UNIDAD III LA CÉLULA
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UNIDAD IIILA CÉLULA
ESTRUCTURA Y FUNCIONES DE LA CELULA
La teoría celular es un
concepto unificador en la
biología y comprende tres
principios:
• Todo organismo vivo está
compuesto por una o más
células.
• las células son las unidades
funcionales de los
organismos.
• Todas las células proceden
de otras células.
LA MEMBRANA PLASMATICA
Las membranas de la célula constan de una doble capa de moléculas de
fosfolípidos y colesterol en la que están incrustadas numerosas proteínas.
FuncionesAislar el contenido de la célula del ambiente exterior
• Regular la entrada y salida de materiales de la célula
• Permitir la interacción con otras células y con el ambiente extracelular
Cada fosfolípido presenta:cabeza hidrofilia (“afín al agua”)
un par de colas hidrofóbicas (“temen al agua”) Las proteínas de la membrana plasmática facilitan la comunicación entre la célula y el
entorno. Algunas dejan pasar ioneso moléculas específicas por la membrana plasmática, mientras
que otras favorecen las reacciones químicas de la célula.
modelo de mosaico fluido o modelo de sándwich de Singer
EL CITOPLASMA
Es el material interno que ocupa
toda la célula, presenta una parte
líquida llamada
citosol y una cuasi sólida llamada
protoplasma, por ello se dice que
el citoplasma es una
sustancia viscosa.
.
FuncionesEn el citoplasma se realizan varias
reacciones metabólicas y centrales de la
célula. Es un almacén de lípidos y
azúcares con lo cual se asegura el
mantenimiento de
los niveles de (ATP), la molécula
energética necesaria para el buen
funcionamiento de la célula. Contiene a
todos los organelos celulares y al
citoesqueleto, que es el armazón
constituido por filamentos proteicos.
NUCLEO
Este organelo está limitado por una doble
membrana que forma la envoltura nuclear.
El nucleoplasma es la parte interna del
núcleo donde se encuentra el nucléolo, está
formado por ARN, proteínas, enzimas,
nucleótidos y sales minerales. La cromatina
está constituida por ADN, proteínas, histonas
(condesan el ADN) y proteínas no histonas
(presentan funciones estructurales y
enzimáticas).
Funciones El núcleo se encarga del almacenaje y replicación del genoma
dirige todas las actividades celulares
responsable de la duplicación del ADN
define los procesos de formación, reproducción y operación celular.
contiene el código genético y da las instrucciones necesarias para la
síntesis de proteínas, las cuales forman membranas y estructuras
celulares.
También forma los compuestos que
tienen la capacidad para transportar electrones,
como el nad+ (nicotinamida-adenina-dinucleótido), indispensable para
el metabolismo celular
NUCLEOLOEs un organelo denso y complejo
que flota dentro
del núcleo y está formado por
grandes cantidades
de ARN y proteínas.
Se han descrito en él tres regiones:
centro fIbrilar que contiene genes de
ARNr en forma de
cromatina parcialmente
condensada; la región fibrilar, que
rodea al centro fibrilar, y la región
granular, que son masas de
partículas
ribosómicas en maduración.
Funciones
Realiza la biosíntesis de ribosomas
Sintetiza casi todo el ARN que existe en la
célula, utilizando para ello la
información del ADN. Algunas proteínas y
el ARNr se unen para formar subunidades
ribosomales que a su vez constituyen
ribosomas completos.
Es una serie de canales o tubos cerrados,
interconectados y limitados por una
membrana. Morfológicamente puede ser
rugoso y liso
El retículo endoplásmico rugoso (RER)
tiene forma de canales (como un
laberinto), con grandes cantidades de
ribosomas incrustados en la cara externa.
El retículo endoplásmico liso (REL)
presenta un aspecto tubular ramificado y
carece de ribosomas.
RETICULO ENDOPLASMATICO
Funciones
En el RER
se lleva a cabo la síntesis de proteínas, las cuales constituyen la matriz
extracelular, las enzimas lisosomales y las membranas celulares.
Las proteínas sintetizadas en el RER permanecen como proteínas de
membrana o llegan hasta el complejo de Golgi para ser transportadas hasta la
membrana plasmática mediante vesículas.
El REL
se ocupa de la biosíntesis de lípidos y fosfolípidos
Contiene además enzimas que intervienen en la biosíntesis de esteroides
El REL está especializado en el almacenamiento y liberación rápida de iones
calcio.
APARATO DE GOLGI
Es un grupo de sacos aplanados rodeados de
membrana, apilados en capas, con los
extremos dilatados y con un gran número de
vesículas, el conjunto de estos sacos apilados
forma los dictiosomas.
El complejo de Golgi presenta tres regiones:
a) Cis o cara de formación que es el saco más
próximo al RE, b) Medial donde se encuentran
los sacos centrales y c) Trans o cara de
maduración, que es el saco más cercano a la membrana plasmática
Funciones
Empaca proteínas, lípidos y carbohidratos
regula el tráfico de las moléculas de la célula
agrupa, clasifica y dirige el sitio al que va cada sustancia
almacenada en él.
En el hombre forma el acrosoma, un pequeño depósito con
enzimas que se encuentra en la parte apical del
espermatozoide.
Entre las vesículas que forma, están los lisosomas,
encargados de la digestión en la célula.
VACUOLASVesículas o vacuolas de células
animales
Son pequeños sacos membranosos
esféricos que se forman a partir del
retículo endoplásmico, del complejo
de Golgi o de invaginaciones de la
membrana plasmática
Funciones Actúan como almacén de
agua, sales y azúcares;
almacenan los productos de desecho
celulares y los transportan al exterior
Función en Vacuolas vegetales
• Contienen agua, azucares, sales,
pigmentos
Y moléculas toxicas
• Almacenan desechos y sales en
exceso
• Dan soporte físico a la célula
LOS LISOSOMAS
Vesículas esféricas rodeadas por una
membrana originadas en el complejo de Golgi.
Presenta un PH entre 4,5 y 5, es mas acido
que el citoplasma que tiene 7 a 7,3
Existen lisosomas primarios, esféricos y no
contienen restos de membrana y los lisosomas
secundarios que son más grandes e irregulares
y son consecuencia de la fusión de lisosomas
primarios con otros organelos limitados por la
membrana. Contienen partículas o membranas
en proceso de digestión.
Funciones.
son considerados el “estómago” de la célula, ya que
digieren
cualquier sustancia incorporada por medio de la
endocitosis mediante vesículas digestivas (heterofagia).
Degradan varios tipos de sustancias para su reciclaje o
excreción; además digieren
organelos envejecidos como mitocondrias o restos del
retículo endoplásmico rugoso
(autofagia).
PEROXISOMASSon organelos parecidos a los
lisosomas, pero su diferencia radica en
el tipo de enzimas que contienen. Los
lisosomas presentan hidrolasas y los
peroxisomas contienen muchos tipos
de enzimas; las más importantes son
las peroxidasas, que producen
peróxido de hidrógeno, y catalasas,
que desdoblan este peróxido de
hidrógeno en agua
y oxígeno. Estas enzimas son
sintetizadas por ribosomas libres en el
citoplasma y
transportadas a los peroxisomas
Funciones
Llevan a cabo reacciones oxidativas de ácidos grasos y
aminoácidos en la ruta metabólica, lo que da como resultado la
formación de peróxido de hidrógeno.
Intervienen en reacciones de detoxificación al cambiar a agua y
oxígeno el peróxido de hidrógeno, que es tóxico para las células.
Su actividad es relevante a nivel de
células de hígado y riñón, ya que la mitad del alcohol etílico que
ingiere un individuo
es oxidada en estos organelos.
Participan en la síntesis de fosfolípidos de las membranas
neuronales y de células del corazón.
Organelos que presentan dos membranas: una
externa que la rodea y limita, y una interna que
forma crestas o pliegues. Entre ambas membranas
se encuentra un espacio llamado espacio
intermembranoso.
Tienen en el interior una matriz mitocondrial, rico en
proteínas que en su mayoría son enzimas que se
encargan de la degradación de diferentes
compuestos.
Presentan su propio ADN circular, ARNm y ARNt,
ribosomas mitocondriales y enzimas para la
expresión del genoma mitocondrial. Son capaces de
replicarse a partir de otras mitocondrias existentes,
además replican su ADN y aumentan de tamaño
MITOCONDRIA
FuncionesLas mitocondrias están encargadas de llevar a
cabo la respiración celular
para la obtención de energía (ATP) a partir de la
degradación de moléculas orgánicas
como la glucosa y ácidos grasos.
FuncionesDan la coloración a los
distintos órganos de la
planta (raíz, tallo, hoja,
flor,
fruto y semillas).
Además, almacenan
pigmentos
fotosintéticos,
pigmentos accesorios
y otros tipos de
sustancias.
Son organelos donde se almacenan diferentes
pigmentos fotosintéticos y pigmentos
accesorios, además de otras sustancias.
Existen diferentes tipos de plastos como: a)
cloroplastos (pigmentos verdes); b)
cromoplastos (pigmentos rojos y azules); c)
leucoplastos (pigmentación blanca); d) amiloplastos
(almacenan almidón); e) proteoplastos (almacenan
proteínas), y f) oleoplastos
(almacenan aceites).
PLASTOS
Organelos que presentan tres membranas: externa, interna y tilacoidal. Presentan
además tres compartimentos: el espacio intermembranoso, el estroma y el espacio
tilacoidal.
La membrana externa envuelve a todo el cloroplasto y es permeable. La membrana
interna es menos permeable, sin crestas como la mitocondrial. La membrana tilacoidal
forma unos discos aplanados llamados tilacoides, que en conjunto forman el grana. En
cuanto a los compartimentos, el espacio intermembranoso es el que se encuentra entre
la membrana externa e interna. El estroma es un espacio formado por un
semifluido que contiene ribosomas, copias de ADN, diferentes tipos de ARN, almidón
y lípidos, semifluido que también baña a los tilacoides. Los tilacoides están formados
por una membrana tilacoidal en la que se llevan a cabo las reacciones de la fotosíntesis
que dependen de la luz gracias a la clorofila y otros pigmentos presentes en ella.
CLOROPLASTOS
Funciones Los cloroplastos llevan a cabo la
transformación de la energía luminosa enenergía química, proceso conocido como fotosíntesis.
Son complejos ribonucleoproteicos
organizados en dos subunidades, una pequeña
y una grande, formados por proteínas
ribosomales y ARNr, se elaboran en el nucleolo
y se vierten al citosol de manera
independiente.
Se encuentran en tres lugares de
la célula: en la membrana nuclear, en el RE
rugoso y en el citosol.
En el citosol es frecuente observarlos en forma
casi circular, agrupados uno tras otro para
formar lo que se denominan
polisomas o polirribosomas.
RIBOSOMAS
Funciones En ellos se lleva a cabo la síntesis
de proteínas. Los polirribosomas o polisomas
se unen entre sí con la finalidad de sintetizar
muchas moléculas de proteína en corto tiempo.
Funciones
Es el centro organizador de microtúbulos,
localizados cerca del núcleo, y donde se
encuentran el par de centriolos.
Funciones Participan en la división celular.
Organiza el número, orden y orientación
de los microtúbulos y de los centriolos.
CENTROSOMA
CENTRIOLOSSon un par de pequeñas estructuras
cilíndricas, situadas perpendicularmente una
de la otra, embebidas en el centrosoma. Están
formados por nueve tripletes de microtúbulos y
proteínas accesorias que los interconectan
dando un aspecto de rueda de carro
con una disposición 9 + 0, es decir, un anillo
formado de nueve tripletes de microtúbulos. Se
duplican durante la interfase, al mismo tiempo
que el ADN
Funciones Constituyen el centro organizador
del crecimiento de los microtúbulos que
se irradian a partir del mismo con una
disposición en forma de estrella llamada áster
durante la división celular.
Consiste en una malla tridimensional de fIlamentos ramifcados de proteínas de diferentes
diámetros. Por su diámetro, los flamentos que se encuentran
interconectados entre sí pueden ser:
a) microflamentos o flamentos de actina de 6 a 8 nm formados por dos cadenas de
subunidades de actina G (globular), enrollados entre sí para formar actina F (flamentosa),
que presenta polaridad en sus extremos;
b) flamentos intermedios (cerca de 10 nm), son de un grupo de proteínas que presentan
una gran especifcidad como la citoqueratina y desmina, y
c) microtúbulos (cerca de 25 nm) cuyo componente básico es la proteína tubulina.
CITOESQUELETO
Funciones El citoesqueleto, regula el movimiento y la posición de los organelos
en respuesta a diferentes señales intra y extracelulares.
En la división celular separa los cromosomas e influye en la forma de la célula y
en la citodiferenciación, que es el proceso por el que las células embrionarias
adquieren las propiedades bioquímicas y morfológicas para especializarse y
diversificarse.
Los microfilamentos de actina G y actina F intervienen en la contracción
muscular cuando se asocian con la miosina. Intervienen en la fagocitosis
mediante la formación de pseudópodos (pies falsos) para englobar el alimento.
Refuerzan la membrana plasmática, formando justo por debajo de la misma una
red o malla muy densa llamada córtex celular. Son el constituyente dinámico
más importante del citoesqueleto.
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