LA CELULA Y SU FUNCION

Universidad de Sonora

Licenciatura en Medicina

Fisiología I

Tercer SemestreJorge Isaac Cardoza Amador

Medicina Interna

Fisiología y FisiopatologíaGuyton, Hall, McGraw-Hill,1998

LA CELULA

Fisiología y FisiopatologíaGuyton, Hall, McGraw-Hill,1998

Organización de la célula

Citoplasma y Núcleo Protoplasma

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La célula

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Evolución de la célula

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La célula

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Organización de la célula

Protoplasma: Agua Electrolitos Proteínas

Estructurales Globulares

Lípidos Carbohidratos

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Organización de la célula

Protoplasma: Agua: 80% Electrolitos:

Potasio Magnesio Fosfato Sulfato Bicarbonato Poco: Na, Cl, Ca

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Organización de la célula

Proteínas: 20% de la masa celular Estructurales:

Pelo Microtúbulos

– Citoesqueleto• Cilios• Axones• Husos mitóticos

Extracelulares– Colágena– Elastina

• Tej conectivo, vasos, tendones ligamentos

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Organización de la célula

Proteínas Globulares

Enzimas En estructuras

membranosas intracelulares

Catalizadores

Lípidos: 2% Insolubles en agua Triglicéridos (en losadipocitos) Fosfolípidos y Colesterol

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Organización de la célula

CARBOHIDRATOS No tienen función estructural (excepto en

las GlicoProteinas) En el LEC: glucosa disuelta Intracelular: glucógeno

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Estructura Física de la Célula

Membrana celular Membrana nuclear Retículo

endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondrias Lisosomas Centríolos

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Estructuras membranosas de la célula

Membranas compuestas por Lípidos y proteínas

Lípidos: barrera contra el agua e hidrosolubles Proteínas: conductos para substancias específicas

Membranas: Celular Nuclear Del retículo endoplásmico De las mitocondrias, De los lisosomas Del aparato de Golgi

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Membrana celular

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Membrana celular

Barrera lípida: Bicapa de dos

moléculas de espesor

Compuesta de fosfolípidos

– Fosfato: hidrosoluble (hidrófila)

– Ac. Graso: liposoluble (hidrófoba)

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Membrana celular

Impermeable a:(hidrosolubles) Iones Glucosa Urea

Permeable a:(liposolubles) Oxígeno Dióxido de carbono Alcohol

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Carbohidratos de la MC“glucocáliz” celular

Funciones: Poseen carga

negativa Forman uniones

intercelulares Substancias

receptoras Reacciones

inmunitarias

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Citoplasma y organelos

Citosol: porción líquida del citoplasma Glóbulos de grasa neutra Gránulos de glucógeno Ribosomas Retículo endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondrias Lisosomas Peroxisomas

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El Citoplasma

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Retículo endoplásmico

Estructuras tubulares y vesículas conectados entre sí

Su pared es igual a la membrana celular

Está lleno de matriz endoplásmica Posee gran cantidad de sistemas

enzimáticos fijos que coordinan las funciones metabólicas de las células

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Retículo endoplásmico rugoso

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Retículo endoplásmico

Ribosomas y RER: Los Ribosomas

contienen RNA y proteínas

Función: sintetizar proteínas

RE Liso: Sin ribosomas Sintetiza lípidos Participa en muchos

procesos enzimáticos celulares

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Aparato de Golgi

Relacionado con el Retículo endoplásmico por las vesículas ER

Membranas celulares similares al REL Cuatro o más capas de vesículas

aplanadas adyacentes al núcleo Función: Síntesis protéica

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Aparato de Golgi

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Lisosomas

Formados por el Aparato de Golgi Se dispersan por todo el citoplasma Sistema digestivo intracelular

Alimento Estructuras celulares dañadas Bacterias

Contienen enzimas hidrolíticas

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Mitocondrias

Central energética de la célula Poseen dos membranas

Externa Interna: forma los pliegues que fijan

enzimas oxidativas

Están llenas de matriz mitocondrial Capaces de autorreplicarse

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Mitocondria

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Mitocondrias

Oxidan los nutrientes: Se produce CO2 y H2O

La energía liberada se utiliza para sintetizar ATP (adenosín-trifosfato)

El ATP se transporta de la mitocondria al citoplasma para liberar energía necesaria para al función celular.

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Otras estructuras y organelos citoplásmicos

Proteínas fibrilares: rigidez Microtúbulos:

Transporte intracelular Cilios La cola del espermatozoide El aparato mitótico

Aparato contractil del músculo Vesículas o gránulos secretorios

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El núcleo celular

Centro de control celular

DNA: genes Determinan las

características de las enzimas citoplásmicas

Regulan la reproducción celular

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El núcleo celular

La membrana nuclear es doble Una dentro de la otra La externa se

continúa con el RE Tiene miles de

poros nucleares para el paso de moléculas de 15000 a 44000

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El Nucleolo

Carece de membrana limitante.

Pueden ser uno o varios

ARN y proteínas similares a las de los ribosomas

Aumenta de tamaño durante la síntesis protéica

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El Nucleolo

Función: Formar subunidades

glanulares de ribosomas

Pasan al citoplasma por los poros del núcleo y forman “ribosomas maduros”

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Sistemas funcionales de la célula

Ingestión celular: Difusión y Transporte Activo

La mayor parte Endocitosis

Pinocitosis– Vesículas muy

pequeñas llenas de LEC

Fagocitosis– Partículas grandes

como: bacterias, células o tejido necrosado

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Pinocitosis

Se realiza continuamente y rápido Macrófagos

Las vesículas son muy pequeñas, ME Entran macromoléculas de proteínas a la

célula a través de la membrana. Proteinas >>> receptores en la membrana >>> >

depresiones revestidas >> vesícula Clatrina, actina, miosina Requiere de ATP y Ca

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Fagocitosis

Entran partículas grandes a la célula a través de la membrana.

Macrófagos tisulares, leucocitos Bacterias, células

muertas, restos tisulares Las bacterias se unen a

un receptor Opsonización

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Digestión de substancias fagocitadasFunción de los lisosomas

A la vesícula fagocitada se le unen varios lisosomas Le vacían hidrolasa ácida Se forma una vesícula digestiva Se digiere el interior de la vesícula digestiva Los productos de la digestión (aa, glucosa, fosfatos),

pueden difundir al citoplasma. El resto forma el corpúsculo residual que se excreta

por exocitosis. Los lisosomas contienen:

Lisozimas y lisoferrina

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Formación de proteínas por elretículo endoplásmico rugoso

Cubierto de ribosomas Expulsan su material al

citosol y al interior de vesículas endoplásmicas

Se forman glucoproteínas

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Formación de lípidos por elretículo endoplásmico liso

Fosfolípidos y Colesterol Se integran a la membrana del REL El REL está en continuo crecimiento Forman las vesículas de transporte que

se dirigen hacia el Aparato de Golgi Proporciona enzimas para:

La degradación del glucógeno La eliminación de sustancias tóxicas

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Funciones de síntesis del aparato de Golgi

Procesa substancias formadas en el RE Sintetiza carbohidratos:

Ac. Siálico y Galactosa Grandes polisacáridos

Ac. Hialurónico y sulfato de condroitina– Proteoglicanos secretados en el moco– Sustancia fundamental intersticial– Matriz orgánica del cartílago y del hueso

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Esquema del aparato de Golgi

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Proceso de las secreciones endoplásmicas por el aparato de Golgi

Retículo endoplásmico: proteínas >>> vesículas de transporte >>> aparato de Golgi >>> se añaden moléculas de CH >>> condensa las secreciones del RE vesículas secretoras >>>>LEC

El aparato de Golgi forma: Vesículas secretoras Lisosomas

Las vesículas secretoras se fusionan con la membrana celular o la de los organelos

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Extracción de energía de los nutrientes: mitocondrias

La Célula obtiene energía de: Oxígeno Carbohidratos:

Glucosa

Grasas: Ácidos grasos

Proteínas: Aminoácidos

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Extracción de energía de los nutrientes: mitocondrias

La energía liberada se emplea para la síntesis de: Adenosíntrifosfato

EL ATP se utiliza como fuente de energía en toda la célula para todas las reacciones metabólicas intracelulares.

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Mitocondria

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Características funcionales del adenosintrifosfato (ATP)

Nucleótido Base nitrogenada:

Adenina

Pentosa: Ribosa

Tres radicales fosfato

Dos uniones fosfato de alta energía

12000 calorías

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Características funcionales del adenosintrifosfato (ATP) Para liberar su energía:

Pierde un radical de ácido fosfórico

Se forma ADP

Después se une nuevamente el ácido fosfórico Se forma nuevo ATP El ciclo se repite

indefinidamente

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Procesos químicos en la formación del ATP: Papel de la mitocondria Al entrar la glucosa a la célula:

Glucólisis: Glucosa >>> Ac. Pirúvico

– ADP>>>ATP– 5% del metabolismo energético celular total

La mayor parte del ATP celular se forma en la mitocondria

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Procesos químicos en la formación del ATP: Papel de la mitocondria En la mitocondria:

Ac. Pirúvico, Acidos grasos y aminoácidos >>>>acetil-CoA>>>>Ciclo de Krebs >>>> átomos de hidrógeno y dióxido de carbono

El CO2 sale de la mitocondria y finalmente de la célula

Los átomos de H se combinan con O2 y se libera gran cantidad de energía que permite ADP >>> ATP

El ATP se va al citoplasma para proporcionar energía para las funciones celulares

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Funciones celulares y ATP

El ATP se utiliza para: Transporte a través de las membranas

Bomba de sodio-potasio

Síntesis de compuestos químicos Síntesis protéica

Trabajo mecánico Contracción muscular

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Funciones celulares y ATP

Además el ATP se utiliza para: Transporte a través de las membranas de:

Iones de potasio, calcio, magnesio, fosfato, cloruro, urato, hidrógeno.

Síntesis de: Fosfolípidos, Colesterol Purinas (adenina, guanina) Pirimidinas (timina y citosina)

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Movimiento celular amiboideo

Movimiento de los leucocitos a través de los tejidos

Proyección de un seudópodo que se fija al tejido circundante

Exocitosis y endocitosis continuas Fibronectina, Actina, Miosina Ectoplasma

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Quimiotaxis

Quimiotaxis positiva Se acerca a la fuente de la sustancia

Quimiotaxis negativa Se aleja

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Cilios y movimientos ciliares

En forma de látigo sobre la superficie celular Superficies internas de:

Vías respiratorias Trompas de falopio

El cilio está cubierto por membrana celular 11 microtúbulos: 9 dobles y 2 simples Cada cilio es el sobrecrecimiento del cuerpo

basal del cilio

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Cilios y movimientos ciliares

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Corte transversal de un cilio

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Cilios y movimientos ciliares

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Adenosintrifosfato (ATP)

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Citoesqueleto