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Las funciones de los
seres vivos
Fisiología celular
La célula, como unidad funcional de los seres
vivos, está capacitada para llevar a cabo las
funciones características de éstos: nutrición,
reproducción y relación.
Las funciones que caracterizan a los seres
vivos también tienen su contrapartida a nivel
celular.
Funciones de nutrición
Funciones de nutrición
• La
nutrición es el conjunto de procesos
mediante los cuales las células intercambian
materia y energía con el exterior, para
construir y renovar sus estructuras y
realizar sus actividades vitales.
Fases de la nutrición
celular
1. Incorporación de los nutrientes.- Se lleva a
cabo mediante transporte a través de las
membranas que, en función del tamaño
molecular de las sustancias incorporadas,
puede ir precedido o no por un proceso de
endocitosis.
Fases de la nutrición
celular
2. Preparación de los nutrientes para su
utilización.- Algunas sustancias de elevado
peso molecular no pueden ser utilizadas
directamente por las células y deben sufrir
un proceso previo de digestión, que las
transforma en otras más simples que sí
pueden ser asimiladas.
La digestión puede ser extracelular o
intracelular. Los nutrientes resultantes
pueden atravesar la membrana.
Digestión intracelular y
extracelular
Fases de la nutrición
celular
3. Utilización de los nutrientes.- Las células
utilizan los nutrientes que incorporan para
construir y mantener sus propias estructuras
y para obtener energía.
Todo ello lo consiguen mediante una red de
reacciones químicas que recibe el nombre de
metabolismo.
Fases de la nutrición
celular
4. Eliminación de los productos de deshecho.Las sustancias que no resultan asimilables
por la célula tras la digestión son
expulsadas, generalmente por exocitosis.
Por otra parte, los productos finales del
metabolismo también son excretados fuera
de la célula mediante transporte a través de
la membrana.
Tipos de nutrición
celular
• Nutrición autótrofa: Capacidad de síntesis
de materia orgánica sencilla a partir de
nutrientes inorgánicos
• Nutrición
heterótrofa: Obtención de
materia orgánica sencilla del exterior.
Transporte a través de
las membranas
Transporte a través de
las membranas
• La membrana plasmática es la frontera física
de la célula. Todas las sustancias que hayan
de entrar o salir de ella deben atravesarla.
• El
interior de la célula y el medio
extracelular difieren en su composición,
por lo que la membrana plasmática
controla las moléculas que la atraviesan.
• El paso de sustancias se rige por las leyes
de la difusión
Leyes de difusión
Cuando dos compartimentos acuosos con
disoluciones de diferente concentración
están separados por un tabique permeable, el
soluto se desplazará desde el compartimento
de más concentración al de menos hasta que
las concentraciones se igualen.
Comentar:
Perm. selectiva función
de hidrofobicidad del
interior de la bicapa,
El paso de sustancias a través de la membrana
plasmática se rige por las leyes difusión (aunque con
permeabilidad selectiva)
Tipos de transporte a
través de la membrana
• Transporte de moléculas pequeñas
• Transporte de grandes partículas
Transporte de
moléculas pequeñas
E n f u n c i ó n d e l o s re q u e r i m i e n t o s
energéticos que presentan, se distinguen dos
tipos:
• el
transporte pasivo (difusión simple o
difusión facilitada) y
• el transporte activo.
Transporte pasivo
(Solubles en la membrana)
Sustancias solubles en la membrana, ya sea por su
pequeño tamaño (agua), poca o nula polaridad y
pequeño tamaño (CO2, O2), o apolaridad (urea)
Forman canales acuosos que permiten
el paso de sustancias con carga eléctrica,
como iones
(ej: glucosa, aminoácidos polares)
Es el caso del transporte de la glucosa. La molécula se une a la
proteína transportadora o carrier provocando un cambio
conformacional en el transportador que permite el paso de la
molécula.
+++++
-----
En contra de gradiente de concentración, con consumo de energía (ATP).
Se realiza mediante proteínas especializadas llamadas bombas
Transporta iones y otras moléculas
Bomba
Transporte de moléculas pequeñas
Transporte de grandes
partículas
Algunas células necesitan incorporar el
alimento en forma de macromoléculas, incluso
células enteras. También pueden necesitar
expulsar partículas grandes como productos de
secreción (ej. hormonas) o deshecho.
La célula dispone de mecanismos para
incorporar o expulsar partículas que no pueden
atravesar la membrana: la endocitosis y la
exocitosis.
Endocitosis
Invaginación de una región de la membrana
que posteriormente se estrangula para dar
lugar a una vesícula intracelular.
La célula incorpora, englobándolas en el
interior de esta vesícula, partículas del medio
extracelular.
Endocitosis
Existen dos tipos de endocitosis en función del
tamaño de las partículas incorporadas:
• Pinocitosis.-
Incorporación de partículas que se
encuentran en disolución. Ej. macromoléculas.
• Fagocitosis.- Incorporación, en grandes vesículas
(fagosomas), de partículas grandes sólidas, en
suspensión en el medio. Sólo algunos tipos
celulares tienen la capacidad de fagocitar. Ej.
fagocitosis de bacterias por macrófagos.
Exocitosis
Proceso inverso al de endocitosis: una vesícula
intracelular se aproxima a la membrana
plasmática fundiéndose con ella. Su contenido
es vertido al medio extracelular. Ej. secreción
de hormonas, desechos...
Es necesario que exista un equilibrio entre
endocitosis y exocitosis para que la superficie de la
membrana, y el volumen celular permanezcan
constantes.
La ósmosis
• Fenómeno en el que se produce la difusión
de un disolvente a través de una membrana
semipermeable desde una solución más
diluída a otra más concentrada.
• Las
membranas celulares son
semipermeables por lo que el agua
(disolvente) se desplaza de la zona menos
concentrada a la más concentrada.
el exterior está más
concentrado que el citoplasma
el exterior está menoss
concentrado que el citoplasma
En un medio isotónico no se producen fenómenos osmóticos