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3 0 /3 /2 0 2 1 F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 Célula eucariótica FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK forman proteínas que se utilizan o almacenan dentro de la célula, mientras que las sintetizadas por ribosomas ligados al RER son secretadas o se incluyen en las membranas celulares. Forman parte de un sistema de digestión intracelular que puede actuar sobre las sustancias biológicas por las enzimas que contienen usinas generadoras de energía MEMBRANA CELULAR Estructura de la membrana Bicapa lipídica Fosfolípidos Proteínas 1 Cabeza o grupo polar. 2 Cadenas de ácidos grasos hidrofóbicos (no polares). Integrales o Intrínsecas (dentro de la bicapa lipídica). Periféricas o Extrínsecas (superficie de la bicapa lipídica Compuesta por FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK MEMBRANA CELULAR Composición de la membrana Lipídica Proteíca Fosfolípidos Colesterol Glucolípidos Proteínas Glucoproteínas Extrínseca Intrínseca Carbohidratos Citoplasma FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK Cadena de carbohidratos Superficie Interna Bicapa de fosfolípidos Colesterol Proteína de canal Proteína Glucoproteína Zona no polar de fosfolípidos FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK Funciones de la membrana celular 1. Mantener la integridad de la célula o de los orgánulos. 2. Transporte controlado de moléculas hidrosolubles de un compartimento a otro. 3. Sensibilidad a las hormonas y otras sustancias químicas reguladoras. 4. Regulación de las reacciones metabólicas. 5. Establecimiento de conexiones entre las células. 6. Soporte y mantenimiento de la forma de la célula o de los orgánulos membranosos. 7. Identificación de células u orgánulos. FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK Filtración: Implica el paso de agua o solutos permeables a través de la membrana gracias a la presión hidrostática. La presión hidrostática es la fuerza que ejerce un líquido sobre una pared o superficie. Difusión Facilitada: Es más rápida que las otras clases de transporte pasivo. Las sust. se trasportan hacia un gradiente menor. La energía para el transporte surge del choque de los solutos y no de la célula. Transporte pasivo Difusión Simple: Fenómeno natural causado por la tendencia de las pequeñas moléculas a diseminarse por igual en un determinado espacio. La difusión tiene lugar bajo un gradiente de concentración. Gradiente de concentración es la diferencia de concentración medible entre una zona y otra. ΔG Diálisis: Tipo de difusión en el que la membrana selectivamente permeable provoca la separación entre partículas más pequeñas y de un soluto y las más grandes Ósmosis: Difusión de agua a través de la membrana selectivamente permeable. El agua puede difundir a través de la membrana, que no permite la difusión de una o más sustancias. El agua puede equilibrar su concentración a ambos lados de la membrana, pero los solutos no permeante no pueden. PROCESOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANA DIFUSION A TRAVES DE LA MEMBRANA SIMPLE: Proceso pasivo. Movimiento de partículas a través de la bicapa o por canales, desde una zona de alta concentración a otra de baja concentración. FACILITADA: Proceso pasivo. Difusión de partículas a través de membrana mediante moléculas transportadoras. FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK OSMOSIS: Proceso pasivo. Difusión del agua a través de una membrana selectivamente permeable en presencia de la menos un soluto no permeante. Difusión de agua dentro y fuera de las células para corregir los desequilibrios de la concentración de agua. Membrana semipermeable: permite el paso de las moléculas del disolvente pero impide el paso de las moléculas del soluto. La presión osmótica de una disolución, es la presión que se requiere para detener la ósmosis del disolvente puro hacia la disolución. FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK Puerta de Activación Puerta de Inactivación Na+ Reposo Activado Inactivado Na+ Na+ Reposo K+ K+ Activación lenta FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIOPRIMARIO Na+ K+Bomba de Bomba de Bomba de Hidrogeniones Endocitosis Ca+ Fagocitosis Pinocitosis Exocitosis Cotransporte Contratransporte FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK Procesos de transporte (cotransporte) que se realizan en el intestino y los túbulos renales Proceso de transporte activo primario: endocitosis – fagocitosis (pinocitosis) FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK Bomba de Sodio (Na)/Potasio (K) Bomba de Calcio Ca++ FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK LIQUIDOS CORPORALES FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK TIPOS DE SOLUCIONES SOLUCION: Una solución esta compuesta por un solvente y solutos. Ejem. Agua y ClNa. SOLUCION ISOTONICA: Es aquella que no produce disminución ni incremento del volumen celular. SOLUCION HIPOTONICA: Es aquella que hace que las células incrementen su volumen. Cualquier solución de clururo de sodio con menos del 0.9 %, o de glucosa al 5% aproximadamente. SOLUCION HIPERTONICA: Es aquella que hace que disminuya el volumen celular. ClNa mayor al 0.9% FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK COMPARTIMENTOS LIQUIDOS CORPORALES Líquido Intracelular Líquido intracelular Líquido Extracelular Líquido Intersticial Líquido Plasmático Líquido Cefalorraquídeo Líquido del Tubo Digestivo Líquidos de espacios potenciales FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK MODIFICACIONES CELULARES POR CARACTERISTICAS DEL LIQUIDO FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK CONCENTRACIONES DE LOS DISTINTOS CATIONES Y ANIONES FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK Impulsos Barorreceptores Hipófisis H. Antidiurética Lóbulo posterior Osmorreceptores Neuronas supraópticas Quiasma óptico Neuronas paraventriculares Cerebelo Médula oblongada Lóbulo anterior FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK FISIOLOGIA (6654) – 2012 – Prof. Guillermo HUCK Compuestos Orgánicos Son elaborados por los procesos metabólicos de los seres vivos Están hechos de combinaciones de C con otros elementos (mayormente H, O, N, P, S) Según sus propiedades y estructuras se presentan cuatro grupos principales: Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos Nucleicos F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Se les ha llamado macroelementos de la materia viva por encontrarse en gran proporción en las células. A otros, que se encuentran en menor proporción, se les ha llamado microelementos . Ejemplos de ellos son el sodio, el potasio, el calcio, el magnesio… Compuestos más abundantes en los seres vivos. Formados por C, H, O. Funcionan como compuestos estructurales y fuentes de energía de uso rápido. La Celulosa, carbohidrato vegetal es el más abundante de todos los compuestos orgánicos Carbohidratos o Glúcidos Fuentes de energía y soporte estructural F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Tipos de Carbohidratos Según su complejidad estructural se clasifican en: Monosacáridos (Carbohidratos sencillos de una sola cadena de 3 a 8 C) Disacáridos: están formados por la unión de 2 a 11 monosacáridos, con la pérdida de agua (hidrólisis) Polisacáridos: Están formados por la unión de 11 a varios miles monosacáridos. F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1Funciones de los Monosacáridos Las triosas (tres carbonos), son abundantes en el interior de la célula, para formación de glucosa. Las pentosas (carbohidratos de 5 carbonos): Ribosa y Desoxirribosa, forman parte de los ácidos nucléicos (ADN y ARN) Las hexosas (carbohidratos de 6 átomos de carbono): La Glucosa y Galactosa, fuente importante de energía F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Disacáridos Carbohidratos de cadena corta Son solubles en agua, dulces y cristalizables. Pueden hidrolizarse (separarse) y ser reductores Están formados por la unión de 2 a 11 monosacáridos, con la pérdida de agua (hidrólisis) lactosa maltosa sacarosa F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 formada por una glucosa y una fructosa La sintetizan las plantas y es la responsable del sabor dulce de los frutos, lo que lo hace apetecibles para los animales formada por una glucosa y una galactosa. Es el azúcar de la leche. Algunas personas carecen de las enzimas digestivas necesarias para digerirla, por lo que no deben consumir alimentos que la contenga. Se dice de ellas que son “intolerantes a la lactosa” formada por dos glucosas Polisacáridos Carbohidratos complejos Están formados por la unión de 11 a varios miles monosacáridos. Tienen pesos moleculares muy elevados, no poseen poder reductor y pueden desempeñar funciones de reserva energética o función estructural. F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 El Glucógeno, es el polisacárido propio de los animales. Se encuentra abundantemente en el hígado y en los músculos. Actúa como fuente de energía. F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 La Celulosa, son largas cadenas resistentes a la hidrólisis (resistente al agua). Forma la pared celular de la célula vegetal, formando un estuche en el que queda encerrada la célula, que persiste tras la muerte de ésta. El Almidón, es el polisacárido de reserva de energía propio de los vegetales, y está integrado por dos tipos de polímeros: la Amilosa y Amilopectina (ambos polímeros formados por unidades de maltosas unidas). F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 LÍPIDOS Almacén de energía y material de construcción Sustancias muy heterogéneas. Formadas principalmente de C, H, O unidos por enlaces no polares todos son hidrofóbicos = insolubles en agua. Lípidos importantes: Grasas y Ácidos grasos Lípidos complejos Fosfolípidos Esteroides F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Tipos de Ácidos Grasos 1. Saturados Carbonos de la cadena solo tienen enlaces simples. Sólidos a temperatura ambiente Grasas animales 2. Insaturados Carbonos de la cadena pueden tener enlaces dobles y triples. Líquidos a temperatura ambiente Aceites vegetales Grasas (saturadas) Aceites (insaturadas) F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Triglicéridos 1 molécula de Glicerol + 3 Ácidos grasos F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Fosfolípidos Formados por 1 Glicerol + 2 Ácidos grasos + grupo fosfato Mayor componente estructural de la membrana citoplasmática HIDROFÓBICAHIDROFÍLICA HIDROFÍLICA: AFINIDAD AL AGUA HIDROFÓBICA: POCA AFINIDAD AL AGUA F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Esteroides: Lípidos formados por cuatro anillos de C derivados del esterano. No tienen ácidos grasos. FUNCIÓN: Reguladora: Algunos regulan los niveles de sal y la secreción de bilis (hígado). Estructural: Colesterol, estabilidad a membranas / molécula base para síntesis de demás esteroides. Hormonal: progesterona (prepara órganos sexuales femeninos para gestación) / testosterona (mantiene caracteres sexuales masculinos). F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Funciones de los Lípidos Los LIPIDOS : En comparación con otras biomoléculas son fuente de mayor energía. Lipidos: 9.5 kcal/g Hidratos de carbono: 4.2 kcal/g Proteínas: 4.1 kcal/g Recubren y protegen mecánicamente órganos. Mantiene el calor corporal F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Hormonas y Vitaminas Los esteroides y los ácidos grasos modificados tienen una función regulatoria como hormonas y vitaminas. Las células de la piel también fabrican un importante precursor para la hormona vitamina D, que es importante en el metabolismo del calcio. F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Proteínas Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por C, H, O, N. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos. Se forman por la unión de aminoácidos. Los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptídicos. El grupo carboxilo de un aminoácido se une al grupo amino del siguiente aminoácido, liberando agua. F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 LOS 20 AMINOACIDOS F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Propiedades de las Proteínas Especificidad Conformación espacial dan función específica a cada proteína Las proteínas son diferentes en cada individuo (manifiesto en procesos de rechazo de órganos transplantados) ActinaHemoglobina F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/Actin_with_ADP_highlighted.png Función de las Proteínas Estructurales: Queratina: pelo, uñas, plumas, cuernos y pezuñas. Elastina, elasticidad de los tejidos. Reguladora: Todos los procesos intervienen proteínas Enzimas, hormonas, anticuerpos o inmunoglobulinas Comunicación: Proteínas en la membrana citoplasmática Energética: Proteínas: brindan 4 Kcal/g de energía Transporte: Hemoglobina ayuda al transporte del oxígeno. F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Ácidos nucleicos (ADN y ARN) Los ácidos nucléicos son grandes moléculas formadas por la unión de varios nucleótidos. El Nucleótido está formado por: Una pentosa: Ribosa Desoxirribosa Ácido fosfórico Una base nitrogenada: Adenina, guanina, citosina, timina, uracilo F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Ácido Nucleico AZÚCAR ÁCIDO NUCLEICO + FISIO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Ácidos nucléicos son cadenas helicoidales muy largas de nucleótidos, dobles en el ADN y sencillas en el ARN Porciones específicas (genes) de ácidos nucléicos programan estructura primaria de todas las proteínas de un organismo Ácidos nucléicos contienen la información genética de seres vivos son los responsables de la herencia F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Papel del ADN y ARN El ADN contiene las instrucciones genéticas para el desarrollo y el funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus. Ej. Síntesis de enzimas, crecimiento, envejecimiento, etc Es el de ser portador y transmisor entre generaciones de información genética. El ARN es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis de proteínas. F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 Otros nucleótidos ATP: trifosfato de adenosina o adenosín trifosfato Formado por una base nitrogenada (adenina) unida a un azúcar tipo pentosa, la ribosa, que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos fosfatos. Molécula más importante en el transporte de la energía a través de la membrana celular. Permite todos los procesos metabólicos de los seres vivos. F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1 F IS IO L O G IA (6 6 5 4 ) 2 0 1 7 3 0 /3 /2 0 2 1
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