Biología Celular y Sistémica 2011 Teórico : Citoplasma Dr. Roberto Najle
Las dos formas de celulas Todas las células comparten ciertas características: -Todos ellos están cerrados por una membrana. -Todos ellos utilizan el ADN como la información genética. Hay dos formas principales de células -Eucariotas -Procariotas
Las células procariotas. Ausencia de organelas de membrana, que si se encuentran en las células eucariotas. Pili Nucleoide Ribosomas Membrana plasmatica Cromosoma bacterial Pared celular Capsula Flagelo 0.5 µm Una típico bacteria en forma de vara Una sección delgada de la bacteria Bacillus coagulans (TEM)
CELULA EUCARIONTE Las células eucariotas Se subdividen por membranas internas en varios orgánelas. EUKARYOTIC CELL Membrane Cytoplasm PROKARYOTIC CELL DNA (no nucleus) Membrane Figure 1.8 Organelles Nucleus (contains DNA) 1 µm
EUKARYOTIC CELL Membrane Cytoplasm Organelles Nucleus (contains DNA) 1 µm
El volumen permanece igual, la superficie aumenta Numero de células. 1 8 1000 Largo de cada lado 20 μm 10 μm 2 μm Total volumen 8000 μm 3 8000 μm 3 8000 μm 3 Total superficie (área) 2400 μm 2 4800 μm 2 24.000 μm 2 Relación área a volumen 0,3 0,6 3,0
COMPARTIMENTACION DE LAS CELULAS. (Compartimentos limitados por membrana) 1)Núcleo 2)Retículo endoplasmico(liso y rugoso) 3)Aparato Golgi 4)Mitocondrias 5)Cloroplastos 6)Lisosomas 7)Peroxisomas 8)Endosomas
El núcleo es el lugar donde tiene lugar la sintesis de ADN y ARN. El citoplasma constituye la mayor parte de la masa de una célula. Mezcla compleja de moléculas grandes y pequeñas constituida por 70% agua y un 15-20% de proteínas (en peso). Una célula animal tipo tiene 10 10 moléculas proteicas de quizás 10.000 tipos diferentes.
Flagellum ENDOPLASMIC RETICULUM (ER Rough ER Smooth ER Nuclear envelope Nucleolus NUCLEUS Chromatin Centrosome Plasma membrane CYTOSKELETON Microfilaments Intermediate filaments Microtubules Ribosomes: Microvilli Golgi apparatus Peroxisome Mitochondrion Lysosome In animal cells but not plant cells: Lysosomes Centrioles Flagella (in some plant sperm)
NUCLEO Centrosoma Envoltura Nuclear Nucleolo Cromatina Reticulo endoplasmico rugoso Reticulo endoplasmico liso Ribosomas (small brown dots) Aparato Golgi VacuolaCentral Microfilamentos Filamentos intermedios Microtubulos CITOESQUELETO Mitocondria Peroxisoma Membrana plasmatica Cloroplasto Pared celular Pared de celula vecina Plasmodesmo En celulas vegetal pero no en celula animal: Cloroplastos Vacuola central y tonoplastos Pared celular Plasmodesmo
Citosol: representa el 55% del volumen total de la célula, La mayor parte del metabolismo intermedio ocurre en el citosol. Metabolismo intermedio: amplio grupo de reacciones químicas a través de las cuales la célula degrada algunas moléculas pequeñas (capturando l a mayor parte de la energía química, principalmente en forma de ATP o de un gradiente de protones ) y sintetiza otras moléculas como precursoras de las macromoléculas necesarias para la estructura, la función y el crecimiento de la célula. Cientos de enzimas que catalizan reacciones de glicólisis y gluconeogénesis. y de la biosíntesis de azucares, de ácidos grasos, de nucleótidos y de aminoácidos. Enzimas que intervienen en la activación de los aminoácidos para la síntesis Muchas de proteínas. las son sintetizadas por los ribosomas en el citosol Productos de las vías metabólicas visibles al microscopio: Gotas lipídicas (0,2 a 5m) Glucógeno.
El almacenamiento de azucares y grasas en celulas animales y vegetales. Gránulos de glucógeno en el citoplasma de una célula de hígado (hepatocito) An electron micrograph shows glycogen granules in the cytoplasm of a liver cell.
Una sección delgada de un único cloroplasto de una célula vegetal, mostrando los gránulos de almidón:starch y lípidos (gotas de grasa:fat droplet) que se han acumulado como resultado de la biosíntesis que ocurren allí.
Gotitas de grasa (teñidas de rojo) comienzan a acumularse en el desarrollo de las células acumuladoras de grasa (adipocitos) de un animal.
Los compartimentos intracelulares permiten a la célula llevar a cabo simultáneamente muchas reacciones químicas incompatibles. Ej: las proteínas esenciales son sintetizadas en el citosol, mientras que las proteínas inadecuadas son hidrolizadas en los lisosomas. Los ácidos grasos son sintetizados en el citosol para ser utilizados en la biosintesis de las membranas y como reserva energética,pero son degradados en las mitocondrias como fuentes de energía.
Retículo endoplásmico (rugoso y liso)
RE liso en una célula secretora de esteroides RE rugoso en una célula secretora de proteínas
Síntesis de lípidos y derivados(rel): Fosfolípidos de membrana Colesterol Hormonas esteroides Lipoproteínas Ácidos biliares Reacciones de Detoxificación citocromo P450 Glucogenolisis Depósito de Ca++ intracelular (lumen)
Glucogenolisis es el proceso por el que los depósitos de glucógeno se convierten en glucosa El R.E.L. participa en la glucogenólisis
Detoxificación Muchas sustancias tóxicas liposolubles se degradan en el R.E.L. (hígado, intestino, riñón, piel y pulmón) Sustancias exógenas de la dieta fármacos o contaminantes: barbitúricos etanol insecticidas herbicidas conservantes medicamentos desechos industriales, etc. Productos tóxicos liposolubles del metabolismo: esteroides, eicosanoides, etc Las sustancias tóxicas se inactivan en las membranas del retículo endoplasmático liso mediante enzimas que les transfieren oxígeno (oxigenasas). La reacción enzimática de destoxificación más común la realiza el sistema oxidasa de función mixta P450
Reticulo Endoplasmatico Rugoso Síntesis de proteínas (RER) N-glicosilación de proteínas
Los ribosomas libres y unidos a RE forman un pool común
Célula de la epidermis Ribosomas libres (R) Retículo endoplásmico rugoso (flechas) (X18.000) Célula de páncreas RER (flechas) Ribosomas libres (R) (X40.000) Ribosoma en contraste negativo (X900.000)
Papel de la partícula de reconocimiento de señal (SRP)
Transporte de proteínas entre compartimentos Transporte regulado: Entre citoplasma y núcleo Transporte transmembrana: Citoplasma a peroxisomas, mitocondrias, plastos y RE Transporte vesicular: De RE a Golgi De Golgi a membrana plasmática, vesículas de secreción, lisosomas De membrana plasmatica a endosomas