La célula
- 1. LA CÉLULA Universidad Central del Ecuador Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación Carrera de Pedagogía de la Ciencias Experimentales Química y Biología
- 2. DEFINICION: Las células son las unidades funcionales de todos los organismos vivos. Contienen una organización molecular y sistemas bioquímicos que son capaces de: Almacenar información genética, Traducir esa información en la síntesis de las moléculas que forman las células Producir la energía para llevar a cabo esta actividad a partir de los nutrimentos que le llegan Reproducirse pasando a su progenie toda su información genética.
- 3. FORMAS DE CÉLULA: Las células varían notablemente en cuanto a su forma, la que de una manera general, puede producirse a dos tipos: CÉLULA DE FORMA VARIABLE O REGULAR.- Por ejemplo, los leucocitos en la sangre son esféricos y en los tejidos toman diversas formas. CÉLULAS DE FORMA ESTABLE, REGULAR O TÍPICA.- Son de las siguientes clases: a) Isodiametrica.- son las que tienen sus tres dimensiones iguales casi iguales. Pueden ser: - Esféricas, como óvulos y los cocos (bacterias) - Ovoides, como las levaduras - Cúbicas, como en el folículo tiroideo. b) Aplanadas.- sus dimensiones son mayores que su grosor. Generalmente forman tejidos de revestimiento, como las células epiteliales- c) Alargadas.-en las cuales un eje es mayor que los otros dos. Estas células forman parte de ciertas mucosas que tapizan el tubo digestivo; otro ejemplo tenemos en las fibras musculares. d) Estrelladas.- como las neuronas, dotados de varios apéndices o prolongaciones que le dan un aspecto estrellado.
- 4. Tamaño de célula: La célula son de tamaño variable, por tal motivo las podemos dividir, en 3 grupos: Células Macroscópicas.- son células observadas fácilmente a simple vista. Esto obedece el gran volumen de alimentos de reserva que contienen. Ejemplo: la yema de huevo de las aves y reptiles, que alcanzan varios centímetros de longitud. Células Microscópicas.- observable únicamente en el microscopio para escapar del limite de visibilidad luminosa, cuyo tamaño se expresa con la unidad de medida llamada micro o micron. Ejemplo: los glóbulos rojos o hematíes, lo cocos, las amebas, Etc. Células Ultramicroscópicas.- son sumamente pequeños y observables únicamente con el microscopio electrónico. En este caso se utiliza como unidad de medida el milimicrón (mu), que es la millonésima parte del milímetro o la milésima parte de una micra.
- 6. ESTRUCTURA CELULAR EUCARIOTICAANIMAL: A) ENVOLTURA CELULAR : GLUCOCALIX Zona glucídica de la membrana de protozoos y animales, compuesta principalmente de cadenas cortas de azúcares (oligosacáridos) y cadenas peptídicas cortas. Las funciones del glucocálix han sido estudiada en las células animales en las cuales se han demostrado su participación en actividades como: - Proporciona la carga eléctrica relativa que cada célula posee. - Adhesión entre células para la conformación de tejidos. - Reconocimiento celular durante las reacciones inmunitarias. En este caso, el glucocálix constituye los elementos moleculares dela histocompatibilidad (HLA) y antígenos del grupo sanguíneo.
- 7. B- MEMBRANA CELULAR CITOPLASMATICA (PLASMALEMA) Asociación supramolecular donde se integran principalmente proteínas y lípidos formando una bicapa delgada y elástica que se mantienen estable envolviendo a la sustancia intracelular. En los estudios iniciales de la membrana celular, se propusieron varios modelos , pero el mas aceptado fue el de Singer y Nicholson en 1972, quienes propusieron el modelo del Mosaico Fluido.
- 9. COMPOSICION QUIMICA DE LA MEMBRANA: Los componentes de las membranas varían de una célula a otra, sin embargo todas presentan proteínas y lípidos a) Lípidos de Membrana: Fosfolípidos: Moléculas con propiedades anfipáticas que conforman la bicapa lipídica. Por su disposición, determinan la hidrofilia superficial de la membrana e hidrofobia central o media. La cabeza de los fosfolípidos es polar y la cola es apolar. Los ácidos grasos de los fosfolípidos son generalmente insaturados, por lo que incrementan la fluidez Glucolípidos: Moléculas antipáticas que conforman la bicapa lipídica junto a los fosfolípidos Esteroides: Móleculas anfipática como el colesterol, le otorga estabilidad frente a los cambios de temperatura de la célula.
- 10. b) Proteínas de Membrana: Integrales o Intrínsecas: Son proteínas que están insertadas en la membrana, presentan dominios apolares que se unen con las colas de los fosfolípidosy dominios polares que muchas veces sobresalen de la bicapa fosfolípidica. Estas proteínas tienen orientación asimétrica, así el extremo aminoterminal (positivo) está en la monocapa externa y el extremo carboxilo terminal (negativo) está en la monocapa interna; estas funciones como canales iónicas o transportadores, etc. Periféricas o extrínsecas. Son proteínas que están en uno de los lados de la membrana, se anclan a una proteína integral o al fosfatidilinositol y funcionan como receptores o enzimas.
- 12. PROPIEDADES GENERALES DE LA MEMBRANA: - La membrana es fluida, pues las las proteínas se hallan hidratadas y pueden movilizarse lateralmente. La fluidez está determinada por la presencia de los ácidos grasos insaturados y los esteroides. - La cara externa presenta glúcidos asociados a lípidos y proteínas (glucolípidos y glucoproteínas), a diferencia de la cara interna que carece de glúcidos. La disposición de las proteínas es diferentes hacia ambas caras, por eso se dice que la membrana es asimétrica, y adquiere la configuración de un mosaico - La membrana es semipermeable, es decir presenta permeabilidad selectiva. Controla el ingreso y salida de moléculas
- 13. FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR: A.- COMPARTAMENTALIZACION: Delimita el medio intracelular del medio extracelular B.- TRANSPORTE: Permite el intercambio de materiales con su medio externo. C.- RECEPTORA Y TRANSMISORA: Se relaciona con la captación de hormonas, mediante compuestos llamados receptores de membrana. En algunas membranas de células animales se da la recepción de neurotransmisores.
- 14. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR: La célula necesita expulsar de su interior los desechos del metabolismo y adquirir nutrientes del líquido extracelular, gracias a la capacidad de la membrana celular que permite el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos de transporte son: A.-Transporte pasivo o difusión: Difusión simple: Difusión facilitada: B.- Transporte activo:
- 15. TRANSPORTE PASIVO O DIFUSIÓN: La difusión es la forma por la que las sustancias atraviesan la bicapa lipídica debido al movimiento continuo de las moléculas a lo largo de los líquidos o también en gases. Este movimiento de partículas es lo que se llama en física calor y a mayor movimiento, mayor temperatura. El transporte pasivo no necesita de energía por parte de la célula, para mejorar el intercambio de materiales a través de la membrana celular. Existen dos tipos de difusión a través de la membrana celular que son:
- 16. Difusión simple: Es el movimiento cinético de moléculas o iones a través de la membrana sin necesidad de fijación con proteínas portadoras de la bicapa lipídica. Este tipo de transporte se puede realizar a través de mecanismos fisicoquímicos como la ósmosis, la diálisis y a través de canales o conductos que puede regirse por: - Permeabilidad selectiva de los diferentes conductos proteínicos. - Mecanismo de compuerta de los conductos proteínicos
- 17. Difusión facilitada: También se llama difusión mediada por portador porque la sustancia transportada de esta manera no suele poder atravesar la membrana sin una proteína portadora específica que le ayude. Se diferencia de la difusión simple a través de conductos en que mientras que la magnitud de difusión de la difusión simple se incrementa de manera proporcional con la concentración de la sustancia que se difunde, en la difusión facilitada la magnitud de difusión se aproxima a un máximo (Vmax), al aumentar la concentración de la sustancia.
- 18. TRANSPORTE ACTIVO: Es el transporte en el que el desplazamiento de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración o contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP. Las proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad ATPasa, que significa que pueden escindir el ATP para formar ADP o AMP con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía.
- 19. Transporte activo primario: Bomba de sodio y potasio Se encuentra en todas las células del organismo, encargada de transportar iones sodio hacia el exterior de las células y al mismo tiempo bombea iones potasio desde el exterior hacia el interior, lo que produce una diferencia de concentración de sodio y potasio a través de la membrana celular que genera un potencial eléctrico negativo dentro de las células, muy importante en el impulso nervioso. Transporte activo secundario o transporte: Es el transporte de sustancias muy concentradas en el interior celular como los aminoácidos y la glucosa, cuya energía requerida para el transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la membrana celular.
- 20. Bomba de calcio: Es una proteína de la membrana celular de todas las células eucariotas. Su función consiste en transportar calcio iónico (Ca2+) hacia el exterior de la célula, gracias a la energía proporcionada por la hidrólisis de ATP, con la finalidad de mantener la baja concentración de Ca2+ en el citoplasma que es unas diez mil veces menos que en el medio externo, necesaria para el normal funcionamiento celular. Se sabe que las variaciones en la concentración intracelular del Ca2+ (segundo mensajero) se producen como respuesta a diversos estímulos y están involucradas en procesos como la contracción muscular, la expresión genética, la diferenciación celular, la secreción, y varias funciones de las neuronas.
- 21. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS O PARTÍCULAS: Las macromoléculas o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula por dos mecanismos: Exocitosis: Es la excreción de macromoléculas como la insulina a tráves de la fusión de vesículas con la membrana celular. Endocitosis: Es la ingestión de macromoléculas con la formación en el interior de la célula de vesículas procedentes de la membrana plasmática. Existen diferentes tipos de endocitosis como: Pinocitosis. Fagocitosis.
- 23. Neurona A (transmisora) a neurona B (receptora) 1. Mitocondria 2. Vesícula sináptica con neurotransmisores 3. Autoreceptor 4. Sinapsis con neurotransmisores liberados (Serotonina) 5. Receptores Post-sinápticos activados por neurotransmisores (inducción de un Potencial postsináptico) 6. Canal de calcio 7. Exocitosis de una vesícula 8. neurotransmisor recapturado.
- 25. CITOPLASMA Es la parte fundamental de la célula, región situada entre el núcleo y la membrana celular. El citoplasma es una sustancia transparente y algo viscosa. Tiene un aspecto gelatinoso y está formado sobre todo por agua y proteínas. En general, el citoplasma de los eucariontes tienen los siguientes componentes: - LA MATRIZ CITOPLASMATICA - SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS - ORGANELAS MEMRBRANOSAS - INCLUSIONES
- 26. MATRIX CITOPLASMATICA Esta constituida por el coloide celular y el citoesqueleto. El coloide es viscoso, porque tiene un gran número de moléculas grandes y pequeñas. Las moléculas más pequeñas, como las sales, están en disolución acuosa. Las moléculas grandes , como las proteínas, están dispersas en el líquido. Las proteínas de la matriz poseen un alto grado de asociación, lo que permite la formación de filamentos muy delgados y túbulos en todo el citoplasma, esto constituye el esqueleto celular o citoesqueleto
- 27. El coloide celular interactúan dos fases: La Fase dispersante: Que esta constituída por el agua de la célula. El agua se encuentra en dos formas: agua libre (95%) y l agua ligada, que se encuentra hidratando a las moléculas y representa el 5% del agua celular. La Fase dispersa: Es la fase formada por micelas, partículaas coloidales que son macromoléculas o agregados moleculares de gran tamaño, distribuidas en el agua. Las proteínas son las moléculas más destacables de la fase dispersa. En el coloide celular es posible distinguir dos formas de agregación: el citogel y el citosol, los cuales están en constante interconversión, es un proceso conocido como tixotropía
- 28. CITOESQUELETO El citoesqueleto tiene por función estabilizar la estructura de la célula, organizar el citoplasma con todos sus organelos y producir movimiento. Formado por tres tipos de filamentos proteicos principalmente: Filamentos de Actina Microtúbulos Filamentos intermedios
- 31. SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS: Esta formada por conductos y cisternas delimitadas por membranas e interconectadas. Este sistema tiene como componentes al retículo endoplasmático, aparato de Golgi y carioteca -CARIOTECA: Doble membrana que encierra una cavidad, la cisterna perinuclear, en directa continuidad con la luz del REG, del cual se considera una dependencia. Al igual que éste, presenta ribosomas sobre la cara citosólica. Durante la división celular se desorganiza y se fragmenta en cisternas que se incorporan al REG. Al finalizar la división, la envoltura nuclear se reconstituye a partir de aquél.