DOCENTE: JUAN LUIS BENDEZÚ BENDEZÚ

INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA

LA CÉLULA Y SUS FUNCIONES

ORGANIZACIÓN DE LA CÉLULA

PROTOPLASMA(sustancias que la componen)

AGUA

IONES

PROTEINAS

LIPIDOS

HIDRATOS DE CARBONO

70-85%K+ , Mg2+ , PO4

3- , SO42- ,

HCO3- , Na+ , Cl- , Ca2+

10-20% Estructurales

Funcionales

Filamentos>microtúbulos>citoesqueleto

EnzimasFosfolípidos y colesterol (2%)Triglicéridos (adipocitos)

ESTRUCTURA FISICA DE LA CELULA

MEMBRANA CÉLULAR (plasmática)

Estructura elástica, fina y flexible (7.5 -10 nm)

55% proteínas25% fosfolípidos13% colesterol4% otros lípidos3% h. carbono

La barrera lipídica de membrana celular impide la penetración del agua

MEMBRANA CÉLULAR (plasmática)

Bicapa lipídica formada por fosfolípidos

FOSFATO

AC.GRASO

MODELO DEL MOSAICO FLUIDO

El colesterol controla gran parte de la fluidez de la membrana

Proteínas de la membrana

Integrales

PeriféricasCanales estructurales

Transportadoras

Receptores

H. Carbono de la membrana

Glucolípidos

Glucoproteínas

Funcionan como enzimas o controladores de transporte

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

ORGÁNULOS

Retículo endoplásmico

membranas dispuestas en forma de sacos aplanados y túbulos que están interconectados entre sí.

AGRANULAR GRANULAR

Sin ribosomas-Síntesis de lípidos-Detoxificación-Reservorio de ca+1

Con ribosomas-Síntesis de proteínas

Aparato de Golgi

Membranas similar al REL y esta formado por 4 o más capas apiladas de vesículas cerradas, finas y planas

Prominente en células secretoras

Las vesículas de transporte salen del RE > se fusionan con el ap. Golgi

Forma lisosomas y vesículas secretoras

Lisosomas

Peroxisomas

Formados por la ruptura del ap. Golgi y después se dispersan por el citoplasma

Aparato digestivo intracelular Digiere:-Células dañadas-Partículas de alimento -Sustancias no deseadas

-Diámetro 250 a 750 nm.-Membrana, bicapa lipídica con gránulos pequeños (proteínas con hasta 40 tipos de enzimas, hidrolasa)

Se diferencian de los lisosomas por:- Formados por autoreplicacion.- Contiene oxidasa --> Peróxido de hidrogeno

La mitad del alcohol que se ingiere se desintoxica en los peroxisomas

Vesículas secretoras

Mitocondrias Centros neurálgicos

Compuesta por dos membranas de bicapa lipídica- proteinas: una externa y otra interna

Las mitocondrias se reproducen por si mismas (ADN)

La matriz contiene grandes cantidades de enzimas + enzimas oxidativas = CO2 , agua , liberación de energía (sintetiza ATP)

Citoesqueleto El citoesqueleto es medio de sostén, de estabilidad, de conformación y de comunicación entre los elementos que constituyen la célula

Está constituido por tres tipos de fibras que son microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios.

NUCLEO ADN --> Características de las proteínas --> Reproducción

Membrana nuclear Dos membranas bicapa separadas, una dentro de otraLa externa es la

Continuación del RE

El espacio entre las dos membranas es el espacio interior del RE

Varios miles de poros atraviesan la membrana nuclear

NucléoloAcumulación de grandes cantidades de ARN y proteínas

SISTEMAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA

Sistemas funcionales• Ingestión celular : Endocitosis

– Pinocitosis– Fagocitosis

• Digestión celular – lisosomas• Síntesis y formación de estructuras celulares.

– 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)

• EndocitosisLas 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.• 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

– Ribosomas • Sintetizan proteínas

–Extruyen al citosol–Extruyen a la matríz endoplásmica

RETÍCULO ENDOPLÁSMICO RUGOSO

– Sintetiza lípidos• Fosfolípidos• Colesterol

– Se incorporan a la bicapa lipídica del REL– Las vesículas RE migran al Aparato de Golgi

• Otras funciones del REL– Enzimas para desdoblar glucógeno– Enzimas para detoxificar

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

RETICULO ENDOPLÁSMICO LISO

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.

• 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.

• 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.

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.

• 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

TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA MENBRANA CELULAR

La bicapa lipídica no es miscible con el LEC ni con el LIC --> Barrera frente al movimiento

Sustancias liposoluble la atraviesan

Proteína transportadora

Proteína de canal

DIFUSION TRANSPORTE ACTIVOVS

Energía del movimiento cinético de la materia

Movimiento en combinación de una proteína transportadora en contra del gradiente de energía.

Es el movimiento continuo aleatorio de moléculas, iones entre sí en los líquidos o los gasesDIFUSION

SIMPLESe produce a través de Intersticios de la bicapa lipídica y Canales acuosos

La velocidad depende de:

-Cantidad de la sustancia

-Velocidad del movimiento cinético

-Número y tamaño de las aberturas de la membrana

SIMPLE Difusión de sustancias a través de la bicapa lipídica

A mayor liposolubilidad de la sustancia mayor difusión. El oxígeno, nitrógeno, anhídrido carbónico; son altamente liposolubles

Difusión de agua y de otras sustancias insolubles en lípidos a través de canales proteicos

El agua es insoluble en los lípidos de la membrana, pero pasa fácilmente a través de los canales proteicos

Canales Proteicos Son permeables en forma selectiva a ciertas sustancias (Na, K). Abren o cierran por compuertas:

-voltaje (Na+, K+) genera potenciales de acción nerviosa (conducción)

-química ( ligando ) Ej: Canal de acetilcolina (transmisión de señales nerviosas)

Canal proteico selectivo de sodioDiámetro= 0.3 - 0.5 nm Superficie interna intensamente negativa

Canal proteico selectivo de potasioDiámetro= 0.3 x 0.3 nmNo tienen carga negativa

FACILITADARequiere la interacción de una proteína transportadora

La proteína transportadora, permite el paso de las moléculas y iones mediante su unión química

Glucosa y aminoácidos

Presión

Potencial de Nernst

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD NETA DE DIFUSIÓN

Difusión neta= Concentración externa – Concentración interna

FEM (fuerza electromotriz en milivoltios) = ± 61 log C1 / C2

Osmosis

Es la difusión neta de agua

Presión Osmótica

Es la presión para detener la Osmosis

La concentración molar (número de partículas) es lo que determina la presión osmótica

 CRENACIÓNEQUILIBRIO  HINCHA

La energía procede del ATPSodio-Potasio

Iones calcio

Iones hidrógeno

Diferencia de concentración Iónica

-cotransporte

-contratransporte

3.- A través de capas celulares

TRANSPORTE ACTIVO

1.- Primario 2.- Secundario

- Es la base de la función nerviosa

- Salen 3 Na + y entran 2K+

Es importante para controlar el volumen celular porque favorece la salida la osmosis de agua al exterior

PRIMARIO Bomba Na+ K+ (electrógena genera potencial eléctrico)

- La proteína transportadora tiene dos subunidades:

Alfa Beta peso molecular 100,000

peso molecular 55,000

Subunidad Alfa:

a) tiene 3 puntos receptores para la recepción de Na+ intracelular

b) dos puntos receptores para iones K+ en el exterior

c) tiene actividad ATPasa

• Mantiene concentración baja de calcio en el citosol intracelular• Son 2 bombas:

1. En la membrana celular y bombea calcio hacia el exterior

2. Retículo Sarcoplásmico de la células musculares y mitocondrias de todas las células

• La proteína transportadora penetra en la membrana y actúa como enzima ATPasa

Bomba de Ca++

Localizado en:

a. Glándulas gástricas (células parietales, secreta HCl)

b. Porción distal de los túbulos distales y conductos colectores corticales de los riñones (células intercaladas)

Transporte activo primario de H+

con sodio de iones calcio e hidrogeno

SECUNDARIO

COTRANSPORTE de glucosa y aminoácidos junto con iones sodio

CONTRATRANSPORTE

Se realiza en epitelio:- intestinal

- túbulos renales

- glándulas exócrinas

- vesícula biliar

- y en plexos coroides

TRANSPORTE ACTIVO A TRAVÉS DE CAPAS CELULARES

El mecanismo básico para el transporte de una sustancia a través de una lámina celular es:1) Transporte activo a través de la membrana celular de un polo de las células y 2) Difusión simple o difusión facilitada a través de la membrana del polo opuesto de la célula

GRACIAS POR SU ATENCIÓN