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BiocosmiatríA 2008 SesióN 05 Estrucutra Celular

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BiocosmiatríA 2008 SesióN 05 Estrucutra Celular

  1. 1. Ciencias Biológicas Sesión Nº 05 Estructura Celular
  2. 2. Teoría Celular <ul><li>Todos los seres vivos están formados por células. </li></ul><ul><li>Todas las células se forman a partir de otras células. </li></ul><ul><li>La célula es la unidad anatómica, funcional, genética y evolutiva de todo ser vivo . </li></ul>
  3. 5. Membrana Celular <ul><li>Es un complejo supramolecular con forma de una lámina que delimita la célula. </li></ul><ul><li>Está formada básicamente por lípidos y proteínas en proporción variable. </li></ul><ul><li>Está compuesta por dos capas de fosfolípidos ( bicapa fosfolipídica ) en las que se acomodan las proteínas a modo de mosaicos en su superficie. </li></ul><ul><li>Su estructura es de Mosaico Fluido , las moléculas no están “ fijas ” unas con otras sino que pueden moverse en el plano de la membrana en cualquier dirección. </li></ul>
  4. 7. Membrana Celular <ul><li>Lípidos de Membrana : </li></ul><ul><li>Los lípidos de membrana son moléculas que tienen un extremo hidrofílico o polar y un extremo hidrofóbico o no polar que espontáneamente forman bicapas. </li></ul>
  5. 8. Membrana Celular <ul><li>Lípidos de Membrana : </li></ul><ul><li>Los tres principales lípidos de membrana son los fosfolípidos , colesterol y glucolípidos . </li></ul>
  6. 9. Membrana Celular <ul><li>Proteínas de Membrana : </li></ul><ul><li>La mayor parte de las funciones específicas de la membrana son desempeñadas por las proteínas. </li></ul><ul><li>La cantidad y tipo de proteínas en una membrana determina la función de la célula. </li></ul><ul><li>Tipos : </li></ul><ul><ul><li>Integrales : transmembrana o Intrínsecas </li></ul></ul><ul><ul><li>Atraviesan total o parcialmente la bicapa lipídica. </li></ul></ul><ul><ul><li>Periféricas : extrínsecas </li></ul></ul><ul><ul><li>Se ubican en la superficie sin penetrar la bicapa lipídica. </li></ul></ul>
  7. 11. Proteínas de Membrana : Transmembrana Periféricas
  8. 14. Membrana Celular
  9. 15. Membrana Celular <ul><li>Funciones : </li></ul><ul><ul><li>Separar los medios intra y extracelular. </li></ul></ul><ul><ul><li>Permitir la comunicación intercelular con células adyacentes, a través de complejos de unión celular : desmosomas, nexus, gap junction , etc. </li></ul></ul><ul><ul><li>Seleccionar las sustancias que pueden entrar o salir de la célula (permeabilidad selectiva o semipermeabilidad) mediante mecanismos diferentes: transporte pasivo , transporte activo y transporte en masa . </li></ul></ul>
  10. 16. Uniones de Membranas <ul><li>Las uniones celulares se encuentran principalmente en el tejido epitelial, pero también se presentan en las regiones de contacto de todos los tejidos. </li></ul><ul><li>Las uniones celulares se clasifican en 3 grupos: </li></ul><ul><ul><li>Uniones de Oclusión </li></ul></ul><ul><ul><li>Sella las células epiteliales, impide la salida y la entrada de sustancias del epitelio. </li></ul></ul><ul><ul><li>Uniones de Anclaje </li></ul></ul><ul><ul><li>Une mecánicamente a las células una con otras. </li></ul></ul><ul><ul><li>Uniones de Comunicación </li></ul></ul><ul><ul><li>Permite la interacción entre las células mediante el paso de señales químicas </li></ul></ul>
  11. 17. Uniones de Membranas
  12. 20. Uniones de Oclusión <ul><li>Unión Estanca, Estrecha u Oclusiva </li></ul><ul><ul><li>Constituyen barreras de permeabilidad selectiva. </li></ul></ul><ul><ul><li>Las sustancias pueden ingresar a las células pero no pueden salir, ni por la membrana ni por los espacios intercelulares porque están sellados mediante este tipo de uniones celulares. </li></ul></ul><ul><ul><li>Un ejemplo de este tipo de unión celular se encuentra en el tapiz del intestino, que permite el ingreso de nutrientes al interior de las células y de ahí a los capilares pero impide la salida de estos de vuelta al intestino. </li></ul></ul>
  13. 22. Uniones de Anclaje <ul><li>Presentes en todos los tejidos animales. </li></ul><ul><li>Forma unidades estructurales resistentes, conectando a las células entre sí y con la matriz extracelular. </li></ul><ul><li>Son abundantes en los tejidos que están sometidos a tensiones mecánicas, como el músculo cardíaco y la epidermis (piel). </li></ul><ul><li>Están compuestas por 2 clases de proteínas: de adhesión intracelular , que forman una placa en la cara citoplasmática unida a filamentos y glucoproteínas transmembrana de unión con dominios intra y extracelualres. </li></ul><ul><li>Presentan 3 tipos funcionales: Uniones Adherentes , Desmosomas y Hemidesmosomas . </li></ul>
  14. 23. Uniones de Anclaje <ul><li>Unión Adherente </li></ul><ul><ul><li>Forman una banda de adhesión continua alrededor de cada célula por debajo de las uniones estancas u oclusivas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Las bandas presentan filamentos de actina . </li></ul></ul><ul><ul><li>Las glucoproteínas transmembrana de unión son cadherinas . </li></ul></ul><ul><ul><li>Pueden unir células adyacentes o células con la membrana basal. </li></ul></ul>
  15. 26. Uniones de Anclaje <ul><li>Desmosomas </li></ul><ul><ul><li>Son contactos intercelulares puntiformes que mantienen unidas las células. </li></ul></ul><ul><ul><li>Las placas son densas y presentan filamentos de queratina . </li></ul></ul><ul><ul><li>Las glucoproteínas transmembrana de unión son cadherinas . </li></ul></ul><ul><ul><li>Une células adyacentes y forma una red estructural continua vinculada con el citoesqueleto, que se extiende a todo el tejido. </li></ul></ul>
  16. 29. Uniones de Anclaje <ul><li>Hemidesmosomas </li></ul><ul><ul><li>Son similares morfológicamente a los desmosomas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Las placas son densas y presentan filamentos de queratina . </li></ul></ul><ul><ul><li>Las glucoproteínas transmembrana de unión son integrinas . </li></ul></ul><ul><ul><li>Une las células con la membrana basal (entre el epitelio y el tejido conjuntivo subyacente). </li></ul></ul>
  17. 31. Uniones de Comunicación <ul><li>Unión Tipo GAP, en Hendidura o Nexus </li></ul><ul><ul><li>Son muy numerosas y constituyen el medio de comunicación intercelular, permitiendo el paso de iones y pequeñas moléculas entre los citoplasmas celulares. </li></ul></ul><ul><ul><li>Las proteínas transmembrana forman estructuras llamadas conexones . Cuando los conexones están alineados forman un canal que conecta a los citoplasmas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Un conexón está formado por un anillo de 6 unidades proteicas llamadas conexinas , que al modificar su estructura abre o cierra el canal de conexión. </li></ul></ul>
  18. 36. Transporte Celular <ul><li>Las membranas celulares seleccionan las sustancias que pueden entrar o salir de la célula. </li></ul><ul><li>El transporte de estas sustancias pueden ser por: </li></ul><ul><ul><li>Transporte Pasivo </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Difusión Simple ( Ósmosis ) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Difusión Facilitada ( Transportadores y Canales proteicos ) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Transporte Activo </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Bombas de Membrana </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Transporte en Masa </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Endocitosis ( Pinocitosis y Fagocitosis ) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Exocitosis </li></ul></ul></ul>
  19. 38. Transporte Pasivo <ul><li>Difusión Simple </li></ul><ul><ul><li>Las sustancias atraviesan la bicapa lipídica. </li></ul></ul><ul><ul><li>La ósmosis es el paso de moléculas de agua. </li></ul></ul><ul><li>Difusión Facilitada </li></ul><ul><ul><li>El movimiento de sustancias se da a través de proteínas transmembrana, a las que se unen. </li></ul></ul><ul><ul><li>Existen dos clases de proteínas transportadoras: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Transportadores Proteicos : se fijan a la sustancia, la introducen a la célula y la liberan para su utilización. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Canales Proteicos : también llamados poros de membrana , permiten el ingreso libre de ciertos iones. </li></ul></ul></ul>
  20. 40. Transporte Activo <ul><li>Moviliza sustancias a través de la membrana en contra de la gradiente de concentración por lo que requiere energía ( ATP ). </li></ul><ul><li>Ocurre a través de proteínas transportadores conocidas como bombas de membrana . </li></ul><ul><li>El transporte puede ser: </li></ul><ul><ul><li>Antiporte : uno entra otro sale. </li></ul></ul><ul><ul><li>Ejem: Bomba Sodio-Potasio </li></ul></ul><ul><ul><li>Simporte : dos entran. </li></ul></ul><ul><ul><li>Ejem: Sodio-Glucosa </li></ul></ul>
  21. 42. Transporte en Masa <ul><li>Es la movilización de grandes cantidades de sustancias a través de la membrana. </li></ul><ul><li>Se utilizan vesículas de diversos tamaños que “engloban” las sustancias a transportar y las movilizan al interior o al exterior de la célula. </li></ul><ul><ul><li>Endocitosis : ingresa a la célula </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Pinocitosis : introducción de líquidos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Fagocitosis : introducción de sólidos </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Exocitosis : sale de la célula </li></ul></ul>
  22. 45. Matriz Extracelular - Glucocalix <ul><li>Es la cubierta que se encuentra en la superficie exterior de la membrana celular. </li></ul><ul><li>Su composición química está constituida por cadenas de oligosacáridos unidos a lípidos y/o proteínas de membrana , formando un complejo supramolecular de glucolípidos y glucoproteínas </li></ul><ul><li>Este complejo supramolecular cumple diversas funciones como el reconocimiento celular , los mecanismos de señalización celular , la filtración, el mantenimiento de un microambiente y la protección mecánica de la célula. </li></ul>
  23. 46. Reconocimiento Celular <ul><li>Este mecanismo permite que las células identifiquen a las células de su propio organismo, diferenciándolas de otras que a pesar de ser de la misma especie, pertenecen a otro organismo. </li></ul><ul><li>Esto es de suma importancia y se consideran en los procesos de transplante de piel u órganos, transfusiones de sangre, etc. </li></ul>
  24. 47. Citosol - Matriz Citoplasmática <ul><li>Es un coloide compuesto principalmente por agua, proteínas, sales, glúcidos y otras moléculas. </li></ul><ul><li>Cambia de estado de sol a gel constantemente permitiendo el movimiento interno (ciclosis) y externo (ameboideo) de la célula. </li></ul><ul><li>En él ocurren una serie de reacciones químicas indispensables para la célula: glucólisis, síntesis de proteínas, digestión celular, etc. </li></ul><ul><li>En él se encuentran el sistema de endomembranas, las organelas citoplasmáticas y el núcleo. </li></ul>
  25. 48. Citoesqueleto <ul><li>Es una estructura hecha de proteínas a modo de armazón que se encarga de dar la forma a la célula, el movimiento celular, la adhesión entre células y el tránsito interno de las organelas. </li></ul><ul><li>Se reconocen 3 tipos de estructuras: </li></ul><ul><ul><li>Microfilamentos </li></ul></ul><ul><ul><li>Filamentos Intermedios </li></ul></ul><ul><ul><li>Microtúbulos </li></ul></ul>
  26. 50. Citoesqueleto <ul><li>Microfilamentos </li></ul><ul><li>Son filamentos muy largos de 7 nm compuestos por actina . </li></ul><ul><li>Son de suma importancia en las células musculares donde participan en la contracción. </li></ul>
  27. 51. Citoesqueleto <ul><li>Filamentos Intermedios </li></ul><ul><li>Son filamentos organizados en forma de trenza de 10 nm compuestos por desmina , queratina , vimentinas , etc. </li></ul><ul><li>Se encargan de unir los microfilamentos a la membrana citoplasmática. </li></ul>
  28. 52. Citoesqueleto <ul><li>Microtúbulos </li></ul><ul><li>Son filamentos de 25 nm compuestos por tubulina . </li></ul><ul><li>Se proyecta desde una región cercana al núcleo hacia el citoplasma celular. </li></ul><ul><li>Se encarga de mantener la forma celular y participa en el movimiento de los cromosomas durante la división celular (huso acromático). </li></ul><ul><li>Determina la ubicación de las organelas y dirige el movimiento de las mitocondrias y cloroplastos. </li></ul><ul><li>Constituyente de los Centriolos, Cilios y Flagelos. </li></ul>
  29. 55. Citoesqueleto <ul><li>Centriolos </li></ul><ul><li>Son cilindros proteicos huecos que se disponen perpendicularmente entre sí y cercanos al núcleo. </li></ul><ul><li>Se encargan de la formación del huso acromático, necesario durante la división celular. </li></ul>
  30. 58. Citoesqueleto <ul><li>Cilios y Flagelos </li></ul><ul><li>Son estructuras que se proyectan desde la célula hacia fuera, compuestas por proteínas. </li></ul><ul><li>Se diferencian sólo por su longitud y número: </li></ul><ul><ul><li>Cilios: cortos y numerosos </li></ul></ul><ul><ul><li>Flagelos: largos y escasos </li></ul></ul><ul><li>Intervienen en el movimiento celular y en el caso de los cilios del movimiento de “barrido” de las sustancias que se encuentran sobre ellas. </li></ul>
  31. 63. Sistema de Endomembranas <ul><li>Es el conjunto de estructuras membranosas provenientes de la invaginación y repliegue de la membrana celular a la cual están funcionalmente relacionadas. </li></ul><ul><li>Se reconocen 3 estructuras: </li></ul><ul><ul><li>Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) </li></ul></ul><ul><ul><li>Retículo Endoplasmático Liso (REL) </li></ul></ul><ul><ul><li>Complejo de Golgi </li></ul></ul>
  32. 64. Retículo Endoplasmático Rugoso <ul><li>Es una e structura membranosa que se organiza formando tubos, canales y sacos aplanados. </li></ul><ul><li>Se le llama rugoso por la presencia de ribosomas adheridos a su membrana (superficie externa). </li></ul><ul><li>Participa en la síntesis de proteínas sobre todo de aquellas exportables, así como de las que forman parte de las membranas de otros organelos. </li></ul><ul><li>El retículo endoplasmático rugoso puede convertirse en retículo endoplasmático liso, cuando se requieren sus funciones. </li></ul>
  33. 66. Retículo Endoplasmático Liso <ul><li>Estructura membranosa formada por tubos, vesículas y sacos aplanados interconectados, que carece de ribosomas. </li></ul><ul><li>Se encarga de metabolizar carbohidratos (glucogenólisis), almacenar calcio (en células musculares), sintetizar lípidos (esteroides), así como detoxificar la célula (sobre todo en células hepáticas). </li></ul>
  34. 69. Complejo de Golgi <ul><li>También llamado Golgisoma o Aparato de Golgi , está constituido por pilas de 5 a 10 sacos membranosos aplanados (cisternas). Tiene una cara convexa dirigida hacia el exterior, llamada cara formadora y una cara cóncava dirigida hacia el centro, llamada cara de maduración . </li></ul><ul><li>Las cisternas están rodeadas por túbulos y vesículas. Las cisternas se originan por fusión de las vesículas transitorias desprendidas del RE. </li></ul><ul><li>El conjunto de cisternas constituye una unidad funcional llamada dictiosoma a partir de la cual se desprenden vesículas secretoras y lisosomas . La cantidad de dictiosomas varía según la función celular. </li></ul><ul><li>Se encarga de colectar lo fabricado en el RE (proteínas y lípidos), lo concentra y combina con otras sustancias (generalmente glúcidos) para luego distribuirlo dentro de la célula o hacia el exterior, mediante vesículas secretoras. Muchas de éstas contienen enzimas digestivas y se les llama lisosomas . El golgisoma también se encarga de culminar la síntesis de nuevas membranas que se desplazan hacia la membrana plasmática y se fusionan con ella. </li></ul>
  35. 74. Lisosomas <ul><li>Son estructuras membranosas pequeñas y esféricas que contienen enzimas digestivas o hidrolíticas del tipo nucleasas, fosfatasas, lisozimas, lipasas, etc. </li></ul><ul><li>Se encargan de la digestión intracelular y extracelular. Destruyen también a las organelas deterioradas (autofagia). </li></ul><ul><li>Las enzimas que contiene el lisosoma actúan a pH ácido y si se liberan, por ruptura de un lisosoma, destruyen la célula. </li></ul><ul><li>Se conocen básicamente dos tipos de lisosomas: </li></ul><ul><ul><li>Lisosomas primarios , que son aquellos que no han participado en ningún evento metabólico. </li></ul></ul><ul><ul><li>Lisosomas secundarios , que son aquellos que ya se involucraron en actividades de degradación. Resultan de la fusión con vesículas endocíticas. </li></ul></ul>
  36. 76. Peroxisomas <ul><li>Son estructuras membranosas que realizan importantes funciones oxidativas. </li></ul><ul><li>Las enzimas flavin oxidasas median reacciones oxidativas y usan oxígeno molecular como aceptor de electrones, produciendo peróxido de hidrógeno. </li></ul><ul><li>La enzima catalasa convierte el H 2 0 2 en H 2 0 y 0 2 . Actúan protegiendo a las células del daño que ocasiona el oxígeno y otros productos metabólicos. </li></ul>
  37. 77. Ribosomas <ul><li>Son las organelas más numerosas, están constituidas por ARN y proteínas. Se distingue en su estructura dos partes o sub unidades diferenciadas por su tamaño en mayor y menor . </li></ul><ul><li>Se asocian con el RER y con la superficie externa de la carioteca. Se encuentran también, dispersos en el citoplasma y también presentes dentro de las mitocondrias y cloroplastos. </li></ul><ul><li>Se encargan de realizar el proceso de traducción (la síntesis de proteínas). </li></ul>
  38. 79. Mitocondrias <ul><li>Es una organela esférica o alargada de gran tamaño. Tiene el tamaño de una bacteria. Constituida por dos membranas (externa e interna) y un fluido viscoso, rodeado por la membrana interna, llamado matriz mitocondrial. </li></ul><ul><ul><li>Membrana externa, que marca los límites de la mitocondria. Su estructura es similar a la de la membrana plasmática. </li></ul></ul><ul><ul><li>Membrana interna, que está completamente rodeada por la membrana externa. Tiene numerosos pliegues llamados crestas, que se proyectan al interior de la organela. </li></ul></ul><ul><ul><li>Matriz mitocondrial, que es una sustancia viscosa, rodeada por la membrana interna. Contiene la mayoría de las enzimas del Ciclo de Krebs. Posee también enzimas para la síntesis proteica y de ácidos nucleicos de uso endógeno. Cuenta con enzimas para la oxidación de ácidos grasos. </li></ul></ul>

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