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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
Fisiología y FisiopatologíaGuyton, Hall, McGraw-Hill,1998
La célula
Fisiología y FisiopatologíaGuyton, Hall, McGraw-Hill,1998
Evolución de la célula
Fisiología y FisiopatologíaGuyton, Hall, McGraw-Hill,1998
La célula
Fisiología y FisiopatologíaGuyton, Hall, McGraw-Hill,1998
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 Fosfolípidos y Colesterol Triglicéridos (en los
adipocitos)
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Organización de la célula
CARBOHIDRATOS No tienen función estructural (excepto en
las GP) 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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Proteínas de la Membrana celular
Glucoproteínas
P. transportadoras
P. acarreadoras
(transporte activo)
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Carbohidratos de la MC“glucocáliz” celular
Se presentan junto con proteínas y lípidos Glucoproteínas Glucolípidos
Los CH sobresalen de MC
Proteoglucanos
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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