CLULACOMPONENTES, ESTRUCTURA Y

FUNCIN

Prof. Ricardo Daz

TEORA CELULAR: Postulados

1.- Todos los organismos estn formados poruna o ms clulas. (Schleiden y Schwann)

2.- Toda clula proviene de otra clulapreexistente. (Virchow y Weismann)

3.- En las clulas ocurren los procesosmetablicos para las funciones vitales de losorganismos. (Schwann)

4. Las clulas contienen el material hereditario,que contina de generacin en generacin.

ESTRUCTURA DE LA CLULA

La estructura bsica de una clula consta de:

MEMBRANA PLASMTICA: una membrana que la separa del medio externo y permite el intercambio de materiales.

CITOPLASMA: solucin acuosa en el que se llevan a cabo las reacciones metablicas.

ADN: material gentico, formado por cidos nucleicos.

TIPOS DE CLULAS

Clula procarionte: Pequeas de estructura simple.

Son unicelulares, aunque pueden formar colonias.

Pertenecen las cianobacterias (algas verde-azules) y bacterias en general.

EXTREMFILOS

Viven en condiciones tan extremas como altas concentraciones salinas; temperaturas superiores a los 100C; incluso en el lmite de la estratosfera y en las profundidades del fondo marino.

Clulas eucariontes:

1.- Clula animal No posee pared celular

Contiene centriolos ubicados en el centrosoma

No posee cloroplastos*

Poseen distintas formas y estructuras para formar los tejidos en general.

La babosa marina fotosinttica

Parece que algn antepasado de esta babosa no slo rob los cloroplastos del alga que coma, sino que tambin adquiri los genes que permiten al alga producir clorofila. Es decir, la babosa incorpor a su genoma nuevos genes procedentes de otro organismo, y eso le proporcion la capacidad de mantener activos los cloroplastos que adquira en su primera comida. Elysiachlorotica es un transgnico natural!

2.- Clula vegetal: Posee pared celular

Contiene una gran vacuola central

Presenta plasmidios, dos tipos: sin pigmentos como los leucoplastos, con pigmentos, como los cloroplastos y cromoplastos.

No presenta centrolos

PREGUNTAS INTRODUCTORIAS

1.- Desde un punto de vista estructural y

funcional, la membrana plasmtica se define

fundamentalmente como:

A) Proteica y permeable.

B) Lipdica y semipermeable.

C) Lipoproteica y permeable.

D) Lipoproteica y semipermeable.

E) Proteica y semipermeable

D

2.-Cul de los siguientes cientficos observ por primera vez una clula viva?

a) Robert Hooke.

b) Anton Van Leeuwenhoek.

c) Louis Pasteur.

d) John Watson.

e) John Gurdon

B

3.- Al realizar un anlisis de los componentes de dos clulas A y B. Los resultados mostraron:

Entonces se puede decir, que la clula A fue extrada de:

a) Un castor b) una cebolla c) un champin d) una persona e) no es posible saberlo

Componentes Clula A Clula B

ADN Presente Presente

ARN Presente Presente

ATP Presente Presente

CLOROFILA presente Ausente

4.- Una clula vegetal, a diferencia de una animal, se caracteriza por poseer:

I) Pared celular.

II) Cloroplastos.

III) Membrana plasmtica.

Es (son) correcta(s):

A) Slo I.

B) Slo II.

C) Slo I y II.

D) Slo I y III.

E) I, II y III.

C

5.- La clula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos. Esta unidad para su ptimo desarrollo necesita de:

I. energa.

II. ADN.

III. compuestos orgnicos.

Es(son) correcta(s):

A) slo I

B) slo II

C) slo III

D) slo I y II

E) I, II y III

E

ORGANELOS Y ESTRUCTURAS CELULARES

ORGANELOS DE DOBLE MEBRANA:

1. Las mitocondrias: son organelos delimitados por una membrana doble: una externa, lisa y una interna mucho ms impermeable, que presenta numerosos pliegues llamados crestas mitocondriales.

Funcin: produccin de energa que se almacena en la molcula de ATP, utilizada para distintas actividades celulares.

2. Cloroplastos:

Se encuentran en las clulas de las plantas y algas, pero no en animales ni hongos.

Funcin: contienen clorofila, pigmento que sirve a la clula para realizar fotosntesis.

3. Ncleo:

Lo delimita la carioteca, presenta poros que permiten la comunicacin con el citoplasma.

En su interior se encuentra la cromatina, formada por ADN asociado a histonas.

Funcin: Contener la informacin hereditaria, comandar al resto de la clula.

ESTRUCTURA ESPECIAL: MEMBRANA PLASMTICA

Esta formada por una bicapa de fosfolpidos, en la que se encuentran insertas distintos tipos de protenas.

Permite el paso de ciertas sustancias desde y hacia fuera de ella.

Participa en la osmosis, ya que posee acuaporinas.

La membrana plasmtica: barrera receptiva, comunicativa y semipermeable

La membrana plasmtica no es un lmite celular pasivo, ya que establece una constante interaccin entre su medio interno y el medio que la circunda.

Funciones de la membrana plasmtica

Regular el intercambio de sustancias entre la clula y su entorno.

Acta como barrera semipermeable.

Permite el paso de algunas molculas, manteniendo la mayora de sus productos en el interior.

Posee funciones de proteccin, ya que acta como una barrera que se enfrenta a sustancias nocivas y organismos patgenos.

Comunica con clulas vecinas, pues contiene receptores (protenas).

Determina la estructura celular, junto al citoesqueleto y la matriz extracelular.

TRANSPORTE CELULAR

Se conoce como el proceso de movimiento de sustancias en ambas direcciones de la membrana plasmtica.

El transporte depende de la ESPECIFICIDAD y de la DIRECCIONALIDAD de la membrana plasmtica

Tipos de transporte

Transporte pasivo (sin energa): movimiento aleatorio de las molculas por los espacios de la membrana o en combinacin con protenas transportadoras. NO hay gasto de energa, ya que las molculas se mueven a favor del gradiente de concentracin o del gradiente electroqumico.

Dos tipos de transporte pasivo.

Difusin simple

Ciertas molculas, atraviesan la bicapa a favor del gradiente de concentracin.

El O2,N2 CO2, alcohol, urea y otros.

La difusin termina cuando se igualan las concentraciones en ambos compartimentos

Difusin facilitada Las protenas canal forman canales proteicos en

la membrana, permitiendo el paso de iones, aminocidos glucosa, entre otras.

Las protenas transportadoras se pueden encontrara en la mb. celular o en la mb. De los organelos y pueden ser de dos tipos: Canales inicos y transportadores.

Canales inicos: son protenas que forman canales o poros.

Se trasportan iones como el Na+ , el Cl- , K+

entre otros.

Son protenas que modifican su permeabilidad

Transportadores: tambin son protenas; llamadas carriers.

Estas protenas experimentan un cambio conformacional.

Esta modificacin estructural hace que la velocidad de transporte sea menor que el de los canales inicos.

Existen tres tipos de carriers o permeasas:

-MONOTRANSPORTADORA O UNIPORTE: Transfieren UN solo tipo de soluto de un lado al otro de la membrana.

-COTRANSPORTADORA O SIMPORTE: Transfieren DOS tipos de solutos, ambos en el mismo sentido.

-CONTRATRANSPORTADORA O ANTIPORTE: Transfiere DOS tipos distintos de solutos en sentidos contrarios. Es decir, uno ingresa al citoplasma y simultneamente el otro sale.

OSMOSIS Es un caso especial de difusin simple.

Es el paso de agua a travs de una membrana semipermeable.

Las molculas se movilizan desde el lugar de mayor concentracin hdrica al de menor concentracin.

El agua atraviesa la mb. Por medio de protenas transmembrana llamadas acuaporinas.

Tambin, el agua atraviesa por los espacios que hay entre los fosfolpidos de la bicapa.

OSMOSIS

Las clulas pueden entrar en contacto con soluciones de distintas concentraciones de solutos, por ello, se pueden dar tres tipos:

1. Solucin isotnica: presenta la misma concentracin de agua y de soluto respecto al existente en el interior de la clula.

2. Solucin hipotnica: respecto de otra solucin, presenta una menor concentracin de solutos y una mayor concentracin de agua que la clula.

LISIS en clula animal

TURGENCIA en clula vegetal

3. Solucin hipertnica: es aquella en la que la concentracin de soluto es mayor a la de agua, respecto de otra solucin que la clula.

CRENACIN en clula animal

PLASMLISIS en clula vegetal

Osmosis en la clula animal

Isotnico/hipertnico/hipotnico

Clula normal/ crenacin/ lisis

Osmosis en la clula vegetal

Hipotnico/isotnico/hipertnico

Turgencia/ clula normal/ plasmlisis

Transporte activo

Permite a la clula transportar sustancias desde regiones menos concentradas a mas concentradas.

Es siempre CONTRA el gradiente de concentracin

Es un proceso que necesita GASTO DE ENERGA.

BOMBA DE SODIO-POTASIO

TRANSPORTE POR VESCULAS

ENDOCITOSIS: se introducen sustancias al interior la clula a travs de su membrana.

Dependiendo del material ingresado, podemos encontrar:

Pinocitosis: permite obtener lquidos desde el exterior celular.

Fagocitosis: la clula genera proyecciones de la mb. y del citoplasma llamados pseudpodos.

Rodean a una partcula slida, los pseudpodos se fusionan y forman una vescula endosmica, luego se fusiona con lisosomas y forma la vescula fagosmica, que en su interior contiene restos celulares, entre otros.

Endocitosis mediada por receptor: se produce una invaginacin de la mb. plasmtica cuando una molcula determinada (ligando) se une a su receptor (protena especifica).

Una vez formada la vescula, se une a otras formando una estructura mayor llamada endosoma.

Exocitosis: trasporte de molculas empaquetadas en vesculas, hacia el exterior celular.

La vescula secretora se fusiona con la mb. Plasmtica y libera su contenido al exterior de la clula.

Se liberan hormonas, enzimas digestivas y neurotransmisores

Preguntas1.- La figura muestra una vescula pequea en el interior de otra que tiene un volumen 5 veces mayor. Ambas estn sumergidas en un contenedor con solucin acuosa de

sacarosa 10 mM. Se indica el contenido inicial de cada vescula. Las membranas de

estas vesculas son elsticas y permeables slo al agua.

Al respecto, qu se observar cuando el sistema alcance el equilibrio?

A) Ambas vesculas colapsarn.

B) La vescula pequea se expandir en un 50%.

C) La vescula grande reducir su volumen 5 veces.

D) Ambas vesculas alcanzarn el volumen del contenedor.

E) La vescula pequea alcanzar el volumen de la ms grande

E

2.- Ordena las siguientes estructuras de acuerdo a la trayectoria de una protena secretada.

I- membrana plasmtica

II- vesculas post Golgi

III- retculo endoplasmtico

IV- aparato de Golgi

A) IV-II-III-I

B) II-III-I-IV

C) III-II-IV-I

D) III-IV-II-I

E) IV-II-III-I

D

3.- Al sumergir una clula humana viva en una solucin hipotnica, el agua

A) tender a difundirse al interior de la clula.

B) se difundir, saliendo de la clula.

C) no presentar movimiento neto.

D) se desplazar al interior por endocitosis

E) saldr de la clula por exocitosis.

A

4.- En la figura se muestra un experimento en el cual se ha puesto una bolsa membranosa cerrada conteniendo una solucin acuosa de protenas, en el interior de un vaso que contiene slo agua:

Del experimento, se puede deducir correctamente que

I) la membrana es semipermeable. II) el movimiento de las molculas es por osmosis. III) las protenas son muy grandes para atravesar los poros de la membrana.

A) Slo I. B) Slo II. C) Slo III. D) Slo I y II. E) I, II y III.

E

ORGANELOS DE MEMBRANA SIMPLE.

1. RETICULO ENDOPLASMATICO

A. RER: Sistema de membranasformadas por vesculas que seoriginan a partir de laenvoltura nuclear. Presentaribosomas en su caracitoplasmtica.

FUNCIN: participa en la sntesisde protenas que sern parte de lamb. Plasmtica o que seexportarn fuera de laclula.(hormonas proteicas yenzimas digestivas, por ejemplo)

B. REL: posee la misma estructura del RER pero sin ribosomas.

Funcin: se sintetizan los lpidos de las mbs. Celulares, sntesis de hormonas esteroidales en las gnadas, detoxificacin de drogas en los hepatocitos, captura de calcio en la contraccin muscular, donde adquiere el nombre de retculo sarcoplsmico.

2. PEROXISOMAS

Son vesculas pequeas que se originan a partir del REL.

Funcin: con sus enzimas, degradan sustancias txicas sobrantes del metabolismo celular.

3. APARATO DE GOLGI

Est formado por sacos membranosos aplanados y apilados (dictiosomas), provenientes del RE.

Funcin: Se encarga de la modificacin qumica, empaquetamiento y transporte de protenas y lpidos, formando vesculas, para ser parte de la mb. plasmtica o para exportarlas.

Algunas veces estas vesculas se quedan en el citoplasma y se denominan lisosomas.

4. Lisosomas

Vesculas originadas en el Golgi, contienen enzimas digestivas.

Funcin: digieren estructuras celulares y sustancias extraas que ingresan en la clula.

Participan en la apoptosiso muerte celular programada.

Otras estructuras celulares

Compuestos por ARN y protenas

Sitio de la sntesis proteica

Asociados con el retculo endoplsmico o libres

Ms grandes que los de procariotas (80S).

Ribosomas

Estructuras de soporte y locomocin.

CITOESQUELETO Conjunto de

filamentos que sirven de soporte a los orgnulos y da forma a la clula.

Permite el desplazamiento de orgnulos por el citoplasma.

Los cilios y los flagelos son unas proyecciones largas y finas de la superficie celular

Son prcticamente idnticas, excepto en su longitud.

Los cilios son cortos y se encuentran en abundancia

Los flagelos son ms largos y escasos .

Cilios y flagelos