FISIOLOGIA CELULAR

Tarea 1

Tarea 4

Fisiología I

Tarea 2

Tarea 5

Examen extraordinario

Tarea 3

La célula

Nut. Daniela C. Torres

La célula...

• Unidad funcional de los seres vivos
• Membrana, Citoplasma, Núcleo
• Organelos

Medio acuoso es importante

Dato 1

Dato 3

Agua facilita Rx's

70-85% célula son móleculas de agua

1. Facilita las interacciones moleculares.2. Permiten el movimiento y distribución de energía calorífica, iones, nutrientes, compuestos de desecho y hormonas.

Rx's metabólicas se llevan dentro de él

Dato 4

20% solamente en los adipocitos

Dato 2

Medio acuoso es importante...

5. Permite el transporte a través de la membrana plasmática

3. Proporciona un sistema amortiguador entre los diferentes compartimentos celulares.

4. Regula pH en conjunto con los iones.

Iones en el medio acuoso

Entre los principales iones que se encuentran disueltos enmedio acuoso podemos mencionar al sodio, potasio, calcio, magnesio, fosfato, sulfato, bicarbonato, cloruro, glucosa, aminoácidos, entre otros.

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Biomoléculas

HCO, LPS, PTS, ÁCIDOS NUCLÉICOS

Carbohidratos- Fuente de energía Hepatocitos del 1 al 4% en forma de glucógeno

Lípidos- Función estructural; barreras de membranaAdipocitos células con mayor cantidad de grasa

Proteínas- las más abuntantes en las célulasdel 10-20% de masa celular total

Obtención de energía y ATP

Célula- Obtiene energía a partir de la ruptura de biomoléculas y formación de ATP

Qué es el ATP?

Nucleótido formado por Adenina + Ribosa + 3 Fosfatos

Membrana

Plasmática

Membrana plasmática

• Delimita el medio intracelular y el extracelular
• Formada por LPS y PTS y en menor medida por glúcidos
• Organización y propiedades fundamente dados por los LPS
• Los componentes lipídicos de las membranas proporcionan una barrera que impide el movimiento de agua y sustancias desde el medio extracelular al intracelular y viceversa

Membranas

Membrana

Membranas

Aparato

Celular

De Golgi.

RER & REL

Membrana

Membrana

Nuclear

Mitocondrial

Figura 1. Esquema de la organización de una membrana plasmática según el modelo de mosaico fluido de Singer y Nicolson (1972). Es una bicapa fluida estructurada por los lípidos pero heterogénea en su organización.

Proteínas de membrana

Proteínas integrales: son aquellas que forman parte de la membrana de manera permanente. Se encuentran atravesando la bicapa lipídica, comportandose por lo general como canales que dejan pasar de manera selectiva diversas sustancias

Proteínas de membrana

Proteínas periféricas: las cuales se encuentran en la parte externa o interna de la membrana, ancladas de manera no covalente mediante interacciones electrostáticas. Las proteínas también son anfipáticas y por lo tanto dependiendo de los aminoácidos que estas posean, será su posición en la membrana plasmática al igual que su función biológica.

Proteínas integrales

• La mayoría de las proteínas integrales poseen una estructura de canales, mediante los cuales cumplen con la función de transportadores de moléculas de agua y sustancias hidrosolubles. Pueden actuar como receptores de ligandos endógenos y exógenos, como las hormonas, neurotransmisores, fármacos, entre otros.

Glucoproteínas

Una gran variedad de proteínas externas son de tipo glucoproteínas, proteínas unidas a cadenas de azúcares. La capa externa formada por azucares provenientes de las estructuras de glucoproteínas y glucolípidos es llamada glucocáliz, el cual desempeña funciones de reconocimiento celular, característica que permite que las células se reconozcan unas a otras.

Paso de sustancias

• En el caso de las sustancias liposolubles como el oxígeno, dióxido de carbono y hormonas esteroideas pueden atravesar la membrana plasmática sin ningún problema, ya que tienen afinidad por los lípidos y son moléculas no poseen carga, mientras que las sustancias hidrosolubles como los iones, azúcares y agua (moléculas con carga) no pueden atravesar la membrana si no es por un canal proteínico que facilite su entrada o salida.

Tipos de uniones entre las células

Transporte por medio de membrana plasmática

Los sistemas de transporte intramembranales se pueden clasificar en dos tipos:

1. Transporte de moléculas pequeñas (TMP).2. Transportes de moléculas grandes (TMG).

LOS TMP SON DE 2 TIPOS

Transporte activo- Requiere ATP- siempre va en contra de un gradiente de concentración.Transporte pasivo- No requiere ATP- siempre va a favor de un gradiente de concentración

El transporte pasivo puede ser a su vez de 3 tipos

1. Difusión simple, donde las moléculas no requieren un transportador, si no que estas pasan a través de la membrana plasmática de manera simple por ser liposolubles.2. Difusión facilitada, donde las moléculas pasan a través de una proteína transportadora que no requiere gasto de energía para funcionar

3. Difusión por canales iónicos, donde los iones son transportados mediante proteínas con afinidad a un cierto ion de un lado a otro de la membrana.

El transporte activo se divide en 3 formas

2. Simporte, donde dos moléculas que se encuentran de un mismo lado de la membrana son transportadas a la vez (simultáneamente) por un transportador proteínico, necesitando la ruptura de un ATP en el proceso

1. Uniporte, donde una proteína transporta una sola molécula de un lado a otro de la membrana necesitando el calor generado por la ruptura de una molécula de ATP

3. Antiporte, donde existen dos componentes, uno intracelular y otro extracelular, que al oxidar un ATP provoca el intercambio simultaneo de ambos componentes

En el caso de TMG existen tipos

1. Endocitosis.2. Exocitosis.3. Transcitosis.

Las funciones celulares dependen del estrado nutricional de las células, por lo cual los mecanismos de endocitosis son fundamentales para dicha sobrevivencia. La endocitosis, al igual que los transportadores proteínicos de la membrana se llevan a cabo continuamente en la mayoría de las células, mostrando mayor frecuencia en células del sistema inmunitario como los macrófagos.

Fagocitosis y función inmunitaria.

¡Inmunidad innata e Inmunidad adquirida

Condición de respuesta inmune innata: reconocimiento del agente agresorPrincipales representantes de la inmunidad innata: FagocitosFagocitos: Macrófagos, Células dendríticas, Neutrófilos

4. Las pts de adhesion permiten que los fagocitos de la sangre se unan a las células endoteliales, provocando que ruden en la superficie hasta encontrar una salida en las uniones celulares5. Los fagocitos que se encontraban cercanos al área de infección y aquellos que migraron de la sangre se mueven hacia el foco de infección atraidos por los péptidos quimiotácicos

1. Los m.o proliferan liberando pequeños péptidos con actividad quimiotácica
2. Entran en contacto con células endoteliales que forman los vasos sanguíneos y con los fagocitos que se encuentran en el tejido invadido
3. Las células endoteliales inician la síntesis de proteinas de adhesion celular al igual que los fagocitos que se encuentran en la sangre

9. El NADPH oxidasa activado promueve la liberación de especies reactivas de oxígeno; moléculas altamente tóxicas para los componentes celulares.10. El NADPH oxidasa captura altas cantidades de oxígeno transformándolas en aniones superóxido que a su vez promueven la formación de especies reactivas de oxígeno como H2O2

6. Los M.O. poseen componentes estructurales que son reconocidos por factores de reconocimiento de patron que se encuentran en los fagocitos7. La interacción de estas moléculas provoca la invaginación de la membrana celular la formación de una vacuola fagocítica o fagosoma8. La interacción química de las moléculas en la superficie membranas de los m.o. y fagocitos actovan receptores diversos entre ellos los de la proteína GQ que activan la fosfolipasa C

13. Finalmente los restos celulares tienen 2 destinos 13.1 ser eliminados por exocitosis 13.2 Transportar ciertos componentes antigénicos a la membrana celular para ser presentados a las células T Y B y se pueda dar el proceso de inmunidad adquirida

11. Las ROS, reaccionan con las biomoléculas que conforman las estructuras de los M.O. causando su muerte 12. Simultaneamente los fagocitos fusionan lisosomas a la vacuola en la que se internaliza el M.O. formando el fagosoma, liberando una cantidad de enzimas hidrolíticas que favorecen la digestión de los componentes del M.O.

Citoplasma y organelos

Citoplasma- Contenido interno que delimita la membrana plasmática Está lleno de organelos, iones, biomoléculas disueltos en agua y dispersosOrganelos- cumplen funciones primordiales que mantienen el funcionamiento de la célula

Citosol

Citoplasma

Organelos

Se especializan en funciones específicas

Membranosos:-Aparato de golgi-RER y REL -Mitocondria-Lisosomas-Peroxisomas

No Membranosos-Cilios-Flagelos-Citoesqueleto-Ribosomas

RER

. Funciona como base para los ribosomas (organelos que sintetizan las proteínas), recolectando los productos proteínicos mediante las cisternas para su distribución a la célula, principalmente al aparato de Golgi y membrana plasmática, ya que es un sitio en el que se sintetizan altas cantidades de glucoproteínas y fosfolípidos.

REL

Contienen una alta cantidad y diversidad de enzimas que se encargan de degradar sustancias endógenas como las hormonas o moléculas exógenas como fármacos, toxinas y xenobióticos. A pesar de no sintetizar proteínas, sintetiza grasas y rompen polisacáridos para liberar glucosa en la sangre.

Aparato de Golgi

El Aparato de Golgi contienen enzimas que permiten cortar, complementar, modificar, ordenar y empacar a las proteínas para que finalmente sean proteínas maduras y funcionales. Las cisternas intermedias integran azúcares a las proteínas y lípidos para formar biomoléculas de reconocimiento y las cisternas trans modifican ligeramente, clasifican y empacan los productos para llevarlos mediante vesículas secretoras a su destino final.

Lisosomas

Son organelos vesiculares membranosos que contienen una gran cantidad de enzimas degradadoras (hasta 40 tipos diferentes de hidrolasas) que funcionan como el “estómago de la célula”La célula utiliza los lisososmas para la degradación de moléculas nutritivas y organelos viejos (autofagia) mediante la autolisis

Peroxisomas

Contienen oxidasas en lugar de hidrolasas. Su función es oxidar moléculas, es decir, remover átomos de hidrógeno de las biomoléculas que sea ingresadas a este organelo. En el proceso de oxidación se liberan moléculas de peróxido de hidrógeno

Mitocondria

principal función consiste en proporcionar la energía requerida para mantener la vida mediante reacciones químicas fundamentales. La mitocondria es el organelo encargado de la producción del combustible energético celular, ya que su función es prácticamente sintetizar moléculas de ATP

Ribosomas

Son organelos formados por nucleoproteínas, es decir, proteínas acopladas a ácidos nucleicos de tipo ácido ribonucleico ribosomal (ARNr). Los ribosomas son los encargados de la traducción de ARN a proteínas. El ribosoma está formado por dos subunidades, una mayor y una menor y se encuentran asociados a la membrana del retículo endoplasmático, en las membranas de mitocondrias y cloroplastos o en el citoplasma, en eucariotas. En el caso de las células procariotas se encuentran libres en el citoplasma. Las dos subunidades son sintetizadas en el núcleo, ya que en el nucléolo (una estructura esférica que se encuentra en el núcleo) se sintetiza el ARNr. Ya formados, los ribosomas salen al citosol, mitocondria y al RER para cumplir con la función de la síntesis de proteínas a partir de un ARNm (ARN mensajero) que es producido en el núcleo.

Vesículas celulares

.Estos componentes cumplen con funciones primordiales en la célula, principalmente en las que incluyen la liberación de sustancias químicas hacia el medio extracelular o el transporte a sustancias químicas (como proteínas) a diferentes partes de la célula.

Citoesqueleto

Es una red de túbulos de origen proteínico de diversos grosores que se extienden por todo el citosol, dando estructura y sostén y proporcionando estabilidad y movimiento intercelular. El citoesqueleto proporciona forma celular y organiza a los demás organelos, para que con los movimientos bruscos no pierdan su estabilidad.

Centrosoma

Es una estructura cercana al núcleo, que permite el movimiento de los microtúbulos. Está formado por dos componentes: 1) Área pericentriolar y 2) Centriolos. El área pericentriolar está conformada por un conjunto de fibras proteínicas densas de gran importancia para la división celular.

Cilios

• La función de los cilios es el movimiento de sustancias que se encuentren en la superficie celular. Su movimiento es rítmico y de forma coordinada, cada uno con un movimiento semejante al del brazo de un nadador. Mientras existe el aporte de energía a partir de ATP, los cilios se seguirán moviendo de manera automática. De esta manera, su acción da lugar a que la célula se desplace por el medio acuoso.

Flagelos

Son estructuras similares a los cilios, pero aún más largos, permitiendo el movimiento de las células completa en un medio acuoso.

Núcleo

El núcleo

El núcleo es una de las estructuras que caracteriza a las células eucariotas (eu: verdadero y karios: núcleo). Es el compartimento donde se encuentra el ADN y toda la maquinaria necesaria para transcribir su información a ARN.

DNA

RNA

PROTEÍNA

EL NÚCLEO POSEE DIFERENTES FUNCIONES

ENTRE LAS QUE DESTACAN LAS SIGUIENTES...

Contiene en aislamiento el ADN, en forma de cromosomas

Durante la mayor parte de la vida de la célula, la cromatina está descondensada, lo que significa que existe en cadenas largas y delgadas que parecen garabatos bajo el microscopio. En este estado, la maquinaria celular (como las proteínas que leen y copian el ADN) puede acceder de forma relativamente fácil al ADN, lo cual es importante para permitir que la célula crezca y funcione.

En el núcleo organiza los genes en cromosomas específicos

Cada especie tiene su propio número característico de cromosomas.Al igual que muchas especies de animales y plantas, los seres humanos son diploides (2n), lo que significa que la mayor parte de sus cromosomas vienen en juegos conocidos como pares homólogos.Los espermatozoides y óvulos humanos, los cuales tienen un solo cromosoma homólogo de cada par, se dice que son haploides (1n).

Anomalías asociadas a los cromosomas

Trisomía 21- Síndrome de down Trisomía 18- Síndrome de EdwardsSíndrome 45 X, -Síndrome de turnerXXY- Síndrome de Klinefelter

Permite a través de sus poros nucleares, el transporte de moléculas entre el núcleo y el citoplasma

El núcleo suele ser muy selectivo, por lo tanto posee una membrana especial que solo permite la entrada a los sustratos necesarios para que se lleva a cabo el proceso de replicación de ADN, trascripción a ARN

Es el sitio en donde se produce el ARN mensajero (ARNm)

La función del ARNm es transportar la información sobre las proteínas desde el ADN en el núcleo de la célula hasta el citoplasma de la célula (interior acuoso), donde la maquinaria productora de proteínas lee la secuencia del ARNm y traduce cada codón de tres bases en su aminoácido

Info

U U A A C C G G

Resuelve lo siguiente

1. A T C G G C T T C2. A A A G G G T T T 3. T A C G T A C G T

El núcleo posee un organelo llamado nucléolo, y para muchos autores es considerado como una entidad citogenética que determina un compartimiento subnuclear.

Es el lugar donde se sintetiza la mayor parte del ARN ribosómico y donde se ensamblan las subunidades ribosómicas. Una vez ensamblados, los ribosomas son transportados al citoplasma de la célula, donde actúan como sitios para la síntesis proteica.

Info

Otras funciones

a. El transporte de moléculas que residen en el núcleo hacia el citoplasma.b. La modificación de ARNs pequeños.c. El ensamblaje de ribonucleoproteínas. d. El reclutamiento de proteínas reguladoras. e. El control del envejecimiento celular.

Replicación del DNA

Sucede en sentido 5'-3'

División celular

El mecanismo de división celular es fundamental para el mantenimiento y supervivencia de las especies y la vida. El proceso microscópico de formación de células hijas se da de manera organizada, compartiendo la misma información genética que posee la célula madre.

La mitosis es la división de las células somáticas

Cariocinecis: división del núcleo

Mitosis

Citocinesis: división del citoplasma

La mitosis, aunque es un proceso continuo, se divide generalmente en seis etapas o períodos: profase, prometafase, metafase, anafase, telofase y citocinesis.

El cíclo celular está encaminado a la autoconservación y el reparto equitativo del material hereditario Dura desde unos minutos hasta unas horas Las células tienen un tiempo de vida variable La división celular es un proceso por el cuál las células dañadas o viejas se reemplazan por células nuevas

Cíclo celular

Síndrome de klinefelter

• puede afectar adversamente el crecimiento testicular y genera testículos más pequeños de lo normal
• puede causar reducción de la masa muscular, reducción del vello corporal y facial, y agrandamiento del tejido mamario
• producen poco o nada de esperma
• Estatura superior a la media
• Después de la pubertad, menos masa muscular y menos vello facial y corporal en comparación con otros adolescentes

Síndrome de down

Algunas características físicas comunes del síndrome de Down incluyen:

• Cara aplanada, especialmente en el puente nasal
• Ojos en forma almendrada rasgados hacia arriba
• Cuello corto

• Manos y pies pequeños

• Tono muscular débil o ligamentos flojos
• Estatura más baja en la niñez y la adultez

Síndrome de Edwards

• Retraso de crecimiento pre y postnatal* (Peso medio al nacer: 2340 g)
• Nacimiento postérmino*
• Panículo adiposo y masa muscular
• escasa al nacer
• Craneofacial: microcefalia*, fontanelas amplias, occipucio prominente*
• Mano trisómica* (posición de las manos característica con tendencia a puños cerrados, con dificultad para abrirlos))

SÍNDROME DE TURNER

• Un cuello corto y con piel adicional (cuello con pliegues o "palmeado")
• Una línea de nacimiento de cabello baja en la espalda
• Orejas con una posición baja
• Manos y pies hinchados
• Las personas con síndrome de Turner pueden nacer con defectos cardíacos y renales. En general, no tienen un desarrollo sexual típico y son infértiles.