UNIDAD Nº3 BIOLOGÍA CELULAR LA CÉLULA Y SUS COMPONENTES OBJETIVOS Comprender el concepto de célula reconociendo sus distintos tipos celulares. Integrar el conocimiento de la estructura de los componentes subcelulares con su función. Relacionar los componentes subcelulares con los procesos Salud- Enfermedad del individuo. Integrar los componentes subcelulares como parte de una estructura dinámica: la célula. 1
CONCEPTO DE CÉLULA del latín cellula, diminutivo de cellam, celda, cuarto pequeño. Es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. Es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. Los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (p.ej. protozoos, bacterias); si poseen más, se les llama pluricelulares. Bacilos Tejido Vegetal
Por qué son pequeñas las células?
ESCALAS 4
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BIOMOLÉCULAS Las moléculas de la Vida GLÚCIDOS También llamados HIDRATOS DE CARBONO o AZÚCARES Glucosa MONOSACÁRIDOS Glucosa Fructosa Galactosa Ribosa DISACÁRIDOS Sacarosa Glucosa y Fructosa Lactosa Glucosa y Galactosa POLISACÁRIDOS Glucógeno ALMACENAMIENTO DE ENERGIA EN FORMA QUÍMICA EN ANIMALES Almidón ALMACENAMIENTO DE ENERGIA EN FORMA QUÍMICA EN VEGETALES
LÍPIDOS Son insolubles en agua SIMPLES Triglicéridos Aceites líquidos a temperatura ambiente, origen vegetal. Grasas sólidos a temperatura ambiente, origen animal. Ceras origen vegetal y animal. COMPLEJOS Fosfolípidos
PROTEÍNAS Son biomoléculas formadas por cadenas de aminoácidos. Tienen función estructural o enzimática Aminoácidos esenciales
ÁCIDOS NUCLÉICOS ADN (ácido desoxirribonucleico) ARN (ácido ribonucleico)
ATP Adenosina A P P P ATP A P P + P + ENERGIA ADP + P + ENERGIA El ATP es la moneda energética de la vida
glóbulo rojo OSMOSIS
LA CÉLULA PROCARIOTA forma, tamaño, reproducción y nutrición: ya visto en unidad nº1. Nucleoide: ADN, circular y sin membrana nuclear. Citoplasma: no posee organelas, sólo ribosomas (síntesis de proteínas) e inclusiones (gránulos de almacenamiento de lípidos, glucógeno y compuestos fosfatados). Plásmido: ADN distinto del contenido en el nucleoide, asociado a resistencia a antiobióticos. Membrana plasmática: similar a la de las células eucariotas pero sin colesterol. Pared celular: como las células procariotas son hipertónicas, la pared de péptidoglicanos evita que estalle. Cápsula: de polisacaridos, se asocia a la actividad patogénica de la célula. P. ej: Streptococcus neumoniae con cápsula patógeno. sin cápsula no patógeno. Flagelo: movilidad. Los procariotas no tienen cilias. Pili: intercambio p.ej. de ADN.
LA CÉLULA EUCARIOTA CÉLULA ANIMAL (se verá en detalle luego) CÉLULA VEGETAL PARED Y VACUOLAS CLOROPLASTOS fotosíntesis
LA MEMBRANA PLASMÁTICA FUNCIONES 1. Protección, límites. 2. Regula la entrada y salida de materiales. 3. Regula las interacciones de la célula con el medio extracelular Singer y Nicholson (1972) : Mosaico fluído Glúcidos (solamente presente en membranas de animales) Proteína periférica de membrana Proteína integral de membrana 14
El colesterol le aporta rigidez a las membranas. Las íslas lipídicas son microdominios de la membrana que presentan alta concentración de colesterol.
PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
TRANSPORTE TRANSMEMBRANA DIFUSIÓN SIMPLE No requiere energía (ATP), las moléculas se desplazan a favor de su gradiente de concentración. Las moléculas que se movilizan por difusión simple a través de la membrana son las liposolubles y las polares pequeñas sin carga eléctrica neta, como el H2O. En el caso particular del H2O, la difusión simple se denomina ósmosis.
DIFUSIÓN FACILITADA Aquellas moléculas que no pueden atravesar fácilmente las membranas por difusión simple debido a su polaridad y/o a su tamaño (por ej. glucosa, aminoácidos, iones, etc.), podrán hacerlo si están presentes sus respectivos transportadores. La difusión facilitada ocurre siempre a favor del gradiente, por lo tanto no requiere gasto de energía adicional. por CANAL por TRANSPORTADOR o permeasa
TRANSPORTE ACTIVO Es un transporte que se realiza en contra del gradiente, ya sea este de concentración o eléctrico y, en consecuencia, se requerirá gasto de energía en forma de ATP. Bomba Na/K Está presente en todas las membranas plasmáticas de las células animales. También se la conoce como Na + - K + ATPasa. Es un complejo proteico formado por cuatro subunidades, todas ellas proteínas integrales de la membrana plasmática.
TRANSPORTE EN MASA Permite el ingreso y la salida de grandes moléculas y partículas. Este tipo de transporte involucra siempre gasto de ATP, ya que la célula realiza un movimiento general de su estructura. Endocitosis Implica la ingestión de partículas de gran tamaño, como microorganismos, restos celulares, inclusive de otras células, por medio de vesículas llamadas fagosomas. Estos fagosomas suelen presentar un gran tamaño. Es la incorporación de fluído y de partículas disueltas en él por medio de pequeñas vesículas. Es un proceso inespecífico y la velocidad de ingestión es muy elevada. Exocitosis
EL CITOPLASMA Esta formado por emulsión coloidal muy fina de aspecto granuloso, el citosol, y por una diversidad de organoides e inclusiones que desempeñan diferentes funciones. CITOSOL El medio intracelular está formado por una solución líquida llamada citosol o matriz celular. Los organoides están contenidos en ella. Es un material acuoso que es una solución o suspensión de biomoléculas vitales celulares. Muchos procesos bioquímicos ocurren en el citosol. Ocupan entre un 50% a un 80% del volumen de la célula. Está compuesto aproximadamente de un 70% de agua mientras que el resto de sus componentes son moléculas que forman una disolución coloidal. Estas moléculas suelen ser macromoléculas. Al ser un líquido acuoso, el citosol carece de forma o estructura estables, puede presentarse como: * Una forma con consistencia de gel (Ectoplasma) * El estado sol, de consistencia fluida (Endoplasma)
EL CITOESQUELETO El citoesqueleto es una red de fibras proteínicas. Esta red es dinámica encontrándose en constante cambio. Sus funciones, son esenciales para las células eucariontes y abarcan motilidad celular, forma, diferenciación, reproducción, regulación, etc. MICROFILAMENTOS Miden de 2 a 6 nm ACTINA : proteína contráctil FILAMENTOS INTERMEDIOS Miden 10 nm QUERATINA FILAMENTOS GLIALES DESMINA MICROTÚBULOS Miden de 20 a 25 nm