TEMA 2. LA CÉLULA: UNIDAD DE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

A. Modelos de organización celular. Componentes de la Célula Eucariótica

PAU PARA MAYORES DE 25 AÑOS

CEA VEGA MEDIAJUAN BUENDIA ESCUDERO

Modelos de organización celular

p.112

1. Modelos de organización celular: procariótica y eucarótica 1. Modelos de organización celular: procariótica y eucarótica

Células eucariotas vegetales: 20-50 µm

Tamaño celularTamaño celular

Células eucariotas animales: 10-20 µm

Células procariotas (bacterias): 5 µm Excepciones

Óvulo de ave o reptil

Modelos de organización celular

p.112

Forma celularForma celular La forma básica de las células libres es esférica, pero ésta se modifica al unirse a otras células para formar tejidos o por la función que desempeña. Existe una fuerte relación entre forma y función celular

1. Modelos de organización celular: procariótica y eucarótica 1. Modelos de organización celular: procariótica y eucarótica

Modelos de organización celular

Célula procariotaCélula procariota No tiene el material genético protegido por una envoltura nuclear

Carece de la complejidad estructural de las células eucariotas. Los únicos orgánulos que comparte con la célula eucariota son no membranosos: ribosomas, cilios y flagelos

Es el tipo de célula que constituye a los organismos del reino Móneras (unicelulares).

p.112

1. Modelos de organización celular: procariótica y eucarótica 1. Modelos de organización celular: procariótica y eucarótica

Modelos de organización celular

Célula eucariotaCélula eucariota Tiene el material genético protegido por una envoltura nuclear

Centrosoma

Peroxisoma

Microvellosidades

Ribosoma

Complejo de Golgi

Tiene un sistema de membranas internas que aíslan compartimentos denominados orgánulos

Es el tipo de célula que constituye a los unicelulares de los reinos Protoctistas y Hongos, y a todos los organismos pluricelulares

p.112

1. Modelos de organización celular: procariótica y eucarótica 1. Modelos de organización celular: procariótica y eucarótica

Componentes de la célula eucariótica

Célula animalCélula animal

p.113

Intro. Componentes de la célula eucarióticaIntro. Componentes de la célula eucariótica

Célula vegetalCélula vegetal

Intro. Componentes de la célula eucarióticaIntro. Componentes de la célula eucariótica

Componentes de la célula eucariótica

p.113

Intro. Componentes de la célula eucarióticaIntro. Componentes de la célula eucariótica

Componentes de la célula eucariótica

p.114

2. La membranas plasmática: composición química y estructura2. La membranas plasmática: composición química y estructuraComponentes de la célula eucariótica

p.114

DefiniciónDefinición Finísima envoltura continua que delimita y confiere individualidad a la célula

Composición química

Composición química

- Lípidos: principalmente fosfolípidos, aunque también presenta colesterol y glucolípidos. Todos tienen naturaleza anfipática. - Proteínas: inmersas o adosados a la membrana.- Glúcidos: oligosacáridos que se unen a lípidos o proteínas dando lugar a glucolípidos o glucoproteínas.

EstructuraEstructura - El microscopio electrónico permitió la observación detallada de la membrana. Las primeras observaciones llevaron a establecer el concepto de membrana unitaria; estructura constante con un espesor de 75-80Å que parecía un sándwich o vía del tren.- Posteriormente otros investigadores han intentado interpretar la disposición espacial de los componentes de la membrana. Todos coinciden en considerar una bicapa lipídica.- El modelo aceptado actualmente es el de Singer y Nicolson (1971); el modelo del mosaico fluido.

Bicapa lipídica (capa externa + capa interna) con las cabezas polares orientadas hacia el exterior y las colas hidrofóbicas hacia el interior. Son los responsables de la fluidez de las membranas; los fosfolípidos y glucolípidos pueden moverse lateralmente o rotar sobre sí mismos. Esto permite la autorreparación o autosellado. El colesterol disminuye la fluidez y da estabilidad.

2. La membranas plasmática: composición química y estructura2. La membranas plasmática: composición química y estructuraComponentes de la célula eucariótica

p.115

Modelo del mosaico fluido

Intercalados entre ellos moléculas de colesterol y glucolípidos con las cadenas de oligosacáridos saliendo hacia el exterior ( lo cual produce asimetría).

2. La membranas plasmática: composición química y estructura2. La membranas plasmática: composición química y estructuraComponentes de la célula eucariótica

p.115

Modelo del mosaico fluido

Inmersas o adosadas a la bicapa lipídica quedan las proteínas. Las glucoproteínas también presentan sus cadenas glucídicas hacia el exterior. Distinguimos entre: proteínas integrales (unión fuerte a la membrana, se encuentran embebidas en la bicapa sobresaliendo por una cara), transmembrana (son proteinas integrales que sobresalen por ambas caras) y periféricas ( unión débil a la membrana, se sitúan en la cara externa o interna.

2. La membranas plasmática: composición química y estructura2. La membranas plasmática: composición química y estructuraComponentes de la célula eucariótica

p.115

Modelo del mosaico fluido

La membrana no es una estructura estática, sino dinámica. El modelo asimétrico del mosaico fluido permite explicar las funciones de la membrana plasmática, su capacidad de creicmiento y autosellado, la formación de vesículas o la fusión entre membranas.

2. La membranas plasmática: composición química y estructura2. La membranas plasmática: composición química y estructuraComponentes de la célula eucariótica

p.115

Modelo del mosaico fluido

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.116

EstructuralEstructural -Constituye la frontera física que separa el medio interno celular del medio externo y delimita la forma celular. -Muestra gran elasticidad en células aisladas (pseudópodos) y en las superficies libres de las que forma tejidos (microvellosidades).

La emisión de pseudópodos permite el desplazamiento de la célula

Las microvellosidades aumentan la superficie de absorción de la célula

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.116

De intercambio de sustancias

De intercambio de sustancias

La membrana presenta permeabilidad selectiva: hay moléculas que pueden atravesar la membrana y otras que no. A la célula entran mayoritariamente nutrientes y salen productos de desecho o de secreción.

No gasta ATP – a favor del gradiente : tendencia natural hacia el equilibrio

Gasta ATP – en contra del gradiente: en contra de la tendencia natural hacia el equilibrio

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.116

ÓsmosisÓsmosis Paso de agua a través de membranas semipermeables. Siempre del medio hipotónico al medio hipertónico. (Ver Tema 1)

No gasta ATP – a favor del gradiente

Gasta ATP – en contra del gradiente

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.116

No gasta ATP – a favor del gradiente

Gasta ATP – en contra del gradiente

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.116

Difusión simpleDifusión simple Moléculas que pueden entrar <<colándose>> entre los componentes de la membrana:

-Sustancias de muy bajo peso molecular (O2, N2 o CO2)-Sustancias de naturaleza lipídica o de naturaleza apolar.

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.117

No gasta ATP – a favor del gradiente

Gasta ATP – en contra del gradiente

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.117

Difusión facilitadaDifusión facilitada Las sustancias requieren la mediación de proteínas de membrana (permeasas y proteínas de canal) que las reconocen específicamente:

-Iones como Na+, K+, Ca2+, Mg2+

-Azúcares sencillos, aminoácidos, nucleótidos

Permeasas

La unión específica sutancia-proteína genera un cambio en su conformación, permitiendo así el paso de la sustancia al citoplasma.

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.117

Difusión facilitadaDifusión facilitada Las sustancias requieren la mediación de proteínas de membrana (permeasas y proteínas de canal) que las reconocen específicamente:

-Iones como Na+, K+, Ca2+, Mg2+

-Azúcares sencillos, aminoácidos, nucleótidos

Proteínas del canal

No hay unión sustancia-proteína. La proteína actúa como un <<pasadizo>> . La apertura o cierre de este <<pasadizo>> puede estar regulada por ligandos (neurotransmisores, hormonas, nucleótidos o iones) o por cambios de voltaje (al modificarse el potencial eléctrico de membrana).

El potencial de membrana es el voltaje de la diferencia de potencial eléctrico a un lado y al otro de la membrana plasmática de una célula. La membrana de las células está polarizada, debido a que hay un reparto desigual de cargas eléctricas entre el interior y el exterior de la célula. Esto crea una diferencia de potencial, siendo el exterior positivo respecto al interior

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.118

No gasta ATP – a favor del gradiente

Gasta ATP – en contra del gradiente: en contra de la tendencia natural hacia el equilibrio

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.118

Bomba de Na+- K+Bomba de Na+- K+ - Presenta actividad ATPasa (descompone el ATP para proporcionar energía al transporte)-Es la responsable de la transmisión del impulso nervioso.

Na+ y K+ pueden entrar y salir de la célula por difusión, pero la permeabilidad de la membrana para el Na+ es menor que para el K+. Este es el motivo de que existan estos gradientes electroquímicos para Na+ y K +.

MEDIO EXTERNO

La Bomba Na+- K+ utiliza la energía que le aporta el ATP para expulsar Na+ al exterior (en contra del gradiente) y para introducir K+ al interior (en contra del gradiente)

Por cada 3 Na+ que la Bomba expulsa introduce 2 K+ . Esta operación consume 1 ATP y es la que hace que el exterior de la membrana sea + frente al interno. La diferencia de potencial es el potencial de membrana p.118

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.119

De formación e intercambio de vesículas

De formación e intercambio de vesículas

La membrana plasmática y la membrana de los orgánulos están implicadas en la formación constante de vesículas que transportan moléculas desde el exterior, hacia el exterior y entre orgánulos.

Fagocitosis Pinocistosis Endocitosis mediada por receptor

Endocitosis

Clatrina

Captura de partículas sólidas de gran tamaño

Captura de líquido que puede contener o no pequeñas partículas

Al producirse la unión específica molécula-receptor, la clatrina comienza a generar la invaginación de la membrana

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.119

De formación e intercambio de vesículas

De formación e intercambio de vesículas

La membrana plasmática y la membrana de los orgánulos están implicadas en la formación constante de vesículas que transportan moléculas desde el exterior, hacia el exterior y entre orgánulos.

La membrana de las vesículas internas se fusionan con la membrana plasmática. Pueden secretar sustancias (proteínas o lípidos que van a formar parte de la membrana celular), o excretar sustancias (productos de desecho)

Fusión de membranas (gracias a la fluidez y al dinamismo de la bicapa lipídica)

3. Funciones de la membrana plasmática. (Concepto básico de receptores de superficie y reconocimiento celular)

3. Funciones de la membrana plasmática. (Concepto básico de receptores de superficie y reconocimiento celular)

Componentes de la célula eucariótica

p.120

De transferencia de información

De transferencia de información

Las células presentan receptores específicos para moléculas como neurotransmisores, un fármaco, una hormona, etc. La unión molécula-receptor provoca la transducción de la señal hacia el interior celular, es decir, hace que se desencadene una acción o serie de acciones concretas en la célula; división celular, apertura de una proteína de canal, síntesis de una enzima, etc.

De identidad celularDe identidad celular La identidad de una célula viene determinada por la presencia de determinadas proteínas marcadoras de membrana. Estas proteínas son las responsables de la histocompatibilidad; son reconocidas por el sistema inmunitario como células propias o extrañas (transplantes). Las proteínas marcadoras también son responsables de la acción de un determinado microorganismo, virus o toxina sobre la célula; al tener un determinado marcador sabe si es la célula a la que debe infectar o no.

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.121

De adhesión celularDe adhesión celular

Unión de la cara contigua de dos células en varios puntos como si quedaran cosidas al compartir proteínas. El espacio intercelular queda sellado.

Unión estancaUnión estanca

Las células del epitelio intestinal presentan este tipo de unión para que los nutrientes se vean obligados a pasar a través de la membrana y no se cuelen entre las células

3. Funciones de la membrana plasmática. 3. Funciones de la membrana plasmática. Componentes de la célula eucariótica

p.121

De adhesión celularDe adhesión celular

Unión entre células vecinas mediante fibras de sus citoesqueletos.Unión de anclajeUnión de anclaje

Bandas de adhesiónBandas de adhesión Mediante filamentos de actina y proteínas de adhesión

Desmosomas Desmosomas Proteínas de adhesión en la cara externa que conectan con una placa basal de proteínas en la cara interna. A esta placa basal se unen los filamentos intermedios del citoesuqleto

Unión comunicanteUnión comunicante Como los plasmodesmos, comunicaciones entre las células a través de su pared celular (vegetales y hongos presentan pared celular).

4. Las membranas de secreción4. Las membranas de secreción

Componentes de la célula eucariótica

p.122

Componentes de la célula eucariótica

p.122

4. Las membranas de secreción4. Las membranas de secreción

GlucocáilzGlucocáilz

Es el conjunto de cadenas glucídicas unidas a lípidos y proteínas de la membrana plasmática y que sobresalen a modo de tapiz.

Tiene una función protectora frente a agentes físicos y químicos e interviene en los mecanismos de reconocimiento celular

Componentes de la célula eucariótica

p.122

4. Las membranas de secreción4. Las membranas de secreción

La pared celularLa pared celular Es una matriz extracelular exclusiva de células vegetales formada principalmente por celulosa, hemicelulosa y pectina

Su función principal es mantener la forma de la célula dándole rigidez y consistencia

Se compone de una serie de capas:

Interior celular

Interior celular

Lámina media: es de pectina y la primera que se forma

Pared primaria: formada por celulosa, hemicelulosa y pectina. Se sintetiza entre la membrana y la lámina media

Pared secundria: formada principalmente por celulosa. Se sintetiza entre la membrana y la p.primaria. Es tan rígida que solo la encontramos en células de tejido esquelético o conductor. Está formada por 3 capas.