3.) Morfología Celular - Prof. Mayra Jiménez

La CélulaGeneralidades, Citoplasma y Organelas Membranosas

Prof. MSc. Mayra Jiménez

Unidad I. Introducción al estudio de la Histología y Morfología Celular

Objetivo General: Especificar las herramientas que utiliza la histología para el estudio ultraestructural de tejidos y de la célula como unidad morfológica y funcional del organismo

Contenido: • Enfermedades por almacenamiento lisosómico. Reticulo endoplasmático rugoso, Retículo endiplasmático liso, Aparato de golgi, mitocondrias, Peroxisomas, Microtúbulos, Microfilamentos, filamentos intermedios. Anomalías de los microtúbulos y filamentos.

Enfermedades por almacenamiento lisosómico

-Se han identificado varios trastornos genéticos en personas con mutaciones en los genes codificadores de enzimas lisosómicas.

- Se definen por la deficiencia proteica de una enzima específica con la consecuencia de la posterior acumulación del producto, en la célula

- Ej: Enfermedad de Tay-Sachs: su causa es la falta de galactosidasa lisosómica en las neuronas. El producto gangliósido GM2, se encuentra dentro de las estructuras laminillares concéntricas en cuerpos residuales que se acumulan en la célula e interfieren sobre su funcionamiento normal..

Organelas membranosas: RETICULO ENDOPLASMÁTICO

-Muchos tipos celulares contienen en el citoplasma una sustancia que adquiere un intenso color con los colorantes básicos

-Este material basófilo se denomina ergastoplasma, o en las células nerviosas sustancia de Nissl.

-Con la ME se observó un sistema de sacos limitados por membranas y se denominó retículo endoplasmático

Organelas membranosas: RETICULO ENDOPLASMÁTICO

• Retículo Endoplasmático es un sistema de sacos limitados por membrana que forman una red anastomosada de túbulos o bolsas aplanadas ramificados llamados cisternas que tienen una disposición en paralelo.

• Anastomosis: abertura, región abierta

• Se pueden distinguir 2 tipos de retículo endoplasmático, uno rugoso o granular y otro liso

• En el rER las cisternas tienen partículas adosadas a toda la superficie externa de la membrana denominadas ribosomas

• Es el sitio donde se produce la síntesis proteica y la modificación de las proteínas neosintetizadas.

Organelas membranosas: RETICULO ENDOPLASMÁTICO rugoso o granular

Célula glandular exocrina del páncreas, captada con ME. (Genesser)

Organelas membranosas: RETICULO ENDOPLASMÁTICO rugoso o granular

- El rER está bien desarrollado en las células que sintetizan proteínas destinadas a la exportación (células secretoras) y en las células con gran cantidad de membrana plasmática como en las neuronas

- Entre las células secretoras se encuentran las células glandulares, los fibroblastos, los plasmocitos, los odontoblastos, los ameloblastos y los osteoblastos.

- El rER no se limita a las células secretoras y las neuronas, casi todas las células contienen cisternas de rER, pero en escasa cantidad, lo que refleja la escasa secreción proteica.

Fibroblastos

Plasmocitos

Organelas membranosas: RETICULO ENDOPLASMÁTICO LISO (sER)

• El sER es la región del retículo endoplasmático compuesta por cortos túbulos anastomosados que no está asociada con ribosomas.

• Es acidófilo por lo que se tiñe con la eosina.

• Es la principal organela que interviene en la desintoxicación y la conjugación de sustancias nocivas.

• También participa en:- El metabolismo de los lípidos

y los esteroides.- El metabolismo del glucógeno.- La formación y el reciclaje de

membranas.

-Puede estar separado del rER o puede ser una extensión de él.

• Es abundante en las células que participan en el metabolismo de los lípidos, células que sintetizan y secretan esteroides, como las de la corteza suprarrenal y las intersticiales del testículo

• Esta bien desarrollado en los hepatocitos por el papel desintoxicante que desempeña el hígado

Organelas membranosas: RETICULO ENDOPLASMÁTICO LISO (sER)

Célula intersticial (de Leydig) del testículo, produce hormonas esteroides. captada con ME. (Ross)

RIBOSOMAS

- Corpúsculo celular que utiliza las instrucciones genéticas contenidas en el ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias específicas de aminoácidos y formar así proteínas.

-Casi todos flotan libremente (ribosomas libres) en el citoplasma, pero muchos están enlazados a redes de túbulos envueltos en membranas que ocupan toda la masa celular

RIBOSOMAS

-Los ribosomas libres se agrupan en racimos y forman los polisomas, en los cuales los ribosomas individuales están unidos por un hilo de ácido ribonucleico, llamado ARN mensajero

-Los ribosomas libres sintetizan proteínas que permanecen en la célula como elementos citoplasmáticos estructurales o funcionales

- Se encuentran en todas las células, excepto en los eritrocitos maduros

- Las proteínas son moléculas enormes formadas por muchas unidades básicas llamadas aminoácidos - Los aminoácidos son moléculas que presentan en su carbono central o asimétrico o α (alfa) un grupo amino (H2N-) y un grupo ácido (-COOH), un hidrógeno y un grupo radical que determinará cada tipo de aminoácido. - Hay 20 tipos de aminoácidos distintos, con diferentes características: apolares, polares con carga y polares sin carga. A los polares les gusta el agua y los no polares la repelen

Los AMINOÁCIDOS son los monómeros de las proteínas

• Dos aminoácidos se combinan en una reacción de condensación que libera agua formando un enlace peptídico.

• Estos dos restos aminoacidicos forman un dipéptido Si se une un tercer aminoácido se forma un tripéptido y así, sucesivamente para formar un polipéptido

• La unión de varios aminoácidos da lugar a cadenas llamadas polipéptidos o simplemente péptidos.

• Se hablará de proteína cuando la cadena polipeptídica supere los 50 aminoácidos .

• Una bacteria puede tener cerca de 1000 proteínas diferentes, en una célula humana puede haber 10.000 clases de proteínas distintas.

- La síntesis proteica comienza con la iniciación, que tiene lugar cuando una cadena de ARN mensajero (ARNm), que lleva instrucciones genéticas copiadas del ácido desoxirribonucleico (ADN), se acopla a un ribosoma.

- El ARNm indica al ribosoma cómo debe enlazar los aminoácidos para formar una proteína.

- - Entre los dos primeros aminoácidos se forma un enlace químico llamado enlace peptídico

Síntesis de Proteínas

Organelas membranosas: APARATO DE GOLGI

• Las proteínas neosintetizadas pasan normalmente al aparato de Golgi en pocos minutos.

• Organela membranosa compuesta de múltiples cisternas aplanadas que se ocupan de modificar, clasificar y empaquetar proteínas y lípidos para su transporte intracelular y extracelular. -

Organelas membranosas: APARATO DE GOLGI

Esta bien desarrollado en las células secretoras y no se tiñe con H-E (zona paranuclear no teñida, imagen negativa).

- Es activo en las células que secretan proteínas por exocitosis y en las células que sintetizan gran cantidad de membrana y de proteínas asociadas con membrana, como las neuronas.

- En MO las células que poseen un aparato de Golgi grande: plasmocitos, osteoblastos y células del epidídimo, exhiben una región clara (imagen negativa)

Mielocito neutrófilo (Célula sanguinéa inmadura, precursor de la serie blanca) Imagen no teñida difusa. Coloración Wright

ESQUEMA DINÁMICO DEL TRANSPORTE DE PROTEÍNAS




-Exhiben formas diversas como esferas, bastones, filamentos alargados, hélices o solenoides.

- Poseen 2 membranas: interna y externa, un espacio llamado matriz y un espacio intermembrana.

- Se encuentran en todas las células excepto en los glóbulos rojos y los queratinocitos terminales.

Organelas membranosas: MITOCONDRIAS

.- Son más abundantes en las células que utilizan grandes cantidades de energía: células musculares estriadas y células que se ocupan del transporte de líquidos.

- Generan ATP en diversos mecanismos metabólicos: fosforilación oxidativa, el ciclo del ácido cítrico y la β-oxidación de los ácidos grasos. (RESPIRACIÓN CELULAR)-Perciben el estrés celular y deciden si la célula vive o muere mediante el inicio de la apoptosis

Organelas membranosas: MITOCONDRIAS

APOPTOSIS

- Muerte celular programada

-El fenómeno se inicia con la liberación del citocromo C por parte de las mitocondrias desde el espacio intermembrana hacia el citoplasma celular.

- Se inicia una cascada de reacciones enzimáticas proteolíticas que conducen a la apoptosis

- Es una forma de suicidio celular genéticamente definida, que ocurre de manera fisiológica durante la morfogénesis, la renovación tisular y en la regulación del sistema inmunitario.

Organelas membranosas: PEROXISOMAS (MICROCUERPOS)

• Organelas limitadas por membrana simple que contienen enzimas oxidativas: catalasas y otras peroxidasas.

• Todas las enzimas oxidativas generan peróxido de hidrógeno (H2O2) agua oxigenada altamente tóxico.

• La catalasa regula con precisión el contenido celular de (H2O2) y lo degrada para proteger la célula

Organelas membranosas: PEROXISOMAS (MICROCUERPOS)

• En los hepatocitos tienen a su cargo la desintoxicación del alcohol ingerido mediante su conversión en acetaldehído

• Otra función importante es la β-oxidación de los ácidos grasos

• Se encuentran en la mayor parte de los tipos celulares (aunque predominan en las células hepáticas y renales)

• La cantidad de peroxisomas que hay en una célula aumenta en respuesta a la dieta, a fármacos y a la estimulación hormonal.

• Síndrome de Zellweger enfermedad hereditaria donde los peroxisomas pierden su capacidad de funcionar porque carecen de enzimas necesarias

MORFOLOGÍA: LA CÉLULA

•Organelas No Membranosas:

•Microtúbulos.

•Microfilamentos o Filamentos de Actina.

•Filamentos Intermedios

•Centríolos y Centros organizadores de microtúbulos (MTOC) o Centrosomas.

•Cuerpos basales.

•Inclusiones:

•Citoplasmáticas.

•Nucleares.


MICROTÚBULOS


Características morfológicas:•Cilindros proteicos huecos, rígidos y no ramificados.•Compuestos por 2 polipéptidos diferentes: α y β tubulina.•Crecen desde un centro organizador de microtúbulos•Son visibles al microscopio óptico con coloraciones especiales. (fluorescencia)

Huso mitótico


MICROTÚBULOS


Funciones:•Transporte vesicular intracelular: - Vesículas de secreción.-Transporte de organelas citoplasmáticas:

•Endosomas, Lisosomas.•Mitocondrias.

“INVOLUCRAN LA PARTICIPACION DE MOTORES MOLECULARES

PROTÉICOS”

Dineínas: •Transporte desde la periferia celular hacia en Centro Organizador de Microtúbulos.Cinesinas: Transporte desde el Centro Organizador de Microtúbulos hacia la periferia celular.


MICROTÚBULOS


Funciones:• Movimiento de cilios y flagelos.• Fijación de los cromosomas al huso mitótico.• Movimiento de los cromosomas durante la división celular (Mitosis y Meiosis)• Alargamiento y movimiento de las células• Mantenimiento de la morfología celular.


MICROFILAMENTOS O FILAMENTOS DE ACTINA


Características morfológicas:• Filamentos delgados y flexibles.• Compuestos por moléculas de actina G (actina globular)• Se organizan en forma lineal helicoidal bicatenaria.• La polimerización de las moléculas de actina G requieren de:

• ATP• Mg+• K+

Funciones:• Anclaje y movimiento de proteínas de membrana• Formación del núcleo estructural de las microvellosidades: células epiteliales absortivas• Locomoción celular: células transformadas de los tumores invasores• Emisión de prolongaciones celulares

MORFOLOGÍA: LA CÉLULA•Organelas No Membranosas:

Características morfológicas:• Su diametro es intermedio entre los filamentos de actina y los microtúbulos• Fibras trenzadas a manera de cuerdas

FILAMENTOS INTERMEDIOS

FILAMENTOS INTERMEDIOS

Funciones:• De sostén o estructural general• Integridad de las uniones célula-célula y célula matriz extracelular.• Proveen solidez y resistencia mecánica.

Anomalías de los microtúbulos y los filamentos

-Síndrome de Kartagener: es un defecto en la organización de los microtúbulos y las proteínas asociadas con la organización de los microtúbulos donde se inmovilizan los cilios del epitelio de las vías aéreas e interfieren sobre la capacidad del aparato respiratorio para eliminar las secreciones acumuladas.

- También causa la disfunción de los microtúbulos de los flagelos de los espermatozoides, lo que produce esterilidad masculina

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