Historia de biología celular
• En 1665, Robert Hooke observaba a través de pequeños lentes, un fragmento de corcho y notó que estaba constituido por pequeñas celdas (células).
• 1765, Anton Van Leewenhoek descubrió otras formas celulares, entre ellas las bacterias
Biología celular
• Se encarga del estudio de las células en cuanto a lo que respecta a las propiedades, estructura, funciones, orgánulos que contienen, su interacción con el ambiente y su ciclo wvital.
Célula
• Unidad morfológica ( forma ) y funcional de todo ser vivo.
• Unidad funcional y estructural de los tejidos estructurados, o elemento más simple dotado de vida propia.
Procariota Eucariota
• Sin núcleo .- Con núcleo diferenciado
• Sin membranas internas ( excepto mesosomas ) .- Organelos con o sin
• No posee organelos delimitados por membrana membranas ( ribosomas )
• No se reproducen por mitosis .- Posee citoesqueleto
• DNA disperso no contiene histonas .- DNA unido a histonas
• No posee citoesqueleto .- Se reproduce por mitosis
• Están representados por las bacterias .- Es de mayor tamaño
Importancia biológica de las membranas
• Forman compartimientos cerrados a través del protoplasma celular para definir fronteras celulares.
• Tienen permeabilidad selectiva y actúa como barrera ( lo que mantiene diferencias de la composición entre el interior y el exterior ).
• Intercambia material con el ambiente extracelular por medio de exocitosis y endocitosis.
• Uniones intercelulares comunicantes o conexiones comunicantes ( a traves de los cuales células adyacentes intercambian material ).
• Emisión de señales transmembranales ( interacción de una célula a otra).
Elementos constituyentes de células eritrocitarias y hepáticas
• La membrana del eritrocito en un complejo bilipídido–proteínico, el cual es importante para mantener la deformabilidad celular y la permeabilidad selectiva.
•
Membrana mitocondrial
• Membrana externa
• Membrana interna
• Espacio intermembranoso
• Crestas
• Matriz mitocondrial
Funciones de la membrana
• Interacción entre una célula y otra
• Señales transmembranales
• Delimitante celular
• Mantener el medio intracelular diferenciado del entorno
Caracteristicas de la membrana
• Formada por proteínas, lípidos y carbohidratos
• Tiene bicapa lipídica ( estructura básica fosfolípidos )
• Un extremo de cada una de las moléculas de fosfolípidos es hidrosoluble o hidrófila y el otro extremo es liposoluble o hidrófoba.
• Controla los fluidos de la celula
Modelo de mosaico fluido
• Modelo Singer-nicholson
• En la membrana plasmática, los lípidos se disponen formando una bicapa. Las proteínas se intercalan en esa bicapa de lípidos dependiendo de las interacciones con las regiones de la zona lipídica. Existen dos tipos de proteínas según su disposición en la bicapa.
• Proteínas integrales o intrínsecas. Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembranales)
• Glucoproteínas. Se encuentran atravesando toda la capa de la membrana celular, su nombre es debido a que contiene glúcidos ( termino general que comprende los glucosidos y los carbohidratos )
• Proteínas periféricas o extrínsecas. A un lado u otro de la bicapa lipídica, aparecen en la membrana interna y carecen de proteínas transmembranas.
Propiedades dinámicas de la membrana plasmática
• Rotación
• Flexión
• Difusión lateral
Transporte pasivo
La membrana plasmática tiene dos mecanismos para el transporte de sustancias ( en favor de la gradiente ).
• Difusión simple es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a una de menor concentración sin requerir gasto de energía.
• Difusión facilitada es el movimiento de moléculas más grandes que no pueden pasar a través de la membrana plasmática y necesitan ayuda de una proteína u otros mecanismos (endocitosis) para hacerlo.
Transporte activo
• Requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro de la membrana.
• Es el único que puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración.
• Primario: deriva directamente de la ruptura del ATP ( bomba Na – k )
• Secundario: ( cotransporte ) es el transporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana celular tales como los aminoácidos y la glucosa, cuya energía requerida para el transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la membrana celular ( bomba Ca ).
• Ionoforos: Sustancias que aumentan notablemente la permeabilidad de las membranas a iones particulares. Pueden ser transportadores o formadores de canales.
Mecanismo de acción de valinomicina, gramicidina
Bombas
ATP (Adenosin-tri-fosfato)
• Sodio- potasio ATPasa (Na-k-ATPasa)
• Calcio ATPasa ( Ca ATPasa)
• Hidrogeno-potasio ATPasa (H-kATPasa)
Función de bombas
• Na-k-ATPasa: Mantenimiento de la osmolaridad y del volumen celular.
• Transporte de nutrientes.
• Potencial eléctrico de membrana.
• Mantenimiento de los gradientes de sodio y potasio.
• Transducción de señales.
• Ca ATPasa : ( corazón ) Su función consiste en transportar calcio iónico (Ca2+) hacia el exterior de la célula, gracias a la energía proporcionada por la hidrólisis de ATP, con la finalidad de mantener la baja concentración de Ca2+ en el citoplasma.
• H-kATPasa: ( mucosa gástrica )
Mecanismo de acción de las bombas
•
Fármacos cardiacos
Endocitosis
• Proceso celular por el cual la célula introduce moléculas grandes o partículas del medio externo por invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a adherir.
Tipos de endocitosis
Fagocitosis
• Tipo de egocitosis en el cual alguna celula rodea con su membrana citolasmatica a una molecula.
Pinocitosis
• Incorpora materiales en estado líquido proceso de transporte activo, sustancias liquidas al citoplasma
Mediada por receptor
• Toma células especificas llamados ligans dos (iones o moléculas que rodean al metal ) requieren recepptores.
Fase lipídica
• Es el transporte de una celula a otra por su membrana
Trancitosis
• Es la transferencia de material extracelular desde un lado de la celula ( endocitosis ) hasta el lado opuesto ( exositosis )
• Formas vesículas de transtporte
Función citoeuqeleto
• Establecer la estructura d ela celula
• Organizar el citoplasma con todos sus organelos
• Producir movimiento
• Autopropulsión
• Morfogénesis
• Dividion
• Endocitosis
• Exositosis
• Transporte intracelular
Elementos constitutivos del citoesuqeleto
• Filamentos de actina ( microfilamentos )
• Microtubulos
• Filamentos intermedios
Funciones de los componentes del citoesuqeleto
• Filamentos delgados ( actina )7-9.5nm interactúan con la miosina para llevar a cabo el movimiento intracelular o celular, estos microfilamentos se integran con 2 cadenas de subunidades globulares actina g ( inactiva ) y actina f ( activa )( troponina )
• Microtubulos 25nm estructuras largas rectas liquidas y de aspecto tubular actúan como vías intracelulares
• Compuestos por 2 tipos de tubulinas A y B
• Filamentos intermedios 21 nm compuestos por tetrámeros contribuyen en establecer y conservar la estructura tridimensional de la celula.( queratina tiene mas filamentos intermedios )
Características de los microtubulos
• Organización so ncilindros de 13 protofilamentos dispuestos de manera longitudinal cada uno de los cuales consta de dimeros de a-tubulina b-tubulina
• Se localiza en forma de hasas en el axón neuraly en el aparrato locomotor de cilios y flagelos
• Movimiento de los orgánulos estructuralmente dinámicas, estabilizadas por grupo de proteínas asociados a microtubulos (MAPs)
• Polarización tubulina forma polímeros, proteínas globulares con 2 polipeptidos, A y B-tubulina se asocian y forman dimeros.
Características de los filamentos intermedios
• Movimiento:
• Estabilidad mecánica: rigidez a la célula contribuyen a establecer y conservar la estructura tridimensional de la célula
Características de los microfilamentos
• Fibras más delgadas
• Formada por proteína actina
• Función contráctil
• Movimiento celulares desplazamiento de contracción y citocinesis.
Estructura del ribosoma
• Procariota
• 70 S Sub unidad mayor 50 S sub unidad menor 30 S
• La subg presenta 3 salientes y está formada por una molécula de ARN grande de 23 S y una pequeña de ARN de 5 S
• Contiene 34 proteinas
• Eucariota
• 80 S más grande 60 S 40 S constituye el 70 % de todo el citoplasma
Funciones
• Síntesis de proteína
características estructurales y dimensionales del rna
• Mensajero dirige la síntesis de proteína ribosómicas resultado de la trascripción del gen
• Ribosomal doble helicoide pero es una hebra misma
• Transferencia transfiere aminoácidos al polipeptido en crecimiento, tienen actividad enzimática y catalisan l formación e enlaces peptidicos
Importancia del ribosoma en la síntesis proteica
• Poliribosoma: varios ribosomas que aoarecen traduciendo el mismo mensajero en diferentes estadios.
Retículo endoplasmico características estructurales
• Rugoso: presenta numerosos unidos a la suoerficie citoplasmica
• Se compone de uan red de sistemas que continua por l amembrana externa de la envoltura nuclear.
• Se fragmenta en vesículas de superficie rugosa
• Liso: carece de ribosomas
• Sus membranas son continuas con las del RER
• Desarrollados en diversos tipos celulares ( musculo esquelético, tubulos renales y glándulas endocrinas productoras de ---------- )
Caracteristicas funcionales
• Liso: destoxificacion ( xenobioticos )
• Rugoso: procesa proteínas de membrana y proteínas hidrosolubles
• Actua en síntesis de proteínas exportadas
• Modificaciones posttranscripcionales de proteínas ( sulfacion, plegamiento y glucolizacion)
• Elabora lípidos y proteínas integrales de todas las membranas
Localización del retículo endoplasmico liso y rugoso
• Rugoso: Es el que se localiza más próximo de la capa externa del núcleo
Localización del aparato de Golgi
• Adyacente a la membrana después del lisos
Funcion
• Glucolizacion de proteínas
• Glucolizacion de lípidos
• Almacenamiento y distribución de lisosomas ( planta empaquetadora )
• Síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular
Caracteristicas
• Dictiosoma:saculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros.
• Eje cis trans: polarización en 2 polos de procesamiento diferenciados estructural y funcionalmente.
• La mas cercana al retículo endoplasmatico
• Retículo trans Golgi compleja y dinámica compuesta de una red de membranas tubulares que se originan en la scisternas de trans Golgi
Estructura y diferenciación de lisosomas
• Primarios:
• Secundarios
Función
• Primario
• Secundario
Compartimiento lisosomico
