átomos de hidrogeno y dióxido de carbono.

• Los átomos de hidrógeno son muy reactivos y pueden combinarse con el O2, esto libera una gran cantidad de energía utilizada por la mitocondria para convertir ADP en ATP.

CARACTERISTICAS DEL ATPCARACTERISTICAS DEL ATP• Esto se desencadena con la eliminación de un

electrón del átomo de hidrogeno que le convierte en ion hidrógeno.

• Movimiento de los iones hidrógeno a través de grandes proteínas globulares (ATP sintetasa) que protruyen de las membranas de las crestas mitocondriales.

• ATP sintetasa enzima que utiliza energía de este movimiento para convertir ADP en ATP y los iones hidrógenos se combinan con el O2 para formar H2O.

CARACTERISTICAS DEL ATPCARACTERISTICAS DEL ATP

• El nuevo ATP es transportado al exterior de la mitocondria hacia las regiones del citoplasma celular.

• Proceso para formar ATP se llama mecanismo quimioosmótico.

CARACTERISTICAS DEL ATPCARACTERISTICAS DEL ATP

• El ATP se emplea para estimular 3 funciones celulares:

1. Transporte de membrana (Na, K, Ca, mg, Cl, urato, hidrógeno las células de los túbulos renales 80% ATP).

2. Síntesis de compuestos químicos en la célula (proteínas)

3. Trabajo mecánico (contracción muscular)

CARACTERISTICAS DEL ATPCARACTERISTICAS DEL ATPUna molécula proteica podría estar

formada por miles de aminoácidos unidos entre si por enlaces peptídicos.

La formación de cada enlace requiere la ruptura de 4 puentes de alta energía.

CARACTERISTICAS DEL ATPCARACTERISTICAS DEL ATPAlgunas células utilizan el 75% de todo el

ATP formado para sintetizar nuevos químico (proteínas).

Mas del 95% del ATP se forma en la mitocondria, (central de energía).

MOVIMIENTO AMEBOIDEMOVIMIENTO AMEBOIDEDesplazamiento de toda la célula con respecto

a su entorno. (leucocitos).

Comienza por la protrusión de un seudópodo en uno de los extremos de la célula.

El seudópodo se proyecta lejos del cuerpo celular, se ancla a una nueva área tisular y se desplaza el esto de la célula hacia el seudópodo.

MOVIMIENTO AMEBOIDEMOVIMIENTO AMEBOIDEMECANISMO:

Es el resultado de una exocitosis continua que da lugar a nueva membrana celular en el extremo del seudópodo y una endocitosis de la membrana en las porciones media y trasera de la célula.

Necesarios 2 efectos para el movimiento de la célula hacia delante.

MOVIMIENTO AMEBOIDEMOVIMIENTO AMEBOIDEPRIMER FACTOR:

Anclaje del seudópodo a los tejidos circundantes para fijar su posición adelantada, el resto del cuerpo es traccionado hacia el punto de anclaje.

El anclaje es efectuado por receptores proteicos que revisten el interior de las vesículas exocíticas.

MOVIMIENTO AMEBOIDEMOVIMIENTO AMEBOIDEPRIMER FACTOR:

Las vesículas se abren de forma que su interior se vierte hacia el exterior y los receptores sobresalen hacia fuera y entran en contacto con los ligandos (fibronectina) de los tejidos circundantes.

El extremo opuesto la actividad endocitica tira los receptores separándolos de sus ligandos para formar vesículas endocíticas que se desplazan hacia el extremo seudopal para formar nueva membrana del seudópodo.

MOVIMIENTO AMEBOIDEMOVIMIENTO AMEBOIDESEGUNDO FACTOR:

Conseguir la energía necesaria para tirar del cuerpo celular en la dirección del seudópodo.

Las células tienen una cantidad de actina en el citoplasma, en forma simple, cuando se polimerizan forman un entramado filamentoso y este se contrae al unirse a otra proteína ligadora de la actina la miosina.

MOVIMIENTO AMEBOIDEMOVIMIENTO AMEBOIDESEGUNDO FACTOR:

La contracción en el seudópodo tracciona del cuerpo de la célula hacia si y la contracción del ectoplasma retuerce el cuerpo celular y sus contenidos.

MOVIMIENTO AMEBOIDEMOVIMIENTO AMEBOIDECélulas del cuerpo que muestran movimiento

ameboide:

Leucocitos como macrófagos o micrófagos.Fibroblastos.Células germinales de la piel.Células embrionarias.

MOVIMIENTO AMEBOIDEMOVIMIENTO AMEBOIDEInicia el movimiento ameboide es el proceso

quimiotaxis.

Las células se desplazan hacia la fuente de la sustancia quimiotáctica (quimiotaxis positiva).

Otras células se alejan de la fuente (quimiotaxis negativa).

CILIOSCILIOSEl movimiento de los cilios en forma de látigo

sobre la superficie de las células.

Solo en 2 lugares: en las superficies internas de las vías respiratorias, en las vías superficies internas de las trompas de Falopio.

El movimiento en látigo de los cilios hace que el moco se desplace a una velocidad de 1 cm/min hacia la faringe.

CILIOSCILIOS

En cada célula se proyectan unos 200 cilios sobre la superficie de cada célula epitelial en el tracto respiratorio.

Cilio: cubierto una protrusión de la membrana celular y sostenida por 11 microtúbulos y 9 túbulos dobles y 2 túbulos simples.

CILIOSCILIOS• Mecanismo del movimiento ciliar:

• 1º los 9 túbulos dobles y los 2 túbulos simples se encuentran unidos entre si mediante un complejo de puentes proteicos (axonema).

• 2º incluso después de eliminar la membrana y destruir otros elementos de los cilios aparte del axonema, los cilios pueden seguir batiendo.

• 3º dos condiciones para que el axonema siga batiendo una vez eliminadas las otras estructuras de cilio (ATP e iones mg y Ca).

CILIOSCILIOS• Mecanismo del movimiento ciliar:

• 4º Los túbulos dobles del extremo delantero resbalan hacia la punta del cilio los de la parte trasera en su lugar.

• 5º desde cada túbulo doble se proyectan hacia un túbulo doble adyacente múltiples brazos proteicos constituidos por una proteína, dineina con actividad ATPasa.

GRACIAS