La CélulaLa CélulaUnidad Fundamental de la Unidad Fundamental de la

vidavida

MD. Montalvo, YairMD. Montalvo, YairCátedra de Biológicas 1Cátedra de Biológicas 1

UAI UAI BUENOS AIRES ARGENTINABUENOS AIRES ARGENTINA

El descubrimiento de la célulaEl descubrimiento de la célulaRobert Hooke (siglo XVII) observando al microscopio comprobó que en los seres vivos aparecen unas estructuras elementales a las que llamó células. Fue el primero en utilizar este término.

Dibujo de R. Hooke de una lámina de corcho al microscopio

El descubrimiento de la célulaEl descubrimiento de la célulaAntony van Leeuwenhoek (siglo XVII) fabricó un sencillo microscopio con el que pudo observar algunas células como protozoos y glóbulos rojos.

Dibujos de bacterias y protozoos observados por Leeuwenhoek

La teoría celularLa teoría celularEstos estudios y los realizados posteriormente permitieron establecer en el siglo XIX lo que se conoce como Teoría Celular, que dice lo siguiente:

1- Todo ser vivo está formado por una o más células.

2- La célula es lo más pequeño que tiene vida propia: es la unidad anatómica y fisiológica del ser vivo.

3- Toda célula procede de otra célula preexistente.

4- El material hereditario pasa de la célula madre a las hijas.

Tipos de CélulasTipos de CélulasPodemos encontrar dos tipos de células en los seres vivos:

CÉLULA PROCARIOTA

•El material genético ADN está libre en el citoplasma.

•Sólo posee unos orgánulos llamados ribosomas.

•Es el tipo de célula que presentan las bacterias

CÉLULA EUCARIOTA

•El material genético ADN está encerrado en una membrana y forma el núcleo.

•Poseen un gran número de orgánulos.

•Es el tipo de célula que presentan el resto de seres vivos.

Tipos de células eucariotasTipos de células eucariotas

Célula eucariota animal Célula eucariota vegetal

Recuerda: que la célula vegetal se caracteriza por:

• Tener una pared celular además de membrana

•Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis

•Carece de centriolos.

La estructura de la célulaLa estructura de la célula

MEMBRANA PLASMÁTICA: una membrana que la separa del medio externo, pero que permite el intercambio de materia.

La estructura básica de una célula consta de:

CITOPLASMA: una solución acuosa en el que se llevan a cabo las reacciones metabólicas.

ADN: material genético, formado por ácidos nucleicos.

ORGÁNULOS SUBCELULARES: estructuras subcelulares que desempeñan diferentes funciones dentro de la célula.

MEMBRANASMEMBRANAS

Membranas compuestas porMembranas compuestas por– Lípidos y proteínasLípidos y proteínas

Lípidos: barrera contra el agua e hidrosolublesLípidos: barrera contra el agua e hidrosolublesProteínas: conductos para substancias específicasProteínas: conductos para substancias específicas

Membranas:Membranas:– CelularCelular– NuclearNuclear– Del retículo endoplásmicoDel retículo endoplásmico– De las mitocondrias, De las mitocondrias, – De los lisosomasDe los lisosomas– Del aparato de GolgiDel aparato de Golgi

Membrana celularMembrana celular

Barrera lípida:Barrera lípida:– Bicapa de dos Bicapa de dos

moléculas de espesormoléculas de espesorCompuesta de Compuesta de fosfolípidos fosfolípidos

– Fosfato: hidrosoluble Fosfato: hidrosoluble (hidrófila)(hidrófila)

– Ac. Graso: liposoluble Ac. Graso: liposoluble (hidrófoba)(hidrófoba)

Impermeable a:Impermeable a:– (hidrosolubles)(hidrosolubles)– IonesIones– GlucosaGlucosa– UreaUreaPermeable a:Permeable a:– (liposolubles)(liposolubles)– OxígenoOxígeno– Dióxido de carbonoDióxido de carbono– AlcoholAlcohol

Fisiología y FisiopatologíaGuyton, Hall, McGraw-Hill,1998

Proteínas de la Membrana celularProteínas de la Membrana celular

GlucoproteínasGlucoproteínas

P. transportadorasP. transportadoras

P. acarreadoras P. acarreadoras

(transporte activo)(transporte activo)

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Carbohidratos de la MCCarbohidratos de la MC“glucocáliz” celular“glucocáliz” celular

Se presentan junto Se presentan junto con proteínas y con proteínas y lípidoslípidos– GlucoproteínasGlucoproteínas

– GlucolípidosGlucolípidos

Los CH sobresalen Los CH sobresalen de MCde MC

ProteoglucanosProteoglucanos

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Carbohidratos de la MCCarbohidratos de la MC“glucocáliz” celular“glucocáliz” celular

Funciones:Funciones:– Poseen carga Poseen carga

negativanegativa– Forman uniones Forman uniones

intercelularesintercelulares

– Substancias Substancias receptorasreceptoras

– Reacciones Reacciones inmunitariasinmunitarias

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Citoplasma y organelosCitoplasma y organelos

Citosol: porción líquida del citoplasmaCitosol: porción líquida del citoplasma– Glóbulos de grasa neutraGlóbulos de grasa neutra– Gránulos de glucógenoGránulos de glucógeno

– RibosomasRibosomas

– Retículo endoplásmicoRetículo endoplásmico– Aparato de GolgiAparato de Golgi– MitocondriasMitocondrias– LisosomasLisosomas

– PeroxisomasPeroxisomas

citoplasma:citoplasma:– AguaAgua– ElectrolitosElectrolitos– ProteínasProteínas

Estructurales Estructurales GlobularesGlobulares

– LípidosLípidos– CarbohidratosCarbohidratos– Electrolitos:Electrolitos:

PotasioPotasioMagnesioMagnesioFosfatoFosfatoSulfatoSulfatoBicarbonatoBicarbonatoPoco: Na, Cl, CaPoco: Na, Cl, Ca

OrganizaciónOrganización

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El CitoplasmaEl Citoplasma

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Retículo sarcoplásmicoRetículo sarcoplásmico

Estructuras tubulares y vesículas conectados Estructuras tubulares y vesículas conectados entre síentre sí

Su pared es igual a la membrana celularSu pared es igual a la membrana celular

Está lleno de matriz endoplásmicaEstá lleno de matriz endoplásmica

Posee gran cantidad de sistemas enzimáticos Posee gran cantidad de sistemas enzimáticos fijos que coordinan las funciones metabólicas de fijos que coordinan las funciones metabólicas de las célulaslas células

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Retículo sarcoplásmico rugosoRetículo sarcoplásmico rugoso

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Retículo sarcoplásmicoRetículo sarcoplásmico

Ribosomas y RER:Ribosomas y RER:– Los Ribosomas Los Ribosomas

contienen RNA y contienen RNA y proteínasproteínas

– Función: sintetizar Función: sintetizar proteínas proteínas

RE Liso:RE Liso:– Sin ribosomasSin ribosomas– Sintetiza lípidosSintetiza lípidos– Participa en muchos Participa en muchos

procesos enzimáticos procesos enzimáticos celularescelulares

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Aparato de GolgiAparato de Golgi

Relacionado con el Retículo endoplásmico por Relacionado con el Retículo endoplásmico por las vesículas ERlas vesículas ER

Membranas celulares similares al RELMembranas celulares similares al REL

Cuatro o más capas de vesículas aplanadas Cuatro o más capas de vesículas aplanadas adyacentes al núcleoadyacentes al núcleo

Función: Síntesis protéicaFunción: Síntesis protéica

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Aparato de GolgiAparato de Golgi

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LisosomasLisosomas

Formados por el Aparato de GolgiFormados por el Aparato de Golgi

Se dispersan por todo el citoplasmaSe dispersan por todo el citoplasma

Sistema digestivo intracelularSistema digestivo intracelular– AlimentoAlimento

– Estructuras celulares dañadasEstructuras celulares dañadas

– BacteriasBacterias

Contienen enzimas hidrolíticasContienen enzimas hidrolíticas

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MitocondriasMitocondrias

Central energética de la célulaCentral energética de la célula

Poseen dos membranasPoseen dos membranas– ExternaExterna– Interna: forma los pliegues que fijan enzimas Interna: forma los pliegues que fijan enzimas

oxidativasoxidativas

Están llenas de matriz mitocondrialEstán llenas de matriz mitocondrial

Capaces de autorreplicarseCapaces de autorreplicarse

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MitocondriaMitocondria

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MitocondriasMitocondrias

Oxidan los nutrientes:Oxidan los nutrientes:– Se produce COSe produce CO22 y H y H22OO

– La energía liberada se utiliza para sintetizar La energía liberada se utiliza para sintetizar ATP (adenosín-trifosfato)ATP (adenosín-trifosfato)

– El ATP se transporta de la mitocondria al El ATP se transporta de la mitocondria al citoplasma para liberar energía necesaria citoplasma para liberar energía necesaria para al función celular.para al función celular.

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Otras estructuras y organelos Otras estructuras y organelos citoplásmicoscitoplásmicos

Proteínas fibrilares: rigidezProteínas fibrilares: rigidez

Microtúbulos: Microtúbulos: – Transporte intracelularTransporte intracelular– CiliosCilios– La cola del espermatozoideLa cola del espermatozoide– El aparato mitóticoEl aparato mitótico

Aparato contractil del músculoAparato contractil del músculo

Vesículas o gránulos secretoriosVesículas o gránulos secretorios

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El núcleo celularEl núcleo celular

Centro de control Centro de control celularcelular

DNA: genesDNA: genes– Determinan las Determinan las

características de las características de las enzimas citoplásmicasenzimas citoplásmicas

– Regulan la Regulan la reproducción celularreproducción celular

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El núcleo celularEl núcleo celular

La membrana nuclear La membrana nuclear es doblees doble– Una dentro de la otraUna dentro de la otra– La externa se continúa La externa se continúa

con el REcon el RE

Tiene miles de poros Tiene miles de poros nucleares para el nucleares para el paso de moléculas de paso de moléculas de 15000 a 4400015000 a 44000

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El NucleoloEl Nucleolo

Carece de membrana Carece de membrana limitante.limitante.

Pueden ser uno o variosPueden ser uno o varios

ARN y proteínas ARN y proteínas similares a las de los similares a las de los ribosomasribosomas

Aumenta de tamaño Aumenta de tamaño durante la síntesis durante la síntesis protéicaprotéica

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El NucleoloEl Nucleolo

Función:Función:– Formar subunidades Formar subunidades

glanulares de glanulares de ribosomasribosomas

Pasan al citoplasma Pasan al citoplasma por los poros del núcleo por los poros del núcleo y forman “ribosomas y forman “ribosomas maduros”maduros”

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PinocitosisPinocitosis

Se realiza continuamente y rápidoSe realiza continuamente y rápido– MacrófagosMacrófagos

Las vesículas son muy pequeñas, MELas vesículas son muy pequeñas, ME

Entran macromoléculas de proteínas a la célula Entran macromoléculas de proteínas a la célula a través de la membrana.a través de la membrana.– Proteinas >>> receptores en la membrana >>> > Proteinas >>> receptores en la membrana >>> >

depresiones revestidas >> vesícula depresiones revestidas >> vesícula – Clatrina, actina, miosinaClatrina, actina, miosina– Requiere de ATP y CaRequiere de ATP y Ca

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FagocitosisFagocitosis

Entran partículas grandes Entran partículas grandes a la célula a través de la a la célula a través de la membrana.membrana.

Macrófagos tisulares, Macrófagos tisulares, leucocitosleucocitos– Bacterias, células muertas, Bacterias, células muertas,

restos tisularesrestos tisulares

– Las bacterias se unen a un Las bacterias se unen a un receptorreceptor

– OpsonizaciónOpsonización

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Digestión de substancias fagocitadasDigestión de substancias fagocitadasFunción de los lisosomasFunción de los lisosomas

A la vesícula fagocitada se le unen varios lisosomasA la vesícula fagocitada se le unen varios lisosomas

Le vacían hidrolasa ácidaLe vacían hidrolasa ácida

Se forma una vesícula digestivaSe forma una vesícula digestiva

Se digiere el interior de la vesícula digestivaSe digiere el interior de la vesícula digestiva

Los productos de la digestión (aa, glucosa, fosfatos), pueden difundir al Los productos de la digestión (aa, glucosa, fosfatos), pueden difundir al citoplasma.citoplasma.

El resto forma el corpúsculo residual que se excreta por exocitosis.El resto forma el corpúsculo residual que se excreta por exocitosis.

Los lisosomas contienen:Los lisosomas contienen:– Lisozimas y lisoferrinaLisozimas y lisoferrina

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Formación de proteínas por elFormación de proteínas por elretículo endoplásmico rugosoretículo endoplásmico rugoso

Cubierto de ribosomasCubierto de ribosomas

Expulsan su material al Expulsan su material al citosol y al interior de citosol y al interior de vesículas vesículas endoplásmicasendoplásmicas

Se forman Se forman glucoproteínasglucoproteínas

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Formación de lípidos por elFormación de lípidos por elretículo endoplásmico lisoretículo endoplásmico liso

Fosfolípidos y ColesterolFosfolípidos y Colesterol

Se integran a la membrana del RELSe integran a la membrana del REL

El REL está en continuo crecimientoEl REL está en continuo crecimiento

Forman las vesículas de transporte que se dirigen hacia el Forman las vesículas de transporte que se dirigen hacia el Aparato de GolgiAparato de Golgi

Proporciona enzimas para:Proporciona enzimas para:– La degradación del glucógenoLa degradación del glucógeno– La eliminación de sustancias tóxicasLa eliminación de sustancias tóxicas

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Funciones de síntesis del aparato de Funciones de síntesis del aparato de GolgiGolgi

Procesa substancias formadas en el REProcesa substancias formadas en el RE

Sintetiza carbohidratos:Sintetiza carbohidratos:– Ac. Siálico y GalactosaAc. Siálico y Galactosa– Grandes polisacáridosGrandes polisacáridos

Ac. Hialurónico y sulfato de condroitinaAc. Hialurónico y sulfato de condroitina– Proteoglicanos secretados en el mocoProteoglicanos secretados en el moco– Sustancia fundamental intersticialSustancia fundamental intersticial– Matriz orgánica del cartílago y del huesoMatriz orgánica del cartílago y del hueso

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Esquema del aparato de GolgiEsquema del aparato de Golgi

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Proceso de las secreciones Proceso de las secreciones endoplásmicas por el aparato de Golgiendoplásmicas por el aparato de Golgi

Retículo endoplásmico: proteínas >>> vesículas Retículo endoplásmico: proteínas >>> vesículas de transporte >>> aparato de Golgi >>> se de transporte >>> aparato de Golgi >>> se añaden moléculas de CH >>> condensa las añaden moléculas de CH >>> condensa las secreciones del RE vesículas secretoras secreciones del RE vesículas secretoras >>>>LEC>>>>LEC

El aparato de Golgi forma: El aparato de Golgi forma: – Vesículas secretorasVesículas secretoras– LisosomasLisosomas

Las vesículas secretoras se fusionan con la Las vesículas secretoras se fusionan con la membrana celular o la de los organelosmembrana celular o la de los organelos

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Extracción de energía de los Extracción de energía de los nutrientes: mitocondriasnutrientes: mitocondrias

La Célula obtiene La Célula obtiene energía de: energía de: – OxígenoOxígeno

– Carbohidratos:Carbohidratos:GlucosaGlucosa

– Grasas:Grasas:Ácidos grasosÁcidos grasos

– Proteínas:Proteínas:AminoácidosAminoácidos

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Extracción de energía de los Extracción de energía de los nutrientes: mitocondriasnutrientes: mitocondrias

La energía liberada se La energía liberada se emplea para la síntesis emplea para la síntesis de:de:– AdenosíntrifosfatoAdenosíntrifosfato

EL ATP se utiliza como EL ATP se utiliza como fuente de energía en toda fuente de energía en toda la célula para todas las la célula para todas las reacciones metabólicas reacciones metabólicas intracelulares.intracelulares.

VOLCAN DEL TOTUMO CARTAGENAVOLCAN DEL TOTUMO CARTAGENA