LA CELULA Y SU FUNCION AREA:CIENCIA Y AMBIENTE
IE.N° 3056 “GRAN BRETAÑA” LIC. RICARDO VICENTE FERRER OBREGÓN DAIP
LA CELULA
Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Organización de la célula Citoplasma y Núcleo Protoplasma
Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
La célula
Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Evolución de la célula
Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
La célula
Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Organización de la célula Protoplasma: Agua Electrolitos Proteínas Estructurales Globulares
Lípidos Carbohidratos
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Organización de la célula Protoplasma: Agua: 80% Electrolitos: Potasio
Magnesio Fosfato Sulfato Bicarbonato Poco: Na, Cl, Ca
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Organización de la célula Proteínas: 20% de la
masa celular Estructurales: Pelo Microtúbulos
– Citoesqueleto • Cilios • Axones • Husos mitóticos Extracelulares
– Colágena – Elastina • Tej conectivo, vasos, tendones ligamentos Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Organización de la célula Proteínas Globulares Enzimas En estructuras
membranosas intracelulares Catalizadores
Lípidos: 2% Insolubles en agua Fosfolípidos y Colesterol Triglicéridos (en los adipocitos) Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Organización de la célula CARBOHIDRATOS No tienen función estructural (excepto en
las GP) En el LEC: glucosa disuelta Intracelular: glucógeno
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Estructura Física de la Célula Membrana celular Membrana nuclear Retículo
endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondrias Lisosomas Centríolos Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Estructuras membranosas de la célula Membranas compuestas por Lípidos y proteínas Lípidos: barrera contra el agua e hidrosolubles Proteínas: conductos para substancias específicas
Membranas: Celular Nuclear Del retículo endoplásmico De las mitocondrias, De los lisosomas Del aparato de Fisiología Golgi y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Membrana celular
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Membrana celular Barrera lípida: Bicapa de dos moléculas de espesor Compuesta de
fosfolípidos – Fosfato: hidrosoluble (hidrófila) – Ac. Graso: liposoluble (hidrófoba)
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Membrana celular Impermeable a: (hidrosolubles) Iones Glucosa Urea Permeable a: (liposolubles) Oxígeno Dióxido de carbono Alcohol Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Proteínas de la Membrana celular Glucoproteínas
P. transportadoras
P. acarreadoras
(transporte activo) Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Carbohidratos de la MC “glucocáliz” celular Se presentan junto
con proteínas y lípidos Glucoproteínas Glucolípidos
Los CH sobresalen
de MC Proteoglucanos Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Carbohidratos de la MC “glucocáliz” celular Funciones: Poseen carga negativa Forman uniones intercelulares Substancias receptoras Reacciones inmunitarias Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Citoplasma y organelos Citosol: porción líquida del citoplasma Glóbulos de grasa neutra Gránulos de glucógeno Ribosomas Retículo endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondrias Lisosomas Peroxisomas Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
El Citoplasma
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Retículo endoplásmico Estructuras tubulares y vesículas
conectados entre sí Su pared es igual a la membrana celular Está lleno de matriz endoplásmica Posee gran cantidad de sistemas enzimáticos fijos que coordinan las funciones metabólicas de las células Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Retículo endoplásmico rugoso
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Retículo endoplásmico Ribosomas y RER: Los Ribosomas contienen RNA y proteínas Función: sintetizar proteínas
RE Liso: Sin ribosomas Sintetiza lípidos Participa en muchos procesos enzimáticos celulares
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Aparato de Golgi Relacionado con el Retículo
endoplásmico por las vesículas ER Membranas celulares similares al REL Cuatro o más capas de vesículas aplanadas adyacentes al núcleo Función: Síntesis protéica
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Aparato de Golgi
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Lisosomas Formados por el Aparato de Golgi Se dispersan por todo el citoplasma Sistema digestivo intracelular Alimento Estructuras celulares dañadas Bacterias
Contienen enzimas hidrolíticas Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Mitocondrias Central energética de la célula Poseen dos membranas Externa
Interna: forma los pliegues que fijan
enzimas oxidativas Están llenas de matriz mitocondrial Capaces de autorreplicarse Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Mitocondria
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Mitocondrias Oxidan los nutrientes: Se produce CO2 y H2O La energía liberada se utiliza para
sintetizar ATP (adenosín-trifosfato) El ATP se transporta de la mitocondria al citoplasma para liberar energía necesaria para al función celular.
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Otras estructuras y organelos citoplásmicos Proteínas fibrilares: rigidez Microtúbulos: Transporte intracelular Cilios La cola del espermatozoide El aparato mitótico Aparato contractil del músculo Vesículas o gránulos secretorios Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
El núcleo celular Centro de control
celular DNA: genes Determinan las
características de las enzimas citoplásmicas Regulan la reproducción celular Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
El núcleo celular La membrana
nuclear es doble Una dentro de la otra La externa se
continúa con el RE Tiene miles de
poros nucleares para el paso de moléculas de 15000 a 44000 Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
El Nucleolo Carece de membrana
limitante. Pueden ser uno o varios ARN y proteínas similares a las de los ribosomas Aumenta de tamaño durante la síntesis protéica Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
El Nucleolo Función: Formar subunidades glanulares de ribosomas Pasan al citoplasma
por los poros del núcleo y forman “ribosomas maduros”
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Sistemas funcionales de la célula Ingestión celular: Difusión y Transporte Activo La mayor parte
Endocitosis Pinocitosis
– Vesículas muy pequeñas llenas de LEC Fagocitosis
– Partículas grandes como: bacterias, células o tejido necrosado Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Pinocitosis Se realiza continuamente y rápido Macrófagos Las vesículas son muy pequeñas, ME
Entran macromoléculas de proteínas a la
célula a través de la membrana. Proteinas >>> receptores en la membrana >>> >
depresiones revestidas >> vesícula Clatrina, actina, miosina Requiere de ATP y Ca Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Fagocitosis Entran partículas
grandes a la célula a través de la membrana. Macrófagos tisulares, leucocitos Bacterias, células
muertas, restos tisulares Las bacterias se unen a un receptor Opsonización
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Digestión de substancias fagocitadas Función de los lisosomas A la vesícula fagocitada se le unen varios lisosomas Le vacían hidrolasa ácida Se forma una vesícula digestiva Se digiere el interior de la vesícula digestiva Los productos de la digestión (aa, glucosa, fosfatos),
pueden difundir al citoplasma. El resto forma el corpúsculo residual que se excreta por exocitosis. Los lisosomas contienen: Lisozimas y lisoferrina
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Formación de proteínas por el retículo endoplásmico rugoso Cubierto de ribosomas Expulsan su material al
citosol y al interior de vesículas endoplásmicas Se forman glucoproteínas
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Formación de lípidos por el retículo endoplásmico liso Fosfolípidos y Colesterol Se integran a la membrana del REL El REL está en continuo crecimiento
Forman las vesículas de transporte que
se dirigen hacia el Aparato de Golgi Proporciona enzimas para: La degradación del glucógeno La eliminación de sustancias tóxicas Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
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Funciones de síntesis del aparato de Golgi Procesa substancias formadas en el RE Sintetiza carbohidratos: Ac. Siálico y Galactosa
Grandes polisacáridos Ac. Hialurónico y sulfato de condroitina
– Proteoglicanos secretados en el moco – Sustancia fundamental intersticial – Matriz orgánica del cartílago y del hueso Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Esquema del aparato de Golgi
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Proceso de las secreciones endoplásmicas por el aparato de Golgi Retículo endoplásmico: proteínas >>>
vesículas de transporte >>> aparato de Golgi >>> se añaden moléculas de CH >>> condensa las secreciones del RE vesículas secretoras >>>>LEC El aparato de Golgi forma: Vesículas secretoras Lisosomas
Las vesículas secretoras se fusionan con la
membrana celular o la de los organelos Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Extracción de energía de los nutrientes: mitocondrias La Célula obtiene
energía de: Oxígeno Carbohidratos: Glucosa
Grasas: Ácidos grasos
Proteínas: Aminoácidos
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Extracción de energía de los nutrientes: mitocondrias La energía liberada se
emplea para la síntesis de: Adenosíntrifosfato
EL ATP se utiliza como
fuente de energía en toda la célula para todas las reacciones metabólicas intracelulares. Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Mitocondria
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Características funcionales del adenosintrifosfato (ATP) Nucleótido Base nitrogenada: Adenina
Pentosa: Ribosa
Tres radicales
fosfato Dos uniones fosfato de alta energía 12000 calorías Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Características funcionales del adenosintrifosfato (ATP) Para liberar su energía: Pierde un radical de ácido fosfórico Se forma ADP Después se une
nuevamente el ácido fosfórico Se forma nuevo ATP El ciclo se repite
indefinidamente
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Procesos químicos en la formación del ATP: Papel de la mitocondria Al entrar la glucosa a la célula: Glucólisis: Glucosa >>> Ac. Pirúvico
– ADP>>>ATP – 5% del metabolismo energético celular total
La mayor parte del ATP celular se
forma en la mitocondria
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Procesos químicos en la formación del ATP: Papel de la mitocondria En la mitocondria: Ac. Pirúvico, Acidos grasos y aminoácidos >>>>acetil-CoA>>>>Ciclo de Krebs >>>> átomos de hidrógeno y dióxido de carbono El CO2 sale de la mitocondria y finalmente de la célula Los átomos de H se combinan con O2 y se libera gran cantidad de energía que permite ADP >>> ATP El ATP se va al citoplasma para proporcionar
energía para las funciones celulares Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Funciones celulares y ATP El ATP se utiliza para: Transporte a través de las membranas Bomba de sodio-potasio
Síntesis de compuestos químicos Síntesis protéica
Trabajo mecánico Contracción muscular
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Funciones celulares y ATP Además el ATP se utiliza para: Transporte a través de las membranas de: Iones de potasio, calcio, magnesio, fosfato,
cloruro, urato, hidrógeno. Síntesis de: Fosfolípidos, Colesterol Purinas (adenina, guanina) Pirimidinas (timina y citosina)
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Movimiento celular amiboideo Movimiento de los leucocitos a través
de los tejidos Proyección de un seudópodo que se fija al tejido circundante Exocitosis y endocitosis continuas Fibronectina, Actina, Miosina Ectoplasma Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Quimiotaxis Quimiotaxis positiva Se acerca a la fuente de la sustancia
Quimiotaxis negativa Se aleja
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Cilios y movimientos ciliares En forma de látigo sobre la superficie celular Superficies internas de: Vías respiratorias Trompas de falopio
El cilio está cubierto por membrana celular 11 microtúbulos: 9 dobles y 2 simples Cada cilio es el sobrecrecimiento del cuerpo
basal del cilio Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Cilios y movimientos ciliares
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Corte transversal de un cilio
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Cilios y movimientos ciliares
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Adenosintrifosfato (ATP)
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Citoesqueleto
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