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TEMA 1: LA CÉLULA
Unidad morfológica y funcional de todo
ser vivo. Es el elemento de menor
tamaño que puede considerarse vivo.
Índice
1- Generalidades
2- Estructura de la
célula eucariota
3- Membrana
citoplasmática
4- Citoesqueleto
5- Ribosomas
6- Retículo
endoplasmático
7- Aparato de Golgi
8- Lisosomas
9- Mitocondrias
10- Núcleo celular
11- Mitosis
1- GENERALIDADES
-Todos los seres vivos están formados por células.
A su vez, los seres vivos pueden ser organismos unicelulares (bacterias) o
pluricelulares (plantas, ser humano).
-El tamaño medio de una célula es de unas 10 micras, y el peso de 1 ng.
-Funciones básicas de la célula:
• nutrición: las células toman sustancias del medio, las transforman,
liberan energía y eliminan productos de desecho
• crecimiento y multiplicación: las células son capaces de dirigir su
propia síntesis
• relación: las células responden a estímulos químicos y físicos tanto
del medio externo como de su interior
-Las células contienen información sobre su funcionamiento y se
encuentra codificada en el ADN. El ADN se transfiere de una célula a otra
cuando ésta se divide, en un proceso llamado mitosis.
- Las células pueden ser procariotas o eucariotas:
Las células procariotas carecen de núcleo, teniendo su
material genético disperso en el citoplasma.
Bacterias, cianobacterias y cianofitas son procariotas
Las células eucariotas presentan un núcleo bien
definido. Son las que forman a los animales y a los
vegetales, y por supuesto, al ser humano. También
algas y hongos.
2-ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA EUCARIOTA
Membrana
Membrana celular o citoplasmática:
envoltura de naturaleza lipídica
que cubre a la célula
Citoplasma: medio interno líquido o
citosol que contiene a los
orgánulos de la célula (ribosomas,
aparato de Golgi, mitocondrias,
retículos…)
Núcleo: inmerso en el citoplasma y
contiene en su interior el material
genético
Citoplasma
Núcleo
3-MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
• Es una doble capa lipídica asociada a proteínas.
• Recubre externamente la célula, pero también a muchos orgánulos
(retículos endoplasmáticos, mitocondrias, aparato de Golgi)
• Composición química:
– lípidos 42-45%, de los cuales: 55% fosfolípidos, 25% colesterol. 20%
esfingolípidos y ácidos grasos
– Proteínas 44-54%, y pueden ser: periféricas o transmembrana
– Glúcidos 3-8%, que forman el glicocáix
Proteína de
superficie
Colesterol
Fosfolípidos
Proteína
transmembrana
Membrana plasmática: función
– Lípidos:
Lípidos:
• Es la barrera de paso de sustancias lipófilas
• Son el soporte mecánico de las proteínas
• Tienen propiedades metabólicas
• Le dan a la célula solubilidad bipolar (los fosfolípidos y el colesterol
son moléculas anfipáticas)
• El colesterol confiere estabilidad mecánica en superficie a la
membrana y aumenta la fluidez de ésta
•
Proteínas:
- Tienen diversas funciones:
• Enzimática (activando a otras enzimas de la célula)
• Canales iónicos (permitiendo el paso de iones a un lado y otro de la
membrana)
• Receptores específicos (uniéndose a moléculas de dentro y fuera de la
célula)
• Bombas de intercambio
• Adhesividad intercelular: las proteínas de membrana pueden unirse
covalentemente con las de otra célula y así existir una unión firme entre
ambas. De esta manera se organizan los epitelios de revestimiento.
• Glúcidos: son oligosacáridos que se encuentran en la superficie de la célula,
en la cara externa generalmente. Adquieren una conformación tridimensional.
- Están unidos a lípidos (glicolípidos) o a las proteínas de membrana
(glicoproteínas).
-Su función principal es la del reconocimiento intercelular y de la célula con
Glicocalix
moléculas (proteínas) externas.
Regulación de paso de sustancias
Para sustancias de gran
tamaño :
• Procesos de introducción:
endocitosis:
– Pinocitosis para líquidos y
sustancias pequeñas
disueltas
– Fagocitosis para partículas
de gran tamaño
• Procesos de expulsión:
exocitosis
Para el paso de moléculas pequeñas:
• Permeabilidad selectiva. Permite el paso de
moléculas pequeñas lipófilas y regula el paso
de las no lipófilas. 2 modalidades en el paso a
través de la mb:
1.Transporte pasivo a favor de gradiente
electroquímico.
2.Transporte activo contra gradiente electroquímico
4- CITOESQUELETO
- El citoesqueleto es un entramado tridimensional de proteínas que provee el soporte
interno para las células, ancla las estructuras internas de la misma e interviene en los
fenómenos de movimiento celular y en su división.
- El citoesqueleto está formado por multitud de pequeñas proteínas esféricas asociadas
las unas a las otras formando cadenas, de forma que adquiere una conformación
alargada.
- Según cómo se asocien dichas proteínas esféricas, la proteína resultante será de un
grosor y una longitud variable, y se distinguen tres tipos:
- Microfilamentos (las más finas)
- Filamentos intermedios
- Microtúbulos (las más gruesas y voluminosas)
Orgánulos celulares
Son estructuras diferenciadas que se encuentran suspendidas en el
citoplasma de la célula y que tienen una forma y unas funciones
especializadas, básicas para el funcionamiento de la célula y de todo el
organismo.
Se clasifican en dos grupos:
- Orgánulos membranosos: presentan su propia envoltura de
membrana lipídica. Son la mayoría (mitocondrias, retículo endoplasmático
rugoso y liso, aparato de Golgi, lisosomas…)
- Orgánulos no membranosos: carecen de envoltura lipídica
(ribosomas)
5- RIBOSOMAS
•
•
•
•
Son los orgánulos citoplasmáticos más abundantes de la célula.
Carecen de membrana
Se encargan de la síntesis de proteínas
Tienen forma ovoidea y su número es variable (hasta varios
millones en células muy activas)
• También es variable su disposición:
- En roseta: Grupos de ribosomas dispuestos en espiral en el citoplasma
- Ligados a las membranas (Retículo endoplasmático rugoso o granular)
- En el interior de mitocondrias y cloroplastos
Ribosomas
• Los ribosomas son complejos ribonucleoprotéicos (RNA ribosomal
+ proteínas) organizados en dos subunidades (mayor y menor)
Ribosomas/Retículo endoplasmático rugoso
Rer
pr
Rer: retículo endoplasmático rugoso/ pr: polirribosomas
6-RETÍCULO ENDOPLÁSMATICO
• Es el sistema de membranas más extenso que existe en la célula
eucariota.
• Se distinguen dos tipos según presenten o no ribosomas adheridos
en su superficie. Tienen diferente función y distribución:
- Retículo endoplasmático rugoso (RER) o granular
- Retículo endoplasmático liso (REL)
• La misión fundamental del RER es el almacenamiento de las
proteínas sintetizadas por sus ribosomas para su glucosilación (que
se inicia en el RER pero se completa en el Aparato de Golgi) y
empaquetamiento para ser transferidas a otro orgánulo
membranoso o al exterior celular.
Las enzimas de la membrana del REL intervienen en numerosos
procesos: síntesis de lípidos, de derivados lipídicos y detoxificación
7-APARATO DE GOLGI
• Su función está muy ligada a la del retículo
endoplasmático.
• Se encarga de completar la fabricación de las
proteínas, las cuales provienen del RE.
• Otra de sus funciones es la de sintetizar
polisacáridos o modificar lípidos
• Está formado por 4-8 cisternas llamadas
dictiosomas, que están rodeados de
membrana y apilados unos encima de otros
APARATO DE GOLGI
8- LISOSOMAS
• Son sacos membranosos
que encierran en su interior
enzimas hidrolíticas.
• Existen en todas las células
animales (no en las
vegetales)
• Tienen dos funciones
principales:
- Degradación de material
extracelular o endocitosis.
- Degradación controlada de
material intracelular
orgánulos celulares
Lisosomas
• Su forma es heterogénea a consecuencia de los
diferentes sustratos de degradación
• Su composición química es muy variable debido
a que actúan como vacuolas digestivas.
• Todos contienen hidrolasas ácidas
• Existen numerosas enfermedades causadas por
el mal funcionamiento o ausencia lisosomas.
Esto da lugar al acúmulo de la sustancia que
debía degradarse. Ej: Glucosidosis
9-Mitocondria
•
•
•
•
Es el orgánulo
membranoso más
abundante en la célula
eucariota.
Su principal función es
la “respiración celular”,
con la que a partir del
oxígeno se obtiene la
energía necesaria para
llevar a cabo el
metabolismo celular.
Posee DNA propio
Tiene una doble
membrana plasmática;
la interna hace unas
invaginaciones
denominadas “crestas
mitocondriales”
10-EL NÚCLEO CELULAR
En el núcleo se distinguen 3 estructuras:
envoltura nuclear, cromatina y
nucleolo.
Envoltura: doble membrana lipídica que
delimita al núcleo (membrana nuclear
interna y m.n. externa) El interior del
núcleo se conecta con el citoplasma
mediante los poros.
Cromatina: forma que tiene el ADN de
almacenarse de forma compacta en el
núcleo. El ADN se organiza en torno a
unas proteínas (histonas) y así se
definen los cromosomas
Nucleolo: región esférica del núcleo que
aparece más intensamente teñida. Es
una zona donde está habiendo una
síntesis intensa de material genético.
Cromatina/cromosomas
mn interna
mn externa
poros
núcleo
citoplasma
Nucleolo
Mitocondria
(con sus
crestas)
Envoltura
nuclear, con
su doble
membrana
Cromatina
11-Mitosis
La mitosis es el fenómeno biológico por el cual una célula “madre” se divide en dos
células “hijas” que son exactamente iguales entre ellas y a la que les ha dado lugar.
Para que dicho proceso se produzca es básica una premisa: la duplicación del
material genético ( del ADN) de la célula madre previo a la división.
Fases de la mitosis:
-Profase: es la fase más larga de la mitosis. En ella se produce la
condensación de la cromatina. También se produce la migración de los centriolos y la
organización del huso mitótico (ambas estructuras son citoesqueleto). Al final de la
profase se rompe el núcleo y cada centriolo migra a un polo de la célula.
-Metafase: la cromatina ha alcanzado su máximo grado de condensación.
Los cromosomas se encuentran apareados cada uno con su homólogo en el plano
ecuatorial de la célula.
-Anafase: comienza la migración de los centriolos, uno a cada polo celular
-Telofase: es el tramo final de la mitosis. Se produce la división del
citoplasma de la célula madre al mismo tiempo que la síntesis de las dos
nuevas envolturas nucleares.
Membrana
plasmática
Metafase
Envoltura
nuclear
(intacta)
cromosoma
Husos
mitóticos
centriolos
Desintegración
del núcleo
Anafase
División del citoplasma
Telofase