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Biología celular i

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1. Profesor: N. Toms Atauje Caldern Repaso de Biologa Quinto Ao 2015 2. Clula Mnima porcin de materia viva, capaz de realizar metabolismo, crecer y reproducirse. Unidad morfolgica, fisiolgica y gentica de todos los seres vivos. Todos los seres vivos estn formados por clulas y esto es debido a que todos provienen de un ancestro comn (el cual fue un ser unicelular). 3. Caractersticas de la clula Todas las clulas presentan ciertas caractersticas en comn a pesar de sus diferencias; entre ellas tenemos: Estado coloidal; tamao microscpico; citoplasma con ribosomas; presencia de los dos cidos nucleicos y produccin de ATP. Constitucin fsica coloidal: Son sistemas heterogneos constituidos por biomolculas orgnicas e inorgnicas distribuidas en dos fases: Dispersa (protenas y agregados moleculares hidratados o unidas a agua ligada) y dispersante (agua libre). Tamao microscpico: Tamao menor a las 100 micras, visibles al microscopio. Forma funcional: Vara segn su funcin; adems puede verse relacionada a la presin que ejercen las clulas vecinas, la presin osmtica y el citoesqueleto. 4. Clasificacin de las clulas Se clasifican segn su organizacin estructural; encontramos dos tipos: Clula procariota: Clulas sin ncleo. El material gentico es un cromosoma que se localiza disperso en una regin citoplasmtica denominada nucleoide. Se trata de una molcula de ADN circular carente de protenas histonas. No posee citoesqueleto ni organelas membranosas. Solo posee ribosomas 70S para elaborar protenas. Clula eucariota: Clulas con ncleo. Su ADN se asocia a protenas bsicas llamadas histonas, constituyendo la cromatina. La cromatina, el nuclolo, el carioplasma y la carioteca constituyen el ncleo celular. Posee citoesqueleto, organelas membranosas, sistema de endomembranas y ribosomas 80S. 5. Clula procariota 6. Clulas eucariotas 7. Estructura de la Clula Eucariota Se pueden diferenciar 4 regiones en una clula tpica: Matriz extracelular; membrana plasmtica; Citoplasma y Ncleo. Matriz extracelular: A veces no es considerada como una regin de la clula. Est constituida por una gran variedad de sustancias secretadas por las clulas. En el caso de las plantas, hongos y algas se conoce como pared celular. 8. Pared celular La pared celular de las plantas est formada por capas. La capa ms externa es delgada y se conoce como pared primaria; est compuesta de hemicelulosa. La capa interna es ms gruesa y se conoce como pared secundaria; est compuesta principalmente de celulosa. Tambin se puede diferenciar una capa delgada que se conoce como laminilla media; sta une (pega) las clulas vegetales adyacentes. La mayora de clulas vegetales estn conectadas entre s mediante canales tubulares conocidos como plasmodesmos. 9. Pared celular Algunas clulas vegetales producen lignina; la cual se impregna primero a la laminilla media, luego a la pared primaria y posteriormente a la pared secundaria. Es en la pared secundaria donde la lignificacin aumenta la firmeza, dureza y resistencia de la pared celular; lo que provoca la muerte de la clula. A esta acumulacin de lignina se le suele denominar como pared terciaria. La pared celular de los hongos posee quitina y la de las algas posee celulosa. *La matriz extracelular de algunos protozoarios est compuesta de secreciones proteicas impregnadas de sales minerales; y en el caso de los animales es de glucoprotenas. 10. Pared celular 11. Membrana plasmtica Tambin llamada Membrana citoplasmtica o Plasmalema. Envuelve al citoplasma; tiene una estructura lipoproteica, permeable y selectiva. Est constituida por una doble capa de fosfolpidos que tiene protenas asociadas, las cuales pueden estar sumergidas (integrales o intrnsecas) o solo presentes en la superficie (perifricas o extrnsecas). La cara externa presenta glcidos asociados tanto a protenas como a lpidos, mientras que la cara interna no; por eso se dice que la membrana es asimtrica. 12. Membrana plasmtica La membrana es semilquida y permite el movimiento lateral de las protenas, por eso decimos que la membrana es fluida. Esta fluidez es gracias a la presencia de cidos grasos poliinsaturados dentro de los fosfolpidos y glucolpidos. Los esteroides mantienen la fluidez an frente a los cambios de temperatura. Glucoclix: Se llama as al conjunto de molculas de glcidos y pptidos que se proyectan sobre la membrana y forman parte de ella. Entre sus funciones tenemos: Adhesin entre clulas o entre una clula y un sustrato orgnico. Molculas de identidad celular (antgenos). Molculas receptoras en la superficie celular. 13. Membrana plasmtica 14. Funciones de la membrana Compartimentalizacin: Separa el medio intracelular del extracelular. Transporte: Permite el intercambio de materiales con el medio extracelular. Comunicacin intercelular: Algunas protenas funcionan como receptores o mensajeros intercelulares. Reconocimiento celular: Algunas protenas de membrana participan como molculas que reconocen la superficie de otras clulas. Uniones intercelulares: Mediante nexos o uniones estrechas. 15. Transporte transmembrana Tambin conocido como intercambio de materiales. Las clulas van a tomar nutrientes de su medio externo y adems van a eliminar desechos y otros productos. El intercambio de materiales se da de dos formas: Transporte pasivo: Cuando se realiza sin gasto de ATP. Transporte activo: Cuando se realiza gastando ATP. 16. Transporte pasivo Se da de acuerdo al proceso de difusin. El movimiento de concentracin, a favor de la gradiente, no gasta ATP. Podemos encontrar dos tipos: Difusin simple: Difusin de molculas pequeas. La difusin de agua se llama smosis. La difusin de iones se da a travs de canales proteicos y se denomina Dilisis. La difusin de gases se da a travs de la zona lipdica. Difusin facilitada: Cuando participan transportadores proteicos. Por difusin facilitada, ingresan a la clula, monosacridos y aminocidos; en algunas clulas la glucosa ingresa junto con el sodio (cotransporte). 17. Soluciones y efectos sobre la clula La concentracin de solutos (sales) en el medio extracelular puede variar respecto al medio intracelular; de esta manera podemos decir que las soluciones a las que pueden estar expuestas la clulas, pueden ser de 3 tipos distintos: Solucin hipotnica: Contiene menor concentracin de solutos que el interior de la clula; ocasiona el ingreso de agua a la clula. Solucin isotnica: Contiene la misma concentracin de solutos que el interior de la clula. Solucin hipertnica: Contiene un mayor concentracin de solutos que el interior de la clula; provoca la salida (prdida) de agua de la clula. 18. Transporte activo Se realiza con gasto de energa (ATP). El movimiento de una zona de menor concentracin a una zona de mayor concentracin suele implicar la modificacin de la membrana celular y la formacin de vesculas. Podemos encontrar dos tipos: Transporte por bombas y transporte en masa. Transporte por bombas: Acoplan el transporte de solutos contra gradiente generando energa libre; hidrolizan el ATP para obtener ADP y fosfato libre. Tienen uno o ms sitios para fijar el ATP en la cara citoslica de la membrana. Pueden transportar una o varias sustancias a la vez, incluso en sentidos opuestos; tal es el caso de la Bomba Sodio-Potasio que transporta 5 iones; 3 iones de sodio y 2 de potasio en direcciones opuestas. 19. Bomba Sodio-Potasio 20. Transporte activo Transporte en masa: Cuando las sustancias resultan muy grandes para penetrar o salir a travs de la membrana, son movilizadas mediante la modificacin de la forma de la clula y un gasto de ATP. Encontramos dos tipos: Endocitosis y Exocitosis. Endocitosis: Incorporacin de materiales en masa. Fagocitosis: Ingreso de material slido. Pinocitosis: Ingreso de material lquido. Mediada por receptores: Solo ingresa la sustancia para la cual existe un receptor de membrana especfico. 21. Endocitosis 22. Endocitosis 23. Transporte activo Exocitosis: Proceso de eliminacin en masa. Egestin: Sustancias no digeridas por los lisosomas (defecacin celular). Secrecin: Productos anablicos que cumplen funciones fuera de la clula. Transcitosis: Cuando una sustancia atraviesa el citoplasma celular de un lado al otro. 24. Exocitosis 25. Citoplasma Regin intracelular con la mayor actividad biolgica. Se extiende entre el ncleo y la membrana citoplasmtica. Puede presentar acumulaciones de materiales orgnicos e inorgnicos llamados inclusiones; entre ellos tenemos los grnulos de almidn y los cristales de oxalacetato de calcio. En el citoplasma se pueden diferenciar 4 zonas: Matriz citoplasmtica, sistema de endomembranas, organoides y organelas. 26. Matriz citoplasmtica Componente fluido que rodea a los orgnulos celulares; tambin se le conoce como hialoplasma o citosol. En el citosol se realiza la mayora de reacciones metablicas, incluida la traduccin de ARN mensajero y la gluclisis. La matriz citoplasmtica contiene microtbulos y microfilamentos los cuales constituyen el esqueleto celular o citoesqueleto. El citoesqueleto posee 3 tipos de filamentos: Microtbulos; formados por protenas tubulinas. Participan en la formacin de centriolos, cilios y flagelos. Filamentos intermedios; formados por varias protenas. Participan en la estructura de la clula y dan soporte a las organelas. Microfilamentos; formados por protenas actinas. Participan en la fagocitosis, exocitosis y citocinesis. 27. Citoesqueleto 28. Organelas En el citoplasma de una clula se pueden encontrar los orgnulos u organelas, los cuales se pueden diferenciar en tres grupos: Sistema de endomembranas: Comprende a las organelas que presentan membranas plasmticas conectadas al ncleo. Solo se presentan en las clulas eucariotas. Organelas membranosas u Organelas propiamente dichas: Estructuras delimitadas por membranas. Solo se presentan en clulas eucariotas. Organelas no membranosas u Organoides: Asociaciones supramolecular

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