Organizacion Celular Sexta Clase

7/30/2019 Organizacion Celular Sexta Clase

1/97


2/97

Cada clula es virtualmente unmicrocosmos de vida, ya que es launidad ms pequea que puede

llevar a cabo todas las actividadespropias de los seres vivos.

Las clulas intercambian materiales y

energa con el ambiente


3/97

Todas las clulas vivas necesitan deuna o ms fuentes de energa, perorara vez obtienen sta en una formainmediatamente utilizable; ms bien,convierten la energa de una forma aotra y la usan para diversos tipos de

actividades, que van desde e! trabajomecnico hasta la sntesis qumica


4/97

Las clulas convierten la energa auna forma conveniente, por lo comnenerga qumica almacenada en ATP

(trifosfato de adenosina;)Las reacciones qumicas queconvierten la energa de una forma enotra son en esencia las mismas entodas las clulas, desde bacteriashasta las clulas que constituyen lasplantas y los animales complejos.


5/97

Aunque son similares en lo esencial,tambin son extraordinariamenteverstiles; experimentan modificacio-

nes diversas para llevar a cabofunciones especializadas.


6/97

.LA CELULA ES LA UNIDAD DE VIDABASICA

Matthias Schleiden en 1838, y elzologo Theodor Schwann en 1839,fueron los primeros en sealar que

las plantas y los animales secomponen de clulas. Ms tarde, elmdico Rudolph Virchow observ

clulas que se dividan y daban ori-gen a clulas hijas


7/97

Schleiden, Schwann y Virchow dioorigen a la teora celular, el conceptounificador de que las clulas son las

unidades vivientes bsicas deorganizacin y funcionamiento entodos los organismos, y de que todas

las clulas provienen de otras clulas


8/97

August Weismann, agreg uncorolario importante al concepto deVirchow, al sealar que todas las

clulas vivas de hoy tienenantecesoras que se remontan atiempos antiguos


9/97

LA ORGANIZACION Y EL TAMAO DELAS CELULAS HACEN POSIBLE LA

HOMEOSTASIS

HOMEOSTASIS UHOMEOSTASIA=el proceso demantener un ambiente internoadecuado y propicio para la vida.

Las clulas experimentan cambiosconstantes en su ambiente, comodesviaciones en concentracin desales, pH y temperatura


10/97

Para que los mecanismosbioqumicos funcionen, la clula debetrabajar de manera continua en la

restauracin de las condicionesapropiadas.


11/97

LA ORGANIZACIN ES BSICAMENTE

SIMILAR EN TODAS LAS CLULAS

Cada clula debe ser capaz demantener juntas entre s y separadasdel ambiente externo las estructuras

que la componenEsta es la razn de que todas lasclulas, desde las bacterianas hastalas del ser humano, estn rodeadaspor una membrana externa, por locomn llamada membranaplasmtica.


12/97

La membrana plasmtica debe seruna barrera en extremo selectiva, demodo que el interior de la clula sea

un compartimiento cerrado decomposicin qumica muy diferente ala del exterior.Cada clula tiene instruccionesgenticas en la forma de DNA, que seconcentra en una regin limitada dela clula.


13/97

EL TAMAO DE LAS CLULASES LIMITADO

La mayor parte de las clulas sonmicroscpicas, y se requierenunidades muy pequeas para medir a

las clulas y sus estructuras internasLa unidad bsica de medicin linealen el sistema mtrico es el metro


14/97


15/97

Para tales fines, se utiliza elnanmetro (nm), que equivale a unmilmillonsimo (1/1 000 000 000) de

metro o un milsimo (1/1 000) demicrmetroPor ejemplo, el vulo humano tieneunos 130 m de dimetro, o sea casi

el tamao del punto con que terminaesta oracin


16/97

Por qu son tan pequeas lamayor parte de las clulas?

Si se considera lo que la clula debehacer para crecer y sobrevivir, es fcilcomprender las razones de su reducido

tamao:1. Todo lo que entra o sale de la clula

debe pasar a travs de su membranaplasmtica, la cual contiene "bombas" y

"compuertas" especializadas que regulande manera selectiva la entrada y salidade materiales.


17/97

2.- La membrana plasmtica debe serlo suficientemente grande respectodel volumen celular para satisfacer

las demandas de regulacin delpaso de materiales.-Esto implicaque un factor decisivo para

determinar el tamao celular sea laproporcin de la superficie de laclula respecto de su volumen


18/97

A medida que una clula aumenta detamao, su volumen crece msrpido que su rea superficial (esto

es su membrana plasmtica) lo cualimpone un lmite superior al tamaocelular. Ms all de un tamao crtico

dado, el nmero de molculas que laclula


19/97

3.- Algunas variaciones en la forma celularconstituyen una estrategia para incrementar laproporcin entre superficie y volumen. Porejemplo, muchas clulas vegetales grandes son

largas y delgadas, lo que incrementa dicharazn. Otras, como las clulas epiteliales, tienenprolongaciones digitiformes (en forma de dedos)de la membrana plasmtica, llamadasmicrovellosidades,que aumentan en grado

significativo la superficie usada para absorbernutrimentos y otros materiales.


20/97

4.- Una vez dentro, las molculasdeben ser transportadas a los sitiosen que sern convertidas en otros

compuestos. Gracias a que lasclulas son pequeas, dentro deellas las molculas deben recorrer

distancias relativamente cortas, loque acelera muchas actividadescelulares.


21/97

EL TAMANO Y LA FORMA DE LACELULA SE RELACIONAN CON SU

FUNCIONLas formas ylos tamaos de las clulas serelacionan con las funciones que llevan a cabo:

1. Amibas yleucocitos, pueden cambiar de formaal desplazarse

2. Los espermatozoides tienen largas colas amanera de ltigos, llamados flagelos, para lalocomocin

3. Las clulas nerviosas tienen prolongacioneslargas y delgadas, que les permiten transmitirimpulsos a grandes distancias. En el cuerpohumano, estas prolongaciones llegan a tenerhasta 1 m de longitud.


22/97

SE ESTUDIA A LAS CELULAS CONUNA COMBINACION DE METODOS

Uno de los instrumentos ms importantes para elestudio de las estructuras celulares ha sido elmicroscopioEl microscopio ptico, el tipo usado en casi todas

las escuelas, consiste en un tubo con lentes deaumento en cada extremoDado que contiene varias lentes, este instrumentoa veces se denomina microscopio compuesto.Por el objeto que se observa y por las lentes pasaluz visible. Las lentes refractan (desvan) la luz,con lo que la imagen se amplifica.


23/97

Es necesario tener presente dos terminosen microscopia:- AMPLIFICACIN=Es la proporcin deltamao de la imagen observada con el

microscopio respecto del tamao real delobjeto- RESOLUCIN=Es la capacidad dedistinguir detalles finos en una imagen. Se

define como la distancia mnima entre dospuntos a la que ambos pueden distinguirsepor separado, en vez de ser apreciadoscomo un solo punto borroso.


24/97

En aos ms recientes, se hancreado microscopios pticos mscomplejos

Los bilogos celulares estndesarrollando nuevas tcnicas paravisualizar las clulas por medio de

computadoras, lseres yfotodetectores


25/97

LOS MICROSCOPIOS ELECTRONICOS PROPORCIONANIMGENES CON GRAN RESOLUCION QUE PUEDEN SER

AMPLIFICADAS MUCHAS VECES

Hasta el advenimiento delmicroscopio electrnico (electrnmicroscope, EM), cuyo uso se

generaliz en el decenio de 1950,cuando los investigadores pudieronestudiar los detalles finos, o

ultraestructura, de las clulas.


26/97

El microscopio electrnico puedeAmplificar los objetos hasta 250 000veces o ms

El microscopio electrnico tiene unaResolucion de 10 000 veces .-Sedebe a que los electrones tienen

longitud de onda muy pequea, delorden de 0.1 a 0.2 nm.


27/97

La imagen que se forma en el microscopioelectrnico no puede observarse demanera directa

Tipos:A) De Transmision.-Transmisin(transmission electrn microscopy, TEM),la muestra se incluye en plstico y se

realizan cortes extremadamente delgados(50 a 100 nm de espesor) con un cuchillode vidrio o diamante. Luego, se coloca uncorte sobre una pequea rejilla metlica. Elhaz de electrones se hace pasar a travs

de la muestra, luego de lo cual llega a unaplaca fotogrfica o pantalla fluorescente,que funciona de manera similar a lapantalla de un televisor.


28/97

A fin de reconstruir el aspecto tridimensional deuna clula, es necesario estudiar muchoscortes transversales consecutivos (llamados

cortes seriados) del objetoMtodos especiales tambin permitenidentificar molculas especficas en lasimgenes de microscopio electrnico mediante

el uso de molculas de anticuerpo que tienendiminutas partculas de oro coloidal unidas aellas. Estas partculas densas bloquean el hazde electrones y permiten identificar lalocalizacin de las protenas reconocidas por

los anticuerpos como puntos negros precisosen la micrografa electrnica.


29/97

B)De Barrido.-de barrido o tridimensional(scanning electrn microscope, SEM )El haz de electrones no cruza la muestra,sino que sta es recubierta con unadelgada pelcula de oro u otro metal

Cuando el haz de electrones se topa condiversos puntos de la superficie de lamuestra, se emiten electrones secundarioscuya intensidad vara con el contorno de lasuperficie. Los patrones de emisinregistrados de los electrones secundariosgeneran una imagen tridimensional de lasuperficie de la muestra.


30/97

Debe observarse que el microscopioptico, el TEM y el SEM se enfocancon base en principios similares. Un

haz de luz o de electrones esenfocado por el condensador en lamuestra y amplificado por el objetivo

y el ocular (en el microscopio ptico)o por el objetivo y el proyector (en elTEM).


31/97

La imagen del TEM se proyecta enuna pantalla fluorescente, y la delSEM se observa en una especie de

pantalla de televisin. Las lentes delos microscopios electrnicos son enrealidad imanes que desvan el haz

de electrones.


32/97

LOS PROCEDIMIENTOS DE FRACCIONAMIENTO CELULARPERMITEN EL ESTUDIO DE LOS COMPONENTES DE LA

CELULA

Para determinar qu hacen realmentelos organelos, los investigadoresdeben ser capaces de purificar

diferentes partes de las clulas paraestudiarlas por mtodos fsicos yqumicos.Los procedimientos defraccionamiento celular son mtodosde purificacin de organelos


33/97

En general, se fraccionan las clulas con lamayor suavidad posible y la mezcla,llamada extracto celular, se somete afuerza centrfuga para hacerla girar en undispositivo llamado centrfugaMediante una ultracentrfuga (una

centrfuga muy poderosa), alcanzavelocidades dems de 100 000 rpm(revoluciones por minuto), para generaruna fuerza centrfuga de 500 000 G (una Ges la Fuerza de la gravedad).


34/97

Tal fuerza separa el extracto en dosfracciones:

1. Comprimido=comprimido (condensado oconcentrado), que contiene los materialesmis pesados (como los ncleos)densamente compactados se forma en elfondo del tubo

2. Sobrenadante=el lquido que quedaencima del comprimido, contiene laspartculas ms ligeras, molculasdisueltas, y iones


35/97

Es posible volver a centrifugar elsobrenadante a una mayor velocidad paraobtener un comprimido que contenga lossiguientes componentes celulares ms

pesados, por ejemplo mitocondrias ycloroplastosEN LA CENTRIFUGACINDIFERENCIAL=el sobrenadante se hacegirar a velocidades cada vez mayores, locual permite separar diversoscomponentes celulares con base en susdiferentes tamaos y densidades.


36/97

CENTRIFUGACIN EN GRADIENTEDE DENSIDAD=los componentescelulares de los comprimidos pueden

ser puestos de nuevo en suspensiny purificarse an ms.-el comprimidoresuspendido se coloca en una capa

en la parte superior de un gradientede densidad, por lo comn constituidopor una solucin de sacarosa y agua


37/97

Finalmente,los organelos purificadospueden ser objeto de examen paradeterminar qu tipo de protenas y

otras molculas contienen, as comola naturaleza de las reaccionesqumicas que ocurren en ellos.


38/97

CELUAS PROCARIOTICAS YEUCARIOTICAS

1.-PROCARIOTAS.-Celulas antes delnucleo:- Las bacterias pertenecen al grupo

- DNA no est contenido enun ncleo

- DNA se localiza en una regin

limitada que se denomina reanuclearo nucleoide, no limitadapor una membrana


39/97

- Faltan algunos organelosmembranosos

- Suelen ser mucho menores quelas eucariticas.-1/10 de laeucarotica

- Poseen membrana plasmtica,

que limita el contenido de la clulaa un compartimiento interno


40/97

- La mayor parte de las clulasprocariticas tambin poseenpared celular

- Muchos tienen flagelos- contiene ribosomas,pequeos

complejos de cido ribonucleico yprotena que sintetizan polipptidos ascomo grnulos de almacenamiento conglucgeno, lpido o compuestosfosfatados


41/97

- Ribosomas de las clulas sonms pequeos de lospresentes en las eucariticas

-


42/97

2.- EUCARIOTAS.-Celulas con nucleoverdadero:

- Poseen organelos membranososaltamente organizados

- Poseen ncleo, que contiene elmaterial hereditario, DNA

- Tienen altos niveles de organizaciony complejidad


43/97

- Poseen Protoplasma=Citoplasma+ Nucleoplasma

- Citosol=Citoplasma -Nucleoplasma


44/97

LAS MEMBRANAS DIVIDEN LACLULA EN COMPARTIMIENTOS

Las membranas tienen propiedadesnicas que permiten a los organelosmembranosos realizar una amplia

variedad de funcionesLa compartmentalizacin tambinhace posible que muchas actividades

distintas se realicen de manerasimultnea.


45/97

Adems, las membranas permiten elalmacenamiento de energa

Una diferencia de concentracin dealguna sustancia a ambos lados deuna membrana es una forma deenerga almacenada o energa

potencial


46/97

Las membranas tambin constituyenimportantes superficies de trabajoEn las clulas eucariticas, variasmembranas suelen considerarse parte del

sistema de membranas internas, o sistemaendomembranoso. Algunos de talescompartimientos son la clula misma, elretculo endoplsmico, los complejos deGolgi, los lisosomas, las vesculas y las

vacuolasAlgunos organelos tienen conexionesdirectas entre sus membranas ycompartimientos

EL NCLEO CELULAR


47/97

EL NCLEO CELULARCONTIENE DNA

El ncleosuele ser el organelo ms prominentede la clula. Por lo comn es esfrico u oval ytiene un dimetro promedio de 5 mLa envoltura nuclear consiste en dos membranas

concntricas, que separan el contenido nuclearrespecto del citoplasma circundanteEstas dos membranas guardan entre s unadistancia aproximada de 20 a 40 nm y se fusionana intervalos, en los llamados poros nucleares, que

regulan el paso de determinados materiales hacael citoplasma desde el interior del ncleo, y a lainversa


48/97

Casi todo el DNA de las clulas se localizaen el interior del ncleo.Las molculas delDNA componen los genes, que contienen

las instrucciones codificadas qumicamentepara la produccin de la mayor parte de lasprotenas

El DNA se asocia con protenas para

formar un complejo denominadocromatina, que se observa como una redde grnulos y cadenas en las clulas queno estn en divisin


49/97

Las molculas de DNA son muy largas ydelgadasCuando la clula se divide, la cromatina secondensa y se hace visible en la forma deestructuras filiformes denominadascromosomasEn la mayor parte de las clulas, el ncleotiene una o mas estructuras compactasllamadas nuclolos, que carecen demembrana y suelen teirse de maneradistinta respecto de la cromatinacircundante


50/97

Cada nuclolo contiene un organizadornucleolar, constituido por regionescromosmicas que cuentan coninstrucciones para generar el tipo de RNA

de los ribosomas.El RNA ribosmico (rRNA) se sintetiza enel nuclolo. Las protenas necesarias paramanufacturar ribosomas se sintetizan en el

citoplasma y se exportan al ncleoLas clulas tienen diversos tamaos yformas


51/97

Su capacidad de moverse dependen engran parte del citoesqueleto, una densared de fibras protenicas.Adems de darsoporte mecnico, el citoesqueleto

participa en el transporte de materialesdentro de la clula y en la divisin celularEl citoesqueleto es en extremo dinmico yse encuentra en cambio constante. Suarmazn est constituida por tres tipos de

filamentos protenicos: microtbulos,microfilamentos (tambin llamados fi-lamentos de actina) y filamentosintermedios


52/97

La mayor parte de las clulas eucariticasestn rodeadas por un glucocliz ocubierta celular, formada por cadenaslaterales de polisacridos de protenas y

lpidos que son parte de la membranaplasmticaDeterminadas molculas del glucocliz

permiten a las clulas reconocerse entre

s, establecer contacto y, en algunoscasos, formar asociaciones. Otrasmolculas de la capa celular contribuyen ala resistencia mecnica de tejidos

multicelulares


53/97

Muchas clulas animales tambinestn rodeadas por una matrizextracelular (extracellular matrix.

ECM), consistente en un gel decarbohidratos y protenas fibrosas

La principal protena estructural en la

ECM es colgena, que forma fibrasmuy resistentes


54/97

Determinadas glucoprotenas de laECM, llamadas fibronectinas, se unena receptores de protenas que se

extienden desde la membranaplasmtica

Los principales receptores de

membrana para la matriz extracelularson las integrinas.


55/97

MEMBRANAS BIOLOGICAS

La membrana plasmtica que rodeaa todas las clulas las separafsicamente del ambiente extemo y

las define como entidad separada,adems de ayudar a mantener unambiente interno favorable para la

vida al regular el paso de materialeshacia dentro y fuera de la clula


56/97

Las membranas hicieron factible laevolucin de clulas complejasSon estructuras dinmicas y

complejas que se componen demolculas de lpidos y protenas enmovimiento constanteLes permiten realizar numerosasfunciones adems de definir lasclulas como un compartimiento y deregular el paso de materiales


57/97

Se cuentan las de participar en mu-chas reacciones qumicas, transmitirseales e informacin entre el

ambiente externo y el interior de laclula, y actuar como parteindispensable de sistemas de

transferencia y almacenamiento deenerga.


58/97

Muchas protenas asociadas a lamembrana plasmtica son enzimas.Otras intervienen en el transporte de

materiales o en la transferencia deinformacin. Otras ms sonimportantes porque unen clulas

entre s para formar tejidos


59/97

Protenas de membrana llamadascadherinas Dichas protenas son lasresponsables de la adhesin de-

pendiente de calcio entre clulas queforman lminas. Se ha observado laausencia de cadherinas cuando las

clulas se toman malignas.

LAS MEMBRANAS CELULARES


60/97

LAS MEMBRANAS CELULARESTIENEN PERMEABILIDAD SELECTIVA

Esta es permeablea una sustancia dada sipermite que sta la cruce, e impermeableen caso contrario.Una membrana con

permeabilidad selectiva(osemipermeable)permite el paso slo de algunas sustancias

En general, las membranas biolgicas sonms permeables a las molculas pequeas

y a sustancias liposolubles capaces decruzar el interior hidrfobo de la bicapa


61/97

Las molculas de agua pueden cruzar conrapidez las bicapas lipdicas

Tambin pueden atravesar con libertadalgunos gases como oxgeno, dixido decarbono y nitrgeno; molculas polarespequeas como el glicerol, y sustancias no

polares de mayor tamao (hidrfobas),entre stas los hidrocarburos. Algunasmolculas polares un poco ms grandes,como la glucosa, as como los iones concarga de cualquier tamao, cruzan conmucho mayor lentitud la bicapa.


62/97

Las clulas necesitan desplazar ionesy molculas polares grandes ypequeas, como aminocidos y

azcares, a travs de las membranasLas membranas biolgicas querodean a clulas, ncleos, vacuolas,mitocondrias, cloroplastos y otros

organelos subcelulares sonsemipermeables a diferentes tipos demolculas.


63/97

En respuesta a las condicionesambientales o a necesidades celu-lares cambiantes, una membrana

plasmtica puede constituirse enbarrera para una sustancia dada enun momento y promover de modo

activo su paso en otro instante

LA DIFUSION SE DEBE AL


64/97

MOVIMIENTO ALEATORIO DE LASPARTICULAS

1. DIFUSION SIMPLE .-Proceso fsicobasado en el movimiento al azar. Atemperaturas mayores al cero

absoluto (0 Kelvin o -273 Celsius),todos los tomos y molculas tienenenerga cintica o de movimiento.

La materia existe como slido,lquido o gas segn la libertad demovimiento de las partculas que laconstituyen


65/97

Significa que los tomos y las molculasde lquidos y gases pueden alejarseunos de otros en lo que podra llamarse"caminata al azar", con cambio de

direccin al chocaExisten cuando menos dos regiones,una con alta concentracin de partculasy otra con baja. Tal diferencia en la

concentracin de una sustancia de unlugar a otro es un GRADIENTE DECONCENTRACION..


66/97

En el fenmeno de DIFUSION, el movimientoaleatorio de partculas da por resultado sumovimiento neto"a favor" de su propiogradiente de concentracin (de la regin deconcentracin alta a la de concentracin baja)Puede ocurrir con rapidez en distancias muycortasLa velocidad de difusin depende del

movimiento de las partculas, lo que a su vez

est condicionado por su tamao y forma, suscargas elctricas, y la temperatura. Alaumentar esta ltima, las partculas se muevencon ms rapidez y se incrementa la velocidadde difusin


67/97

Si no se extraen o agregan partculas alsistema, por ltimo se alcanza un estadode equilibrioen el que no hay cambio

neto en el sistema y las partculas estndistribuidas de manera uniforme

Lo ms frecuente en los organismos esque nunca se logre el equilibrio absoluto

Dos casos especiales de la difusin sondilisis y osmosis.

EL TRANSPORTE DE SOLUTOS MEDIADO POR


68/97

EL TRANSPORTE DE SOLUTOS MEDIADO PORMOLECULAS PROTADORAS REQUIERE DE PROTEINAS

INTEGRALES DE MEMBRANA ESPECIALES

Casi todos los compuestos necesarios en elmetabolismo son polares, y la impermeabilidad dela membrana plasmtica impide su paso alexterior de la clula por difusin

La bicapa tambin es impermeable a los ionesEsta transferencia de solutos por protenaslocalizadas en el interior de la membrana sedenomina TRANSPORTE MEDIADO PORPORTADORES. Dos variantes, la difusin

facilitada y el transporte activo por portadores,difieren en sus caractersticas y sus fuentes deenerga.


69/97

2.-DIFUSION FACILITADA.-La membranapuede volverse permeable a un soluto,como sera un ion o una molcula polar,por efecto de una PROTEINAPORTADORAO DE TRANSPORTEESPECFICA . Un ejemplo importante deportador que interviene en la difusin

facilitada es la permeasa de glucosa, unaprotena transmembrana que transportaglucosa hacia el interior de los glbulosrojos


70/97

LAS PROTENAS DE TRANSPORTESE SATURAN cuando la molculatransportada se encuentra en altaconcentracin. Esto puede deberse aque hay un nmero finito de molculasde transporte; cuando la concentracinde molculas de soluto por transportar

alcanza determinado valor, todas lasmolculas de transporte estn ocupadas


71/97

3.-DILISIS .-Es la difusin de un soluto atravs de una membrana con

semipermeabilidad SelectivaImplica el movimiento de molculas delsolvente (en este caso el agua) a travs deuna membrana semipermeable

Dichas molculas pueden cruzarlibremente en ambas direcciones, pero, aligual que en todos los tipos de difusin, elmovimiento neto es de la regin de mayorconcentracin de molculas de agua a lade su menor concentracin


72/97

PRESIN OSMTICA =Tendenciadel agua de moverse hacia dicha

solucin como resultado de la osmosiUna solucin con concentracin desoluto alta posee baja concentracin

efectiva de agua y presin osmticaalta; a la inversa, una solucin conconcentracin baja de soluto tienealta concentracin efectiva de agua,adems de presin osmtica baja

TIPOS DE SOLUCIONES


73/97

IMPORTANTES EN LOS SERESVIVOS

En el compartimiento lquido de todas lasclulas vivas estn disueltos sales,azcares y otras sustancias que confierena dicho lquido alguna presin osmtica

- ISOTONICA O ISOOSMOTICA.-Unaclula se coloca en un lquido que tieneexactamente la misma presinosmtica, no ocurre movimiento neto

de molculas de agua al interior oexterior de la clula, de modo que stano aumenta ni disminuye de tamao -


74/97

- HIPERTONICA OHIPEROSMOTICA.-Si el lquidocircundante posee concentracin desustancias disueltas mayor que lacorrespondiente al interior de laclula, tiene presin osmticamayor que sta.

Una clula colocada en ella secontrae al perder agua por osmosis

ALGUNOS SISTEMAS DE TRANSPORTE ACTIVO MEDIADOS


75/97

POR PORTADORES "BOMBEAN" SUSTANCIAS CONTRA SUGRADIENTE DE CONCENTRACIN

Las clulas requieren muchas sustanciasen concentraciones mayores que laspresentes en el medio extracelular. Dichoscompuestos se mueven a travs de lasmembranas celulares por mecanismos deTRANSPORTE ACTIVO MEDIADO PORPORTADOR. Dado que ste requiere quelas partculas sean "bombeadas" de unaregin de concentracin baja a otra de

concentracin alta (es decir, contra sugradiente de concentracin) , el transportedebe ser acoplado a una fuente de energa(como ATP)


76/97

Dado que de un lado a otro de stahay tanto una diferencia deconcentracin como una diferencia de

carga elctrica, en estos casos sehabla de un gradiente electroqumico.Estos gradientes tambin son unaforma de almacenamiento de energa

(como el agua en una represa) quesirve para accionar otros sistemas detransporte.


77/97

Las neuronas, gastan 70% del totalde su energa total simplemente paraoperar dicho sistema de transporte

Las bombas de sodio y potasio (ytodas las dems en que se usa ATPcomo fuente de energa) consisten en

protenas transmembranosas queabarcan la membrana en todo suespesor


78/97

Al menos uno de los cambios deconformacin del ciclo de la bombarequiere energa, que es aportada por

ATPLas bombas inicas tienen otrasfunciones importantes. Por ejemplo,son fundamentales para que una

clula animal sea capaz de igualar laspresiones osmticas en su citoplasmay su entorno

LOS SISTEMAS DE COTRANSPORTE


79/97

COORDINADOS APORTAN ENERGA DE MANERAINDIRECTA PARA EL TRANSPORTE ACTIVO

Los gradientes de concentracin electroqumicosque se generan con la bomba de sodio-potasio (ycon bombas de otros tipos) aportan energasuficiente para el transporte activo de diversassustancias esencialesEn estos sistemas, una protena portadora puedeCOTRANSPORTAR las molculas necesariascontrasu gradiente de concentracin, mientras sedesplazan iones sodio, potasio o hidrgenoa

favor desu gradiente de concentracin. Laenerga proveniente del ATP se usa en formaindirecta en este proceso

ENDOCITOSIS SETRANSPORTAN PARTCULAS


80/97

TRANSPORTAN PARTCULASGRANDES POR MEDIO DE

VESCULAS O VACUOLAS


81/97

- HIPOTNICO OHIPOOSMTICO.- Cuando ellquido circundante tieneconcentracin de materiales disueltosmenor que la clula, tambin poseepresin osmtica menorLos glbulos rojos colocados ensolucin con 0.6% de cloruro de sodio

absorben agua, aumentan de tamao ycon el tiempo pueden romperse.


82/97

4.-LA OSMOSIS.- Es la difusin del agua(solvente) a travs de una membrana conpermeabilidad selectivaImplica el movimiento de molculas del

solvente (en este caso el agua) a travs deuna membrana semipermeable. Dichasmolculas pueden cruzar libremente enambas direcciones, pero, al igual que en

todos los tipos de difusin, el movimientoneto es de la regin de mayorconcentracin de molculas de agua a lade su menor concentracin


83/97

PRESIN OSMTICA =La tendenciadel agua de moverse hacia dichasolucin como resultado de la osmosi

Una solucin con concentracin desoluto alta posee baja concentracinefectiva de agua y presin osmtica

alta; a la inversa, una solucin conconcentracin baja de soluto tienealta concentracin efectiva de agua,adems de presin osmtica baja

TIPOS DE SOLUCIONES DEIMPORTANCIA PARA LOS SERES


84/97

IMPORTANCIA PARA LOS SERESVIVOS

En el compartimiento lquido de todas lasclulas vivas estn disueltos sales,azcares y otras sustancias que confierena dicho lquido alguna presin osmtica

- ISOTNICO O ISOOSMTICO.-Clulase coloca en un lquido que tieneexactamente la misma presin

osmtica, no ocurre movimiento netode molculas de agua al interior oexterior de la clula, de modo que stano aumenta ni disminuye de tamao


85/97

- HIPERTNICO OHIPEROSMOTICO .-Lquidocircundante posee concentracin

de sustancias disueltas mayor quela correspondiente al interior de laclula, tiene presin osmtica

mayor que sta


86/97

- HIPOTNICO OHIPOOSMTICO .-El lquidocircundante tiene concentracin

de materiales disueltos menorque la clula, tambin poseepresin osmtica menor

ALGUNOS SISTEMAS DE TRANSPORTE ACTIVOMEDIADOS POR PORTADORES "BOMBEAN"


87/97

MEDIADOS POR PORTADORES BOMBEANSUSTANCIAS CONTRA SU GRADIENTE DE

CONCENTRACIN

Las clulas requieren muchas sustancias enconcentraciones mayores que las presentes en elmedio extracelular. Dichos compuestos semueven a travs de las membranas celulares pormecanismos de TRANSPORTE ACTIVO

MEDIADO POR PORTADOR. Dado que sterequiere que las partculas sean "bombeadas" deuna regin de concentracin baja a otra deconcentracin alta (es decir, contra su gradientede concentracin) , el transporte debe seracoplado a una fuente de energa (como ATP).

Uno de los ejemplos ms impresionantes demecanismo de transporte activo es la BOMBA DESODIO Y POTASIO, presente en virtualmentetodas las clulas animales


88/97

Dado que de un lado a otro de stahay tanto una diferencia deconcentracin como una diferencia de

carga elctrica, en estos casos sehabla de un gradiente electroqumico.Estos gradientes tambin son una

forma de almacenamiento de energa(como el agua en una represa) quesirve para accionar otros sistemas detransporte


89/97

Las neuronas, gastan 70% del totalde su energa total simplemente paraoperar dicho sistema de transporte

Las bombas de sodio y potasio (ytodas las dems en que se usa ATPcomo fuente de energa) consisten en

protenas transmembranosas queabarcan la membrana en todo suespesor


90/97

Al menos uno de los cambios deconformacin del ciclo de la bombarequiere energa, que es aportada por

ATPLas bombas inicas tienen otrasfunciones importantes. Por ejemplo,son fundamentales para que una

clula animal sea capaz de igualar laspresiones osmticas en su citoplasmay su entorno

LOS SISTEMAS DE COTRANSPORTECOORDINADOS APORTAN ENERGA DE MANERA


91/97

COORDINADOS APORTAN ENERGA DE MANERAINDIRECTA PARA EL TRANSPORTE ACTIVO

Los gradientes de concentracinelectroqumicos que se generan con labomba de sodio-potasio (y con bombas deotros tipos) aportan energa suficiente parael transporte activo de diversas sustanciasesenciales. En estos sistemas, unaprotena portadora puedeCOTRANSPORTAR las molculasnecesarias contrasu gradiente de

concentracin, mientras se desplazaniones sodio, potasio o hidrgenoa favor desu gradiente de concentracin. La energaproveniente del ATP se usa en formaindirecta en este proceso

EN LA EXOCITOSIS Y LA ENDOCITOSIS SETRANSPORTAN PARTCULAS GRANDES


92/97

TRANSPORTAN PARTCULAS GRANDESPOR MEDIO DE VESCULAS O VACUOLAS

1. EXOCITOSIS .-Una clula expulsaproductos de desecho o secrecionesespecficas, como las hormonas,mediante la fusin de una vescula con la

membrana plasmtica . Este proceso dacomo resultado la incorporacin de lamembrana de la vescula secretoria lamembrana plasmtica, as como la

liberacin del contenido de la vesculafuera de la clula. Este es tambin elmecanismo primario por el que crecenlas membranas plasmticas.


93/97

2.- ENDOCITOSIS,.- La clula llevamateriales a su interior. Sondiversos los tipos de mecanismos

endocitticos que operan en lossistemas biolgicos, comoFAGOCITOSIS, PINOCITOSIS Y

ENDOCITOSIS MEDIADA PORRECEPTORES.


94/97

2.1.-.FAGOCITOSIS,.- Significaliteralmente "ingestin declulas", la clula engullepartculas slidas grandes, comobacterias o alimentos; es unmecanismo que utilizandeterminados protistas y

diversos tipos de glbulosblancos de los vertebrados paraingerir partculas, algunas de lascuales son tan grandes como una

bacteria completa


95/97

2.2.-PINOCITOSIS.- ("bebida celular"),la clula absorbe materialesdisueltos. Pliegues de lamembrana plasmtica atrapanmicro gotas de lquido y sedesprenden en el citoplasma a lamanera de diminutas vesculas


96/97

2.3.-.ENDOCITOSIS MEDIADA PORRECEPTORES.- Molculasespecficas se combinan conprotenas receptoras incluidas enla membrana plasmtica Unamolcula que se une de maneraespecfica a un receptor se

denomina LIGANDO


97/97

Una vez que un ligando se une aun receptor, la depresinrecubierta forma una vescula

recubierta por endocitosis.Las clulas animales captan elcolesterol sanguneo mediante

endocitosis mediada porreceptores.

Documents

Organizacion Celular Sexta Clase