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LA CELULA Y SU FUNCION BIOLOGIA LA CELULA Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Organización de la célula n Citoplasma y Núcleo n Protoplasma Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 La célula Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Evolución de la célula Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 La célula Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Organización de la célula n Protoplasma: n Agua n Electrolitos n Proteínas Estructurales n Globulares n n Lípidos n Carbohidratos Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Organización de la célula n Protoplasma: n Agua: 80% n Electrolitos: Potasio n Magnesio n Fosfato n Sulfato n Bicarbonato n Poco: Na, Cl, Ca n Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Organización de la célula n Proteínas: 20% de la masa celular n Estructurales: n n Pelo Microtúbulos – Citoesqueleto • Cilios • Axones • Husos mitóticos n Extracelulares – Colágena – Elastina • Tej conectivo, vasos, tendones ligamentos Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Organización de la célula n Proteínas n Globulares n n n Enzimas En estructuras membranosas intracelulares Catalizadores n Lípidos: 2% n Insolubles en agua n Fosfolípidos y Colesterol n Triglicéridos (en los adipocitos) Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Organización de la célula n CARBOHIDRATOS n No tienen función estructural (excepto en las GP) n En el LEC: glucosa disuelta n Intracelular: glucógeno Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Estructura Física de la Célula n Membrana celular n Membrana nuclear n Retículo endoplásmico n Aparato de Golgi n Mitocondrias n Lisosomas n Centríolos Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Estructuras membranosas de la célula n Membranas compuestas por n Lípidos y proteínas Lípidos: barrera contra el agua e hidrosolubles n Proteínas: conductos para substancias específicas n n Membranas: n Celular n Nuclear n Del retículo endoplásmico n De las mitocondrias, n De los lisosomas n Del aparato de Fisiología Golgi y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Membrana celular Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Membrana celular n Barrera lípida: n Bicapa de dos moléculas de espesor n Compuesta de fosfolípidos – Fosfato: hidrosoluble (hidrófila) – Ac. Graso: liposoluble (hidrófoba) Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Membrana celular n Impermeable a: (hidrosolubles) n Iones n Glucosa n Urea n Permeable a: (liposolubles) n Oxígeno n Dióxido de carbono n Alcohol Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Proteínas de la Membrana celular n Glucoproteínas n P. transportadoras n P. acarreadoras (transporte activo) Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Carbohidratos de la MC “glucocáliz” celular n Se presentan junto con proteínas y lípidos n Glucoproteínas n Glucolípidos n Los CH sobresalen de MC n Proteoglucanos Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Carbohidratos de la MC “glucocáliz” celular n Funciones: n Poseen carga negativa n Forman uniones intercelulares n Substancias receptoras n Reacciones inmunitarias Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Citoplasma y organelos n Citosol: porción líquida del citoplasma n Glóbulos de grasa neutra n Gránulos de glucógeno n Ribosomas n Retículo endoplásmico n Aparato de Golgi n Mitocondrias n Lisosomas n Peroxisomas Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 El Citoplasma Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Retículo endoplásmico n Estructuras tubulares y vesículas conectados entre sí n Su pared es igual a la membrana celular n Está lleno de matriz endoplásmica n Posee gran cantidad de sistemas enzimáticos fijos que coordinan las funciones metabólicas de las células Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Retículo endoplásmico rugoso Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Retículo endoplásmico n Ribosomas y RER: n Los Ribosomas contienen RNA y proteínas n Función: sintetizar proteínas n RE Liso: n Sin ribosomas n Sintetiza lípidos n Participa en muchos procesos enzimáticos celulares Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Aparato de Golgi n Relacionado con el Retículo endoplásmico por las vesículas ER n Membranas celulares similares al REL n Cuatro o más capas de vesículas aplanadas adyacentes al núcleo n Función: Síntesis protéica Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Aparato de Golgi Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Lisosomas n Formados por el Aparato de Golgi n Se dispersan por todo el citoplasma n Sistema digestivo intracelular n Alimento n Estructuras celulares dañadas n Bacterias n Contienen enzimas hidrolíticas Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Mitocondrias n Central energética de la célula n Poseen dos membranas n Externa n Interna: forma los pliegues que fijan enzimas oxidativas n Están llenas de matriz mitocondrial n Capaces de autorreplicarse Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Mitocondria Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Mitocondrias n Oxidan los nutrientes: n Se produce CO2 y H2O n La energía liberada se utiliza para sintetizar ATP (adenosín-trifosfato) n El ATP se transporta de la mitocondria al citoplasma para liberar energía necesaria para al función celular. Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Otras estructuras y organelos citoplásmicos n Proteínas fibrilares: rigidez n Microtúbulos: n Transporte intracelular n Cilios n La cola del espermatozoide n El aparato mitótico n Aparato contractil del músculo n Vesículas o gránulos secretorios Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 El núcleo celular n Centro de control celular n DNA: genes n Determinan las características de las enzimas citoplásmicas n Regulan la reproducción celular Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 El núcleo celular n La membrana nuclear es doble n Una dentro de la otra n La externa se continúa con el RE n Tiene miles de poros nucleares para el paso de moléculas de 15000 a 44000 Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 El Nucleolo n Carece de membrana limitante. n Pueden ser uno o varios n ARN y proteínas similares a las de los ribosomas n Aumenta de tamaño durante la síntesis protéica Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 El Nucleolo n Función: n Formar subunidades glanulares de ribosomas n Pasan al citoplasma por los poros del núcleo y forman “ribosomas maduros” Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Sistemas funcionales de la célula n Ingestión celular: n Difusión y n Transporte Activo n n La mayor parte Endocitosis n Pinocitosis – Vesículas muy pequeñas llenas de LEC n Fagocitosis – Partículas grandes como: bacterias, células o tejido necrosado Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Pinocitosis n Se realiza continuamente y rápido n Macrófagos n Las vesículas son muy pequeñas, ME n Entran macromoléculas de proteínas a la célula a través de la membrana. n Proteinas >>> receptores en la membrana >>> > depresiones revestidas >> vesícula n Clatrina, actina, miosina n Requiere de ATP y Ca Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Fagocitosis n Entran partículas grandes a la célula a través de la membrana. n Macrófagos tisulares, leucocitos n n n Bacterias, células muertas, restos tisulares Las bacterias se unen a un receptor Opsonización Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Digestión de substancias fagocitadas Función de los lisosomas n A la vesícula fagocitada se le unen varios lisosomas n Le vacían hidrolasa ácida n Se forma una vesícula digestiva n Se digiere el interior de la vesícula digestiva n Los productos de la digestión (aa, glucosa, fosfatos), pueden difundir al citoplasma. n El resto forma el corpúsculo residual que se excreta por exocitosis. n Los lisosomas contienen: n Lisozimas y lisoferrina Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Formación de proteínas por el retículo endoplásmico rugoso n Cubierto de ribosomas n Expulsan su material al citosol y al interior de vesículas endoplásmicas n Se forman glucoproteínas Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Formación de lípidos por el retículo endoplásmico liso n Fosfolípidos y Colesterol n Se integran a la membrana del REL n El REL está en continuo crecimiento n Forman las vesículas de transporte que se dirigen hacia el Aparato de Golgi n Proporciona enzimas para: n La degradación del glucógeno n La eliminación de sustancias tóxicas Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Funciones de síntesis del aparato de Golgi n Procesa substancias formadas en el RE n Sintetiza carbohidratos: n Ac. Siálico y Galactosa n Grandes polisacáridos n Ac. Hialurónico y sulfato de condroitina – Proteoglicanos secretados en el moco – Sustancia fundamental intersticial – Matriz orgánica del cartílago y del hueso Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Esquema del aparato de Golgi Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Proceso de las secreciones endoplásmicas por el aparato de Golgi n Retículo endoplásmico: proteínas >>> vesículas de transporte >>> aparato de Golgi >>> se añaden moléculas de CH >>> condensa las secreciones del RE vesículas secretoras >>>>LEC n El aparato de Golgi forma: n Vesículas secretoras n Lisosomas n Las vesículas secretoras se fusionan con la membrana celular o la de los organelos Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Extracción de energía de los nutrientes: mitocondrias n La Célula obtiene energía de: n Oxígeno n Carbohidratos: n Glucosa n Grasas: n Ácidos grasos n Proteínas: n Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Aminoácidos Extracción de energía de los nutrientes: mitocondrias n La energía liberada se emplea para la síntesis de: n Adenosíntrifosfato n EL ATP se utiliza como fuente de energía en toda la célula para todas las reacciones metabólicas intracelulares. Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Mitocondria Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Características funcionales del adenosintrifosfato (ATP) n Nucleótido n Base nitrogenada: n Adenina n Pentosa: n Ribosa n Tres radicales fosfato n Dos uniones fosfato de alta energía n 12000 calorías Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Características funcionales del adenosintrifosfato (ATP) n Para liberar su energía: n Pierde un radical de ácido fosfórico n Se forma ADP n Después se une nuevamente el ácido fosfórico n n Se forma nuevo ATP El ciclo se repite indefinidamente Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Procesos químicos en la formación del ATP: Papel de la mitocondria n Al entrar la glucosa a la célula: n Glucólisis: n Glucosa >>> Ac. Pirúvico – ADP>>>ATP – 5% del metabolismo energético celular total n La mayor parte del ATP celular se forma en la mitocondria Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Procesos químicos en la formación del ATP: Papel de la mitocondria n En la mitocondria: n Ac. Pirúvico, Acidos grasos y aminoácidos >>>>acetil-CoA>>>>Ciclo de Krebs >>>> átomos de hidrógeno y dióxido de carbono n El CO2 sale de la mitocondria y finalmente de la célula n Los átomos de H se combinan con O2 y se libera gran cantidad de energía que permite ADP >>> ATP n El ATP se va al citoplasma para proporcionar energía para las funciones celulares Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Funciones celulares y ATP n El ATP se utiliza para: n Transporte a través de las membranas n Bomba n Síntesis de sodio-potasio de compuestos químicos n Síntesis n Trabajo protéica mecánico n Contracción muscular Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Funciones celulares y ATP n Además el ATP se utiliza para: n Transporte a través de las membranas de: n Iones de potasio, calcio, magnesio, fosfato, cloruro, urato, hidrógeno. n Síntesis de: n Fosfolípidos, n Colesterol n Purinas (adenina, guanina) n Pirimidinas (timina y citosina) Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Movimiento celular amiboideo n Movimiento de los leucocitos a través de los tejidos n Proyección de un seudópodo que se fija al tejido circundante n Exocitosis y endocitosis continuas n Fibronectina, Actina, Miosina n Ectoplasma Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Quimiotaxis n Quimiotaxis positiva n Se acerca a la fuente de la sustancia n Quimiotaxis negativa n Se aleja Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Cilios y movimientos ciliares n En forma de látigo sobre la superficie celular n Superficies internas de: Vías respiratorias n Trompas de falopio n n El cilio está cubierto por membrana celular n 11 microtúbulos: 9 dobles y 2 simples n Cada cilio es el sobrecrecimiento del cuerpo basal del cilio Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Cilios y movimientos ciliares Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Corte transversal de un cilio Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Cilios y movimientos ciliares Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Adenosintrifosfato (ATP) Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998 Citoesqueleto Fisiología y Fisiopatología Guyton, Hall, McGraw-Hill,1998
