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Módulo 2ORGANIZACIÓN CELULAR
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON
FACULTAD DE MEDICINABIOLOGÍA MEDICA
Dr. Freddy Miguel Ortiz Aparicio
CONCEPTO: La célula (del latín cellula, diminutivo de cella, = celda, hueco)
es la unidad anatómica, funcional y genética de los seres vivos.
Posee la capacidad de realizar las funciones vitales: respiración, nutrición, relación, reproducción.
Forma: La forma de las células está determinada básicamente por su
función. La forma está dada por el citoesqueleto, pero puede variar a
causa de las tensiones que ejercen las células contiguas, del estado nutricional, del estímulo hormonal y de agentes patógenos externos
Existe una variedad de formas: esféricas, planas, cúbicas, prismáticas, estrelladas
Tamaño:El tamaño igualmente depende de la función.En el organismo humano hay células tan pequeñas como los
linfocitos que miden 5 µ o tan grandes como ciertas neuronas que llegan a medir mas de un metro.
Estructura:Está constituida por tres elementos básicos:membrana plasmática, citoplasma y núcleo.
ESTRUCTURA
MEMBRANA CELULAR
Presenta una estructura con doble capa lipídica con característica de mosaico fluido constituida por proteínas (50%); lípidos (60%) y glúcidos (10%).
Las proteínas son de dos clases: - Integrales (unidas a lípidos) Lipoproteínas - Periféricas, Transmembrana débilmente unidas a lípidos y
ubicadas dentro y fuera de la membrana (actúan como receptores). Los lípidos son de tres clases: f - Fosfolípidos, - Glucolípidos y - Colesterol.
Todos tienen un comportamiento anfipático (hidrófobo en un polo e hidrófilo en el otro).
Membrana celular:
Los glúcidos son oligosacáridos (cadena corta) que se sitúan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la asimetría de la membrana y la protegen formando el glucocálix.
Tienen propiedades inmunitarias (determinan el grupo sanguíneo de los Glóbulos Rojos).
Intervienen en el reconocimiento celular y en la adhesión (ej. óvulo-espermatozoide).
Membrana celular:
RETICULO ENDOPLASMICO:
Los ribosomas son orgánulos para la transducción de mensajes que permiten la síntesis de proteínas.
Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas. Estructuralmente están constituidos por dos subunidades que se sintetizan
en el nucleolo. Estas subunidades atraviesan los poros nucleares y son funcionales en el
citoplasma solo cuando se unen. Cuando están completos, están formando grupos (polisomas) o pueden
estar aislados. En el microscopio, los ribosomas se ven como granos oscuros. Se observa ribosomas (flechas rojas) en tres sitios de la célula: - En el RER, - En la membrana nuclear, y - En el citosol. En el citosol, es frecuente observar varios ribosomas agrupados en una
organización casi circular a los que llamamos polisomas (flecha azul)
Ribosomas
Pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular. Consiste en varios sacos aplanados, cuya función principal es completar la
fabricación de algunas proteínas Está formado por unos 4-8 dictiosomas, un sistema de sáculos aplanados
rodeados de membrana y apilados unos encima de otros. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del
RER El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del
Golgi. Su función consiste en: - Glicolisación de proteínas y selección y destino de las mismas - Glicosilación de lípidos, - Almacenamiento y distribución de lisosomas y - Síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular.
Aparato de Golgi
Mitocondria. Es un organelo complejo, compuesto por
membranas; tiene formas variadas. La forma reconocida como típica, es un
corpúsculo alargado con un diámetro de aproximadamente media micra y una micra de longitud.
Está rodeado de una doble membrana. La membrana exterior es lisa y continua y la membrana interior se dobla y se extiende hacia el interior en proyecciones tubulares llamadas cristas (crestas).
El espacio interior de las mitocondrias se le llama matriz. Contiene ADN que proviene de la madre
Lisosomas.
Son vacuolas producidas por el RER y los cuerpos de Golgi, contienen enzimas digestivas que pueden romper la mayoría de las biomoléculas.
Las enzimas contenidas son: - Lipasas para digerir lípidos - Glucosidasas para carbohidratos - Proteasas para proteínas - Nucleasas para ácidos nucleicos Las substancias obtenidas por endocitosis son llevadas a los
lisosomas para su rompimiento. El contenido de los lisosomas se puede enviar al exterior de la
célula para digerir substancias que se encuentren en el exterior.
En algunas ocasiones se liberan las enzimas de los lisosomas hacia el interior de la célula causando la muerte celular.
Esto puede ser producto de procesos patológicos, daños por tóxicos o ser parte del proceso de desarrollo embrionario, como por ejemplo la pérdida de la cola de los renacuajos es producida por este tipo de muerte celular.
LISOSOMAS
Vacuolas Las vacuolas son compartimentos cerrados limitados por membranas. Contienen diferentes fluidos, especialmente agua, también proteínas
para uso de la célula o su exportación; en algunos casos puede contener sólidos.
La mayoría de las vacuolas se forman a través de la fusión de múltiples vesículas de la membrana.
El orgánulo no posee una forma definida, su estructura varía según las necesidades de la célula.
Existen dos procesos en relación con las vacuolas: - Exocitosis y - Endocitosis
VACUOLAS
Exocitosis: Las vacuolas de excreción envían su contenido hacia afuera de la
célula mediante este proceso.
En la exocitosis las vacuolas de excreción se acercan a la membrana celular, se funden con ella y su contenido termina en el exterior de la célula.
Endocitosis: Las vacuolas transportan hacia el interior de las células substancias
que no se pueden difundir a través de la membrana celular.
El proceso de endocitosis es la forma en que las células introducen macromoléculas y material corpuscular.
En la endocitosis las moléculas que se van a introducir a la célula se unen al exterior de la membrana celular, se forma una invaginación y se constituye una vacuola.
Existen estructuras simples de naturaleza proteica, responsables de los desplazamientos en el interior de la célula: microtúbulos y microfilamentos,
Los microtúbulos son fibras huecas con una pared de 5 nm de espesor y 25 nm de diámetro exterior.
Los microfilamentos son estructuras finas sólidas con un diámetro de 5 nm.
Ambas estructuras usan mecanismos similares que producen desplazamiento en el interior de las células.
Las estructuras que se van a desplazar se unen a los microfilamentos o microtúbulos por medio de una proteína de adhesión.
Citoesqueleto. Está constituido por una red de fibras proteicas que le dan
forma a la célula.Estas fibras son: - Microtúbulos - Microfilamentos y - Filamentos intermedios. Los microtúbulos y microfilamentos del citoesqueleto son
idénticos a los que sirven para el desplazamiento al interior las células, pero carecen de las proteínas de adhesión que producen las uniones cruzadas con los elementos que se van a desplazar.
Los filamentos intermedios son estructuras formadas por distintas proteínas dependiendo del tejido; - Vimetilina en el caso de las fibras musculares, - Citoqueratina en el caso de la piel, etc. Todos los filamentos intermedios están formados por proteínas que tienen secuencias de aminoácidos más o menos similares.
En 1831 Brown indicaba que todos las células de los seres vivos tenían núcleo ( los eritrocitos carecen de él ).
Es la estructura característica de las células eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular. Su tamaño es variable pero guarda relación con el volumen
citoplasmático, debiendo existir un equilibrio entre el volumen del citoplasma y el nuclear (2-3/1).
Según lo anterior al aumentar el volumen nuclear debe hacerlo el citoplasmático y viceversa.
En general los núcleos suelen tener un diámetro de 5 a 30 µ. En las células reproductoras (ovocitos y zigotos) el núcleo es de
gran tamaño. Contiene la mayor parte del material genético celular, conservado
en la cromatina
NUCLEO CELULAR
Generalmente es el organelo más conspicuo.
Forma Casi siempre suelen ser esféricos u ovalados aunque en las células
alargadas el núcleo adopta esta forma. En algunas células puede ser polimórfico, cuando presenta forma
irregular indica alta actividad metabólica.
Posición Es variable, depende del estado funcional de la célula; pero es
constante para cada tipo de célula.
Número Casi todas las células son mononucleadas aunque en algunas
hepáticas son trinucleadas o incluso polinucleadas ( médula ósea, músculo esquelético ).
Los eritrocitos (glóbulos rojos) maduros de casi todos los mamíferos carecen de núcleo.
NUCLEO CELULAR
El núcleo interfásico presenta al menos las siguientes partes diferenciadas:
- a) Membrana nuclear - b) Nucleoplasma o jugo nuclear - c) Cromatina - d) NucleoloMembrana nuclear Consiste en dos membranas (interna y externa) que periódicamente se
unen definiendo poros, los cuales se rodean de las proteínas que conforman el complejo de poro nuclear (NPCs del ingles nuclear pore complexes) que regulan selectivamente la entrada y salida del núcleo.
El espacio entre las dos membranas es de 200 a 300 nm; este espacio está ocupado por proteínas recién sintetizadas.
La membrana exterior se continua con el retículo endoplásmico rugoso, y tiene ribosomas pegados a ella.
NUCLEO CELULAR ESTRUCTURA
NUCLEO: ESTRUCTURA
Una ventaja de la doble capa de membrana es que la externa está en contacto con el RER, mientras que la interna está en contacto con el nucleoplasma.
Lámina (lamin protein): consiste en una red de filamentos intermedios dispuesta por debajo de la membrana interna de la membrana nuclear formando una delgada capa que rodea al núcleo excepto en los poros nucleares.
Estos filamentos sirven como estabilizadores y se encuentran también en el interior del núcleo
Poros nucleares Son formaciones tubulares que permiten el transporte de proteínas y
ARN entre el núcleo y el citoplasma.
Cromatina Es la forma que toma el material hereditario durante la interfase
del ciclo celular. Consiste en ADN asociado a proteínas.
Nucleoplasma o jugo nuclear. • También llamado carioplasma o cariolinfa.
• Se trata del medio interno indiferenciado semejante al citosol o hialoplasma, que ocupa el núcleo, bañando las estructuras nucleares.
NUCLEO: ESTRUCTURA
Cromatina
Nucleolo. Consiste en una o más estructuras esferoidales, relacionadas con la síntesis de
las principales piezas de los ribosomas y con su ensamblaje parcial. • Se distinguen dos porciones del nucléolo: • - la región granular, formada por gránulos de ARN, y • - la región fibrilar formada por filamentos de ARN. • Una tercera región, muy difícil de observar es la denominada porción
cromosómica del nucleolo, en ésta se encuentran filamentos de ADN. Funciones del Núcleo
Dirige la actividad celular, ya que contiene el programa genético que dirige el desarrollo y funcionamiento de la célula.
Es el sitio de replicación del ADN y de la transcripción de ARN (la traducción ocurre en el citoplasma).
NUCLEO: ESTRUCTURA
• En el interior del núcleo encontramos una estructura de forma irregular llamada nucléolo.
– Aquí se forma y se almacena el ARNr.
Nucleolo
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