Donde hay educación no hay distinción de clases

Confucio

LA CÉLULA Y SUS FUNCIONESDra. Karina Soto OrtizCirujana OftalmólogaCórnea y Cirugía Refractiva

Imagenología Corneal

Comparación de tamaños

Organización de la célula

Núcleo Membrana nuclear

Citoplasma Membrana plasmática

Protoplasma Agua Iones Proteínas Lípidos Carbohidratos

Protoplasma

Agua Concentración del 70-85%

Iones Potasio, magnesio, fosfato, sulfato,

bicarbonato Sodio, cloruro, calcio

Proteínas 10 a 20% de masa celular Estructurales y funcionales

Protoplasma

Proteínas estructuralesFilamentos Microtúbulos Citoesqueleto

Proteínas funcionales Enzimas, móviles o adheridas a membrana Catalizan reacciones químicas intracelulares

Fibras de colágenoFibras de elastina

Protoplasma

Lípidos 2% masa celular Forman membranas celulares, almacenan

nutrientes. Colesterol, fosfolípidos, triglicéridos

Hidratos de carbono Glucoproteínas Nutrición: glucosa y glucógeno

Estructura física

Organelos intracelulares Membranas que lo recubren

Los lípidos hacen una barrera al agua y sustancias hidrosolubles

Proteínas que forman “poros” para el paso de sustancias específicas

Enzimas

Estructura física

Membrana celular 55% proteínas 25% fosfolípidos 13% colesterol 4% lípidos 3% hidratos de carbono

Membrana celular

Bicapa lipídica, con proteínas globulares.

Fosfolípidos Extremo fosfato – hidrofílico Acido graso – hidrofóbico

Las porciones hidrofílicas están en contacto con el agua intra y extracelular.

Membrana celular

Permeabilidad de la capa lipídica

Impermeable a iones, glucosa, urea Permeable a O2, Co2, alcohol

El colesterol de la membrana determina el grado de permeabilidad.

Membrana celular

Proteínas de membrana Glucoproteínas

Proteínas integrales (penetran toda la membrana)

Proteínas periféricas (sólo en la superficie)

Proteínas integrales

Canales o poros selectivos para iones Proteínas transportadoras Enzimas Receptores de hormonas

Proteínas periféricas

Se unen a las proteínas integrales Son enzimas o controladores del

transporte de sustancias a través de los poros.

Membrana celular

Hidratos de carbono

Unidos a proteínas o lípidos (glucoproteínas y glucolípidos)

La porción “gluco” protruye al exterior de la célula

Glucocáliz: proteoglicanos en la pared externa de la célula.

Membrana celular

Los hidratos de carbono:

Dan carga negativa a la célula Une una célula con otra a través del glucocáliz Componentes de los receptores hormonales Participan en la reacción inmune

Citoplasma

Citosol Porción líquida Proteínas, electrolitos, glucosa

Grasa, glucógeno, ribosomas, vesículas Organelos:

Retículo endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondiras Lisosomas Peroxisomas

Retículo endoplásmico

Red de estructuras vesiculares tubulares y planas – más superficie.

Membrana bilipídica + proteínas Matríz endoplásmica – medio acuoso

distinto al citosol Enzimas – metabolismo celular

Retículo endoplásmico

Rugoso Contiene ribosomas (ARN y proteínas) Sintetiza nuevas proteínas

Agranular o Liso Síntesis de lípidos Ayuda en procesos enzimáticos

intrarreticulares

Reticulo Endoplásmico Rugoso

Ribosomas

Microscopía electrónica

Retículo endoplásmico rugoso con vesículas secretoras En la glándula seminal de una rata.

Microscopía electrónica

Aparato de Golgi

Íntima relación con Retículo Endoplásmico Estructura similar al RE liso, con vesículas

secretoras Las vesículas de transporte salen del RE y

se fusionan al Aparato de Golgi, ahí se procesan para formar lisosomas, vesículas secretoras, etc.

Aparato de Golgi

Microscopía electrónica

Lisosomas

Organelos vesiculares que se forman por la rotura del aparato de Golgi, y se dispersan por el citoplasma

Aparato digestivo intracelular Digiere

Estructuras celulares dañadas Partículas de alimento Sustancias no deseadas (bacterias)

Lisosomas

Bicapa lipídica, gran cantidad de gránulos.

Los gránulos contienen enzimas digestivas

Estas enzimas hidrolizan: escinden en dos o más partes un compuesto orgánico.

Lisosomas

Cuando la célula rompe la membrana de los lisosomas, se liberan las enzimas digestivas.

Las enzimas dan lugar a productos pequeños, de fácil difusión, como aminoácidos y glucosa.

Peroxisomas

Proceden del RE Contienen oxidasas – forman peróxido de

Hidrógeno (H202) El H202 + catalasa – oxidan sustancias que

de otra forma serían venenosas.

Vesículas secretoras

Sustancias químicas especiales se forman en el sistema RE-AG y se liberan hacia el citoplasma en forma de vesículas o gránulos secretores.

Vesículas secretoras

Exocitosis

Que el Dr. Jastrow nos perdone el plagio

Mitocondrias

Extraen energía de los nutrientes. Su número varía dependiendo de cuánta

energía necesite la célula Se concentran en los sitios de mayor

metabolismo energético Varios tipos y tamaños

Mitocondria

Mitocondria

Estructura básica Membrana bilipídica + proteínas

Membrana externa Membrana Interna

Compartimentos (pliegues) –unión de enzimas Matríz – enzimas disueltas

Mitocondria

Función Oxidación de nutrientes Liberación de energía Formación del compuesto de ALTA ENERGIAATP (Adenosin trifosfato) El ATP se libera a la célula y va a donde la

célula necesite energía.

Mitocondria

Se reproducen a sí mismas Contiene ADN similar al del núcleo, que

controla su función y replicación, llamado ADN mitocondrial.

Mitocondria

Microscopía electrónica

Mitocondria

Mitocondria tipo tubular – glándula suprarrenal

Estructuras filamentosas y tubulares

Proteínas fibrilares que forman filamentos o túbulos y microtúbulos.

Citoesqueleto – estructuras físicas rígidas Por ej.

Actina y miosina Microtúbulos de cilios

Microtúbulos

Núcleo

Centro de control Contiene el ADN (genes)

Determinan las características de las proteínas

Controlan la reproducción de la célula (mitosis)

Estructura del Núcleo

Membrana nuclear

Dos membranas bicapa Membrana externa – Retículo endoplásmico Poros nucleares con grandes complejos

proteicos

Continuidad RE-Nucleo

Membrana nuclear

Poro nuclear

Poro nuclear

Nucleolos

No tienen membrana Son acúmulos de ARN y proteínas

ribosomales El ADN sintetiza ARN,

parte del cual se almacena en los nucleolos otros pasan a través de los “poros” hacia el

citoplasma Este ARN + proteínas sintetizan ribosomas

maduros, que formarán más proteínas.

Nucleolos

Microscopía electrónica

Nucleolos

Inmunofluorescencia

Hay dos cosas infinitas: el Universo y la estupidez humana.

Y del Universo no estoy tan seguro

Albert Einstein

dra_soto@hotmail.com

SISTEMAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA

Sistemas funcionales

Ingestión celular – Endocitosis Pinocitosis Fagocitosis

Digestión celular – lisosomas Síntesis y formación de estructuras cels.

Retículo endoplásmico Aparato de Golgi

Extracción de energía de los nutrientes Mitocondria

Locomoción celular Movimiento amebiano y cilios

Endocitosis

Transporte activo Transporte de una sustancia a través de la

membrana por una estructura física (proteina) Endocitosis

Las partículas muy grandes entran a la célula gracias a esta función especializada. Pinocitosis – partículas diminutas Fagocitosis – partículas grandes

Pinocitosis

Especialmente rápida en los macrófagos Se unen proteínas a la membrana celular

a través de receptores, localizados en las hendiduras revestidas.

Las hendiduras se invaginan (filamentos contráctiles) y se cierran los bordes (proteínas fibrilares).

La porción invaginada se separa de la superficie formando una vesícula en el citoplasma.

Pinocitosis

Fagocitosis

Macrófagos tisulares, leucocitos. Bacterias, células muertas, restos

tisulares Bacterias unidas a un anticuerpo

previamente. El anticuerpo se une a los receptores de

membrana (opsonización) Mismo proceso de la pinocitosis que

termina en vesículas.

Fagocitosis

Digestión

Al aparecer una vesícula se une a ella uno o más lisosomas

Vacían sus hidrolasas ácidas en la vesícula (vesícula digestiva)

Hidrolización de proteínas, hidratos de carbono, lípidos.

Los productos serán aminoácidos, glucosa, fosfatos.

Digestión

Los productos de la digestión difundirán al citoplasma.

Lo no-digerible forma el cuerpo residual, que se excretara por exocitosis.

Digestión y Exocitosis

Lisosomas

Regresión de tejidos Útero Glándulas mamarias Músculos

Autólisis Eliminación de células o tejido dañado

Bactericidas Lisozima, Lisoferrina, pH 5.

Síntesis y formación de estructuras celulares

Retículo endoplásmico rugoso Ribosomas

Sintetizan proteínasExtruyen al citosolExtruyen a la matríz endoplásmica

Síntesis y formación de estructuras celulares

Reticulo endoplásmico liso Sintetiza lípidos

Fosfolípidos Colesterol

Se incorporan a la bicapa lipídica del REL

Las vesículas RE migran al Aparato de Golgi

Síntesis y formación de estructuras celulares

Otras funciones del REL Enzimas para desdoblar glucógeno Enzimas para detoxificar

Coagulación, oxidación, hidrólisis, conjugación con ácido glucurónico, etc.

Aparato de Golgi

Procesa las sustancias formadas en el RE Sintetiza hidratos de carbono

Ácido hialurónico Condroitín sulfato

Estos son componentes del moco, secreciones glandulares, intersticio, matríz del cartílago y del hueso.

Aparato de Golgi

Las vesículas de transporte del REL, se escinden y difunden hacia la capa más profunda del AG.

En estas vesículas se sintetizan proteínas El AG les pega hidratos de carbono y

compacta las secreciones. Al terminar el proceso se separan

vesículas que difunden a través de la célula.

Aparato de Golgi

Vesículas formadas Vesículas secretoras y lisosomas

Difunden hacia la membrana celular, se fusionan a ella y vacían sus sustancias al exterior por exocitosis.

Vesículas intracelulares Se fusionan a la membrana celular o membranas

de las mitocondiras o del RE, reponiendo superficie.

Formación de proteínas, lípidos y vesículas en el RE y AG

Extracción de energía de los nutrientes

La mitocondria

Alimentos Hidratos de carbono – glucosa Proteínas – aminoácidos Grasas – ácidos grasos

Estos entran a la célula, reaccionan con oxígeno y enzimas, liberando ATP.

Formación de ATP

Célula: glucólisis Glucosa ácido pirúvico

ADP ATP

Mitocondria: Hidratos de carbono, lípidos, aminoácidos Ácido pirúvico Acetil Coenzima A

Ciclo de Krebs ATP

Formación de ATP

Usos del ATP

Transporte de sustancias Sodio, potasio, calcio, magnesio, etc.

Sintesis de compuestos químicos Proteínas, fosfolípidos, colesterol, etc.

Trabajo mecánico Locomoción celular, contracción muscular,

etc.

Usos del ATP

Locomoción celular

Músculo esquelético, cardíaco y liso Otras células

Movimiento amebiano Movimiento ciliar

Movimiento amebiano

Movimiento de toda célula en relación con su entorno

Se emite un seudópodo, se proyecta a distancia, se ancla y tira de la célula. Formación continua de membrana celular en

el extremo conductor Absorción continua de membrana celular en

las partes medias y posterior Unión del seudópodo por proteínas de

receptor a tejido circundante.

Movimiento amebiano

Se piensa que hay actina y miosina en cada célula, lo que da contracción.

Todo el proceso funciona por ATP Todo inicia por quimiotaxis

Ejemplos Leucocitos Fibroblastos Células embrionarias

Movimiento amebiano

Macrófago extendiendo un pseudópodo

Movimiento ciliar

Movimiento a modo de látigo de los cilios que están en la superficie celular.

Vías respiratorias y trompas de Falopio Desplazan líquido en una dirección. Hay varios cilios por célula. Están formados por microtúbulos y

túbulos.

Estructura y función del cilio

Cilios pulmonares

Uno de los principales objetivos de la educación debe ser ampliar las

ventanas por las cuales vemos al mundo.

Arnold H Glasgow

dra_soto@hotmail.com