LA CÉLULA Y SUS FUNCIONES

• Estas aportan las estructuras de los tejidos y los órganos del cuerpo
• Ingieren nutrientes y los convierten en energía
• Realizan funciones especializadas
• Contienen el código hereditario del organismo que controla las sustancias sintetizadas por las células
• Realizan copias de si mismas

ORGANIZACIÓN DE LAS CÉLULAS

Sus dos partes mas importantes son el núcleo y el citoplasma. El citoplasma esta separado de los líquidos circundantes por una membrana celular que también se le conoce como membrana plasmática. Las diferentes sustancias que componen la celula se les conoce como Protoplasma.

El Protoplasma esta compuesto principalmente por: Agua, Electrolitos, Proteínas, lípidos e Hidratos de Carbono

AGUA:

• principal liquido de la celula.
• presente en la mayoria de las celulas (excepto adipocitos)
• concentracion del 70 a 80%
• Muchos componentes quimicos estan disueltos en el agua

IONES

Son los productos químicos inorgánicos de las reacciones celulares y son necesarios para el funcionamiento de algunos mecanismos de control celular.

Iones importantes

• potasio
• magnesio
• fosfato
• sulfato
• bicarbonato

Iones en menores cantidades

• sodio
• cloruro
• calcio

PROTEINAS:

• La segunda sustancia mas abundante
• entre el 10 y 20% de la masa corporal
• son de dos tipos. Proteínas estructurales y proteínas funcionales

Proteínas Estructurales	Proteínas Funcionales
*Están presentes en forma de filamentos largos *Forman microtubulos que proporciona los citoesqueletos de orgánulos celulares *usos de los filamentos finos para mantener unidas las partes del citoplasma y nucleoplasma	*Compuesto por combinaciones de moléculas en un formato tubular-globular. *Son principalmente las enzimas de las células *Móviles dentro del liquido celular *Adheridas a las estructuras membranosas dentro de la célula

LIPÍDOS:

Son diferentes sustancias que se agrupan porque tienen una propiedad común de ser solubles en disolventes grasos.

los lipídos mas importantes son los fosfolipidos y el colesterol, que juntos solo son el 2% de la masa total de la célula. Estos ayudan a formar barreras de la membrana celular y de la membrana intracelular.

algunas células contiene grandes cantidades de Trigliceridos (Grasas neutras). En los adipocitos los trigliceridos son hasta el 95% de la masa celular. La grasa almacenada en estas células es el principal almacén de organismo de nutrientes energéticos que después se pueden usar para proporcionar energía siempre que el organismo lo necesite.

HIDRATOS DE CARBONO:

Las células del ser humano no mantienen grandes cantidades de reservas de hidratos de carbono (1% de su masa total; 3% en células musculares; 6% en los hepatocitos) pero siempre están presentes en forma de glucosa disuelta en el LEC y así es muy accesible a la célula. Ademas se almacenan en las células en forma de Glucógeno.

Estructura física de la célula

Membrana celular (membrana plasmática)

• Cubre la célula
• Tiene un grosor de 7,5 a 10 nm
• Esta formada por proteinas y lipidos
• 55% de proteinas
• 25% de fosfolipidos
• 3% de colesterol
• 4% de otros lipidos
• 3% de hidratos de carbono
• La barrera lipídica impide la penetración de sustancias hidrosolubles

la bicapa lipídica esta formada por tres principales lípidos

• Fosfolípidos
• Esfingolípidos
• Colesterol

Fosfolipidos

Son los mas abundantes de la membrana. un extremo es soluble en agua (hidrófilo) y el otro extremo solo es soluble en grasas (Hidrófobo). Las porciones hidrofóbicas se unen en la zona media de la membrana. Las porciones Hidrófilas se encuentran en las superficies y están en contacto con el agua intracelular y el agua extracelular.

la zona media es impermeable a las sustancias hidrosolubles como iones, glucosa, urea) pero el oxigeno, dióxido de carbono y alcohol pueden penetrar con facilidad.

Esfingolípidos

derivados de aminoalcohol esfingosina, tiene grupos hidrófobos e hidrófilos y estan presentes en pequeñas cantidades en la membrana, especialmente en las células nerviosas. Su funciones son: la protección frente a factores perniciosos del entorno, la transmisión de señales y sitios de adhesión para proteinas extracelulares.

Colesterol

esta disuelta en la bicapa de la membrana, este se encarga de determinar el grado de permeabilidad de la bicapa y también controla la fluidez de la membrana.

Proteínas celular integrales y periféricas en la membrana

otras proteínas integrales actúan como proteínas transportadoras de sustancias.

PROTEÍNAS PERIFÉRICAS:

se unen a las proteínas integrales funcionan como enzimas o controladores de sustancias a través de los poros de la membrana celular.

Hidratos de carbono >GLUCOCALIZ<

se encuentran en la superficie externa de la membrana. sus funciones son:

• Tienen una carga negativa, que repele a otrros objetos cargados negativamente
• Se une al glucocaliz de otras celulas, uniendo las celulas entre si.
• los hidratos de carbo actuan como componentes del receptor para la union de hormonas.

Citoplasma y sus organulos

La porción de liquido dentro de una célula se le conoce como citosol, en ella se dispersan las partículas, ahí se encuentran los organulos importantes que veremos a continuación:

Reticulo Endoplasmatico

Es una estructura membranosa que desempeña un papel importante en la síntesis de las moléculas complejas requeridas por la célula.

Reticulo endoplasmatico Liso	Reticulo endoplasmatico Rugoso
ayuda a la síntesis de sustancias lipídicas	sintetizan nuevas moléculas proteicas en la célula

Aparato de Golgi

Funciona asociado al retículo endoplásmico ya que de éste salen vesículas de transporte que se fusionan en el aparato para formar vesículas secretoras y lisosomas

Lisosomas

estos orgánulos vesiculares se forman por la ruptura del aparato de golgi. Se digieren las estructuras dañadas y sustancias no deseadas.

Peroxisomas

son formados por autorreplicación y contienen oxidasas que son capaces de combinas oxigeno con los iones hidrógeno para formar peróxido de hidrógeno

Mitocondria

En las células se encuentran entre menos de cien hasta varios miles, dependiendo la cantidad de energía que necesita la célula.

Se reproducen por si solas.

Citoesqueleto celular: Estructuras filamentosas y tubulares.

Es una red de filamentos que da forma a la célula, soporta su membrana plasmática, organiza sus estructuras internas e interviene en el transporte, movilidad y división celular.

Núcleo

Es el centro de control de la célula y contiene grandes cantidades de ADN que controlan las actividades citoplasmáticas y nucleares.

Membrana Nuclear

También es conocida como cubierta nuclear, consiste en dos membranas bicapa separadas, una dentro de la otra. Tienen varios miles de poros nucleares que atraviesan la membrana nuclear, cada poro mide solo unos 9 nm de diámetro.

Comparación entre la celula animal y las formas de vida precelulares

En la célula nucleada se desarrollan órganos mas complejos, el mas importante es el núcleo el cual proporciona un centro de control para las actividades celulares y también logra la reproducción exacta de una generación a otra.

Sistema funcionales de la célula.

Endocitosis

Pinocitosis

Las moléculas se unen a receptores proteicos que son específicos de la proteína que se va a absorber, estos se encuentran en unas hendiduras revestidas y por debajo de estas hendiduras hay una red de proteína fibrilar conocida como clatrina. Una vez que las moléculas proteicas se han unido a los receptores las hendiduras se invaginan hacia el interior y las proteínas fibrilares hacen que se cierren los bordes y la porción invaginada se rompe separándose de la superficie de la célula.

Fagocitosis

se produce del mismo modo que la pinocitosis excepto que es con particulas grandes. solo algunas celulas tienen la capacidad de hacer fagocitosis (macrofagos, algunos leucocitos sanguineos)

Digestión de las sustancias extrañas introducidas por pinocitosis y fagocitosis dentro de la célula por lisosoma

inmediatamente después de que aparece una vesícula ya sea de pinocitosis o fagocitosis, los lisosomas se unen a ella que vacían sus hidrolasas ácidas dentro de ella. se forma una vesícula digestiva y lo que queda en la vesícula es el cuerpo residual este se excreta por exocitosis (lo contrario a endocitosis)

Regresión de los tejidos y autolisis de las células dañadas

Los tejidos suelen regresar aun tamaño mas pequeño y los lisosomas son los responsables de esto. De igual manera son los responsables de la eliminación de las celulas dañadas esto se da por una rotura de los lisosomas quien libera hidrolasas y estas comienzan a digerir las sustancias orgánicas circundantes.

Si ocurre la Autolisis (si se digiere toda la célula) se forma una celula nueva del mismo tipo que ocupara su lugar.

Los lisosomas tambien pueden matar a las bacterias fagocitadas antes de que provoquen daños a la celula.

1. Lisozima: una sustancia que disuelve la membrana celular bacteriana
2. Lisoferrina: se une al hierro y otras sustancias antes de que promuevan el crecimiento bacteriano
3. Medio ácido: un pH en 5 que activa las hidrolasas e inactiva los sistemas metabólicos bacterianos

AUTOFAGIA

Los lisosomas desempeñan un papel importante en la autofagia (comerse a sí mismo) es un proceso de limpieza en el cual los organulos y los grandes agregados proteicos obsoletos se degradan y se reciclan

FUNCIONES ESPECIFICAS DEL RE

La mayor parte de la síntesis comienza en el RE luego pasan por por el aparato de golgi donde son procesados nuevamente antes de ser liberados en el citoplasma. Las proteínas se forman en el reticulo endoplasmatico rugoso en el interior de los ribosomas .

En el reticulo endoplasmatico liso se sintetizan lípidos especialmente, fosfolípidos y colesterol

EL RE también proporciona las enzimas que controlan la división del glucógeno cuando es necesario usar el glucógeno para energía y también proporciona una gran cantidad de enzimas que son capaces de detoxificar las sustancias que podrían deñar a las células.

FUNCIONES DEL APARATO DE GOLGI

Procesa las sustancias que se ya se han procesado y formado en el RE , tambien sintetizan algunos hidratos de carbono que no se pueden formar en el RE (ejemplo: Acido Hialuronico y el sulfato de condroitina)

LA MITOCONDRIA EXTRAE ENERGIA DE LOS NUTRIENTES

Todos los hidratos de carbono se convierten el glucosa en el aparato digestivo, las proteinas en aminoacidos y las grasas en acidos grasos.

Dentro de la célula los alimentos reaccionan químicamente con el oxígeno, bajo la influencia de las enzimas que controlan las reacciones y canalizan la energía liberada en la dirección adecuada, casi todas las reacciones oxidativas se producen en la mitocondria y la energía que se libera se usa para formar ATP. Después el ATP se usa en la célula para dar energía prácticamente a todas las reacciones metabólicas.

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DEL ATP

TRIFOSFATO DE ADENOSINA

Se le conoce como la moneda energética de la célula debido a que se puede gastar y recomponer continuamente.

Es un nucleótido formado por:

• La base nitrogenada adenina
• El azúcar pentosa Ribosa
• Tres radicales Fosfato.

los 2 últimos radicales de fosfato están conectados a la molécula por enlaces de fosfato de alta tensión

El ATP se usa para muchas funciones celulares por ejemplo:

• Transporte de membrana
• Síntesis de compuestos químicos a través de la célula
• Contracciones musculares o movimiento ciliar

Movimiento Amebiano

Es el movimiento de la célula con relación en su entorno. Comienza con la protrusión de un seudopo desde un extremo de la célula esto genera una exocitosis continuada y forma una membrana celular en el borde del seudópo y una endocitosis continuada.

Cilios y movimientos ciliares

Es un movimiento como de un látigo de los cilios que se encuentran en la superficie de las células. esto se produce principalmente en las vías aéreas y en las superficies internas de las trompas uterinas del aparato reproductor.

Este movimiento provoca que una capa de moco y partículas atrapadas en el se desplacen a la faringe a una velocidad de 1cm/min.

En las trompas uterinas los cilios provocan un movimiento lento del liquido, este movimiento transporta el ovulo desde el ovario al útero.

El flagelo del espermatozoide tiene el mismo tipo de estructura y el mismo tipo de mecanismo contráctil pero este flagelo es mucho mas largo y se desplaza con ondas cuasi-sinusoidal.