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TEMA 3: NIVELL D’ORGANITZACIÓ CEL.LULAR
Características básicas de la célula:
Unidad estructural y funcional viva, en su interior se realizan las reacciones químicas.
Prototipo célula animal (Célula Eucariota)
Estructura de la membrana plasmática
Modelo estructural denominado mosaico fluido donde las diferentes moléculas que integran la membrana pueden desplazarse
Composición membrana:
Partes principales
- Membrana plasmática (celular)
- Citoplasma
Núcleo
Bicapa lipídica
Fosfolípidos 75%
Colesterol 20%
Glucolípidos 5%
Fosfolípidos
NATURALEZA ANFIPÁTICA
Las cabezas son hidrófilas (polar)
Las colas son hidrófobas (no polar)
Las cabezas se orientan hacia el líquido acuoso
Colesterol
Las moléculas de colesterol se sitúan entre los fosfolípidos a ambos lados de la bicapa, refuerzan la membrana y reducen la flexibilidad de la membrana.
Proteínas integrales
-Entre las colas de los ácidos grasos
-Proteínas transmembrana
-Anfipáticas
Proteínas periféricas
-Unidas a las superficies externa o interna de la membrana
-Unión laxa
DISPOSICIÓN DE LAS
PROTEÍNAS DE
MEMBRANA
Integrales
Periféricas
FISIOLOGÍA DE LA MEMBRANA:
-Interacciones con otras células del organismo -Desarrolla mecanismos inmunitarios -Reconoce a otras células de la misma clase en la formación de Tejidos
2. GRADIENTES A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
CITOPLASMÁTICA:
Gradiente de concentraciones es una diferencia de concentraciones entre LIC/LEC
Gradiente eléctrico es la diferencia en las cargas eléctricas
Gradiente electroquímico es la influencia combinada de los gradientes y el potencial de membrana sobre el movimiento de un ión específico
3. PERMEABILIDAD SELECTIVA:
-Membrana: regula la entrada y salida de materiales, seleccionándolos
-Bicapa lipídica es permeable a moléculas no polares, sin carga eléctrica
Fisiología de la membrana
Comunicación Gradientes a través de la membrana
Permeabilidad selectiva
-Bicapa lipídica es impermeable a los iones y a las moléculas polares grandes sin carga eléctrica
-Escasa permeabilidad al agua y a la urea
-Carga
-Presencia de determinadas proteínas: especializadas en el transporte específico de moléculas
TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
-Procesos pasivos
-Procesos activos
TRANSPORTE DE MOLÉCULAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
Procesos Pasivos: Las sustancias se desplazan a favor de un gradiente. No se necesita ATP.
-Difusión simple
-Difusión facilitada
-Ósmosis
-Filtración
Procesos Activos: En contra de un gradiente. Necesitan ATP.
-Transporte activo
-Transporte de vesículas
PRINCIPIO DE DIFUSIÓN SIMPLE
-DEFINICIÓN: Movimiento que hacen las partículas de un soluto para distribuirse homogéneamente. A favor de un gradiente de concentración.
-De la rapidez con que se combinan el transportador y la sustancia
ÓSMOSIS
•Movimiento neto de un solvente a través de una membrana de permeabilidad selectiva •El agua se mueve por ósmosis a través de las membranas citoplasmáticas
El agua pasa a través de la membrana:
-a favor de un gradiente de concentración de agua
-desde un área con menor concentración de soluto hacia una región con mayor concentración de soluto
•Las moléculas H2O atraviesan la membrana plasmática: a) A través de la bicapa lipídica b) Acuaporinas
PRESIÓN OSMÓTICA
-La solución con el soluto impermeable ejerce una fuerza llamada presión osmótica.
Recibe este nombre la presión de agua que se desarrolla en una disolución Es la presión que impediría el movimiento de agua
•Igual presión osmótica: las moléculas de agua entran y salen a través de la membrana a igual velocidad
•La presión osmótica del citosol = Presión osmótica líquido intersticial
•Volumen celular permanece constante
•La presión osmótica es una fuerza importante para el movimiento del agua entre los distintos compartimentos del organismo
FILTRACIÓN
•Proceso pasivo por el que los materiales entran y salen de las células
•El agua (disolvente) y algunas sustancias disueltas (solutos) pasan a través de la membrana gracias a la gravedad o a la presión hidrostática
•Movimiento: desde una zona de mayor presión a otra de menor presión
•Se mantiene el movimiento en tanto exista el gradiente (diferencia) de presión
PROCESOS DE TRANSPORTE ACTIVO
Algunas sustancias no pueden entrar o salir de la célula de forma pasiva: -Movimiento contra un gradiente de concentración
TRANSPORTE ACTIVO
Existen dos fuentes de energía celular que se puede utilizar como combustible para el transporte:
1-por hidrólisis de ATP
2-la energía almacenada en gradientes de concentración
Determinadas proteínas actúan como bombas
Sustancias: Na+, K+, H+, Ca2+, I-, Cl-, aminoácidos y monosacáridos, se movilizan en contra de su gradiente de concentración
TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO
-Bomba de Sodio / Potasio: mantiene una [ ] de Na+ en el citosol bombeándolo hacia fuera en contra de su gradiente de [ ].
Deben de estar siempre activas para mantener una concentración baja de Na + y alta de K+ en el citosol.
Exocitosis y Endocitosis:
Procesos importantes porque permite la entrada y salida de moléculas y partículas de material que normalmente no podrían atravesar la membrana plasmática celular
Endocitosis:
Mediada por:
-Fagocitos
-Pinocitosis
-Receptores
FAGOCITOSIS
- Fagocitosis o “comida celular”
-Se forman proyecciones de la membrana plasmática y del citoplasma, que rodean grandes partículas sólidas externas a las células y las engloban
-Vesícula fagocitaria o fagosoma
-Material sólido es digerido por las enzimas proporcionadas por los lisosomas
-Muy pocas células pueden fagocitar
PINOCITOSIS
- Pinocitosis o “bebida celular”
-Gota de líquido celular fagocitado
-No se forman pseudópodos
-La membrana se pliega hacia dentro
-Vesícula pinocítica
-Casi todas las células pueden realizar pinocitosis
ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTORES
-Determinadas sustancias del LEC son ligandos que se unen a determinados receptores proteicos de las membranas plasmáticas y poder así realizar la endocitosis -Colesterol, hierro, vitaminas, hormonas etc.
-Objetivo: Importar material necesario
-Proceso sumamente selectivo
-Las células pueden captar moléculas o partículas específicas
EXOCITOSIS
-Vesículas de secreción
-Se unen a la membrana plasmática
-Liberan su contenido al exterior -Se produce en todas las células
-Células nerviosas: liberan neurotransmisores
-Células secretoras
TRANSCITOSIS
Las vesículas experimentan endocitosis, atraviesan la célula y luego son exocitadas por el polo opuesto
Citoplasma: Se refiere a todos los contenidos celulares localizados entre la membrana plasmática y el núcleo
CITOSOL
Porción líquida del citoplasma
55% del volumen celular
Contiene agua, partículas en suspensión y el citoesqueleto
Medio en el que se producen muchas reacciones metabólicas necesarias para mantener viva la célula
ORGANULOS
-Estructuras organizadas que tienen formas características y desempeñan papeles específicos en el crecimiento, mantenimiento, reparación y control celulares.
NUCLEO CELULAR
- Organela esférica u oval -Estructura celular de mayor tamaño
-Contiene los genes
-Casi todas las células del organismo contienen núcleo
MEMBRANA NUCLEAR:
-Doble membrana nuclear: separa interior núcleo del citosol
-Membranas interna y externa: bicapas fosfolipídicas
-Poros nucleares: permiten el paso entre el núcleo y el citoplasma de la mayoría de iones y moléculas hidrosolubles
-Grupo de proteínas, diámetro 10 veces > a los canales de la membrana plasmática
Contiene NUCLEOLOS
-Nucléolos: Agregados de proteínas (ADN y ARN)
-Sintetiza rRNA y es donde se ensambla con las proteínas en subunidades ribosómicas
-Nucléolos: Se dispersan y desaparecen durante la división celular y se organizan una vez formadas las nuevas células
-Contiene los GENES , que controlan la estructura y dirigen las actividades de la célula. Se organizan a lo largo de los CROMOSOMAS
CROMOSOMAS
-Contienen gran cantidad de ADN
-ADN plegado y enrollado
-Se combina ADN con diversas moléculas proteicas
-Se observa como cuentas engarzadas.
-Cada cuenta: NUCLEOSOMA
-Doble cadena de ADN plegada dos veces alrededor de un núcleo de 8 proteínas: HISTONAS ADN CONECTOR mantiene unidos los nucleosomas FIBRA DE CROMATINA plegado de los nucleosomas
Antes de la división celular, el ADN se duplica, la cromatina se condensa y se forma un par de CROMÁTIDES
NUCLEO
- Contiene CROMATINA
- CROMATINA : ADN y las proteínas asociadas aparece como pequeñas madejas de hilo (cuando la célula no se está dividiendo)
Genoma , la totalidad de información genética contenida en una célula u organismo
Proteoma , todas las proteínas presentes en un organismo
RIBOSOMAS
-Diminutas organelas; esféricos
-Constituidos ARNr
-Lugar donde se sintetizan las proteínas
-Contienen 2 subunidades formadas en el nucléolo
Unidos al retículo endoplasmático rugoso y a la superficie externa de la membrana nuclear
-Proteínas destinadas a ser insertadas en la membrana plasmática o exportadas fuera de la célula
RIBOSOMAS LIBRES
-Suspendidos en el citosol, no unidos a ninguna organela
-Función: Síntesis de proteínas que se utilizan en el interior de la célula
-Formado por sacos aplanados: CISTERNA
-Cisterna: dispuestas unas contra las otras
-Función: procesamiento y el empaquetado de proteínas para su exportación desde la célula
-Modifica, ordena, empaqueta y transporta las proteínas que recibe el RER
-Forma vesículas secretoras, de membrana y de transporte
LISOSOMAS
Vesículas rodeadas de membrana que se forman en el aparato de Golgi
En su interior: hasta 60 tipos de potentes enzimas digestivas e hidrolíticas. pH ácido Enzimas: capaces de degradar amplia gama de moléculas
Funciones:
Digieren vesículas Autofagia Autolisis Digestión extracelular
MITOCONDRIAS
-Cientos o miles por célula -Central de energía -Formada por 2 membranas -Membrana externa: lisa -Membrana interna: pliegues o CRESTAS MITOCONDRIALES
-Pliegues: proporcionan mayor superficie -Tienen lugar las reacciones químicas de RESPIRACIÓN CELULAR -Respiración celular: sólo en presencia de oxígeno
Funciones
-Alberga enzimas para la producción de ATP -Participa en la apoptosis (citocromo c)
Cada mitocondria posee una molécula de ADN (37 genes). Autorreplicación
-Genes mitocondriales se heredan de la madre
-cada mitocondria fabrican un fracción de sus enzimas
PROLONGACIONES CELULARES
CILIOS, FLAGELOS Y MICROVELLOSIDADES
FLAGELOS
-Proyecciones móviles de la superficie celular
-Mueven a una célula entera
-Patrón ondulante
CILIOS
- Proyecciones móviles de la superficie celular -Apéndices numerosos, piliformes y cortos
-Formados por un núcleo 20 microtúbulos fusionados
-Movimiento ciliar
MICROVELLOSIDADES
-Presentes en las células epiteliales con función de absorción
-Recubren la zona apical de la célula
-en su interior contiene haces de microfilamentos que confieren soporte estructural y movimiento
-Cada célula contiene cientos de estas proyecciones
CENTROSOMA Y CENTRIOLOS
CENTROSOMA:
Coordina la organización de los microtúbulos celulares
•Cerca del núcleo
•2 centriolos y material pericentriolar
