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• La célula es la unidad básica estructural y funcional del cuerpo humano (en general, de los seres vivos) • Más de 100 billones de células, formando tejidos y órganos, que a su vez se constituyen en aparatos y sistemas integran el cuerpo humano • Las células pertenecen al Nivel de Organización Celular, • En un nivel inferior están las organelas y los compuestos químicos, que NO CUMPLEN con las características de los seres vivos . Algunos ejemplos de células humanas Todas las células tienen funciones en común: se alimentan, respiran, reaccionan al medio, se reproducen, etc) Pero a la vez poseen funciones propias: ej. el Eritrocito transporta el oxígeno (esto no lo hace otra célula), o la célula muscular (miocito) se especializa en responder a un estímulo y contraerse (no lo hacen otras células) ACTIVIDAD: ¿cuáles son las características de los seres vivos? ¿qué los diferencian de los seres inertes? ACTIVIDAD: ¿qué otros 2 ejemplos de células con funciones específicas podemos encontrar? Prácticamente todas las células tienen estos 3 componentes básicos. El NUCLEO CELULAR NO LO CONSIDERAMOS UNA ORGANELA Ejemplo gráfico: un durazno MEMBRANA PLASMÁTICA CITOPLASMA (CITOSOL Y ORGANELAS) NÚCLEO COMPONENTES DE LA CELULA La cáscara (piel) sería equivalente a la membrana celular La pulpa (parte carnosa) el citoplasma El carozo sería el núcleo OJO: esto no quiere decir que el durazno sea una célula bicapa proteínas (no polar) (polar) La membrana celular se compone de una doble capa de lípidos (fosfolípidos), proteínas, colesterol, y glúcidos asociados a proteínas (glucoproteínas) y a lípidos (glucolípidos) Funciones: contención, y regular paso de sustancias (INTERCAMBIOS) “PERMEABILIDAD SELECTIVA” - Permeable a moléculas no polares: O2, CO2, esteroides y otras (agua, urea) - Impermeable a iones y moléculas polares (glucosa) Le da la contención a la célula Permite diferenciar un ‘medio intracelular’ y otro ‘extracelular’ (LIC y LEC) Funciones de la membrana celular: ACTIVIDAD: ¿se podría decir que la membrana celular ‘protege’ a la célula? ¿Por qué SI o por qué NO? - Repasar definiciones de moléculas polares , no polares, e iones. - Repasar biomoléculas orgánicas (fosfolípidos, proteínas, glúcidos, colesterol, esteroides, etc.) En cara externa de membrana, otorgan la identidad y el reconocimiento (como el DNI de la célula); esto permite que cada célula del cuerpo sea reconocida como ‘propia’ y no sea destruida. Proteínas de membrana * Proteínas integrales (1) (transmembrana): ancladas en la membrana, contactan con ambos medios (LEC y LIC) * Proteínas periféricas (2) Glucolípidos y Glucoproteínas (3) Colesterol (4) Brinda mayor estabilidad a la membrana, contribuye a sostener la estructura de la membrana Además de fosfolípidos. . . (1) (2) (1) (1) (2) (3) (3) (3) (4) Tipos y funciones de las proteínas de membrana • Transportadoras como canales iónicos: para Na+ K+ Ca++ H+ o de sustancias específicas. Ocurre un cambio morfológico en la proteína, que permite el transporte de un lado a otro. ej: glucosa, aminoácidos • Receptores reconocen moléculas específicas (llamadas “ligandos”) y generan un cambio determinado en la membrana; ej: las hormonas actúan a través de receptores de membrana • Enzimas catalizan reacciones químicas, dentro y fuera de célula ej: Lactasas (en intestino delgado) • Conectoras la unión de varias proteínas de membrana, le otorga mas estabilidad estructural; la relación entre proteínas de membranas entre células vecinas permite mas resistencia al tejido (ej: tejido epitelial) • Marcadores de identidad celular: (glucoproteínas) OJO Son las funciones de las proteínas EN LA MEMBRANA, NO EN TODO EL CUERPO Características generales de las membranas plasmáticas (RESUMEN) • Contención • Mantenimiento de la homeostasis celular • Permeabilidad selectiva • Identidad celular propia ACTIVIDAD: ¿Qué son las enzimas? ¿Para qué sirven? ¿Cómo actúan? ¿Por qué son imprescindibles para la vida? ACTIVIDAD: Describir al menos 5 (cinco) funciones de las proteínas en el cuerpo, con ejemplos. • Uniones de oclusión (1) o estrechas, tipo “collares” • Uniones de anclaje (2, 3, 5) desmosomas; hemidesmosomas • Uniones de comunicación (gap) (4) • MICROVELLOSIDADES (6) (6)Especializaciones de membranas: Ejemplo: Las conexiones intercelulares son sectores donde las membranas de dos células vecinas se contactan y permiten reforzar esa unión. Estas uniones se realizan a través de PROTEINAS DE MEMBRANA. Otros ejemplos son las microvellosidades, que son prolongaciones de las membranas de algunas células, y esto permite ampliar la superficie total de ese sector de la membrana, ej. en las células del epitelio intestinal CILIOS Y FLAGELOS FLAGELOS Son prolongaciones largas, que mueven a una célula entera (ej. espermatozoide, bacterias) Son proyecciones móviles de la superficie celular (las conexiones y microvellosidades son fijas) Están formadas por un núcleo de microtúbulos y envoltura de membrana plasmática. CILIOS (o cilias) Son cortos, hacen movimiento de remo, desplazan líquidos en superficie celular (ej. epitelio respiratorio, trompas de falopio) CITOESQUELETO (armazón del citoplasma) • Son FILAMENTOS DE PROTEÍNAS que se extienden por el citosol (o sea, son intracelulares) • Contribuyen a mantener la forma de las células, a sus movimientos, al traslado de sustancias o estructuras por el citoplasma (son como las ‘autopistas’ del citoplasma) • Se agrupan en tres tipos, según el diámetro y tamaño de las fibras: Son de ACTINA (proteína) Son periféricos Sirven para el soporte y los movimientos celulares, y son el centro de las microvellosidades Son mas gruesos Ayudan a posicionar núcleo y organelas, y al desplazamiento de sustancias y estructuras por el citoplasma Son de TUBULINA (como tubos, son complejas) Se extienden desde el centríolo Muy importantes en la mitosis Forman el centro de cilios y flagelos Esquema que permite apreciar la ubicación de los componentes del citoesqueleto y sus diferentes diámetros. Para cerrar el tema: el citoesqueleto (con sus tres tipos de filamentos) SON PROTEINAS organizadas para cumplir una función DENTRO DEL CITOPLASMA, por lo tanto pertenecen al nivel químico de organización ORGANELAS (orgánulos) Son estructuras químicas complejas y especializadas del citoplasma de todas las células Cumplen funciones variadas: nutrición, digestión, síntesis de sustancias, defensa, etc Las ORGANELAS entonces serían el equivalente de los órganos y/o sistemas en el cuerpo… Pueden ser MEMBRANOSAS o NO MEMBRANOSAS En cada organela hay que conocer la estructura (como está formada) y la función. ACTIVIDAD: ¿una molécula de glucosa es un ser vivo? ¿la membrana celular se podría incluir en el nivel celular de organización? ¿por qué? ACLARANDO: una organela es un conjunto de sustancias químicas (proteínas, lípidos, etc) que cumplen una función EN EL CITOPLASMA DE LAS CÉLULAS. Si son extraídas de la célula, las organelas no sobreviven, porque NO SON ENTIDADES VIVAS, o sea, no cumplen el ciclo vital de un ser vivo Organelas muy pequeñas y sin membrana (‘no membranosas’) Estructura: 2 subunidades de ARNr (ácido ribonucleico ribosómico) Se fabrican en el nucléolo. Pueden estar libres o asociados al Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) FUNCIÓN de los RIBOSOMAS: Síntesis de proteínas (etapa de traducción) ACLARACIÓN: las ‘membranas biológicas’ tienen todas la misma estructura básica (bicapa de fosfolípidos), ya sea la membrana celular, la nuclear, o la de las organelas. . . Estructura: Sacos y tubos interconectados, formados por membrana (igual a la membrana celular) Pueden tener ribosomas asociados (RE Rugoso, asociado a la membrana nuclear) o no tenerlos (RE liso) RE rugoso (RER) función: síntesis y almacenamientode proteínas (de exportación) RE liso (REL) función: síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos (Ácidos grasos, esteroides, etc) También función desintoxicante (alcohol, venenos, carcinógenos, etc) Estructura: Conjunto de sacos aplanados y superpuestos (cisternas), no conectados entre sí. De su periferia se emiten VESÍCULAS. Es una organela membranosa FUNCIÓN del GOLGI: Reciben sustancias que provienen del RE y les proporcionan envoltorio (“empaquetamiento”) Algunas proteínas provenientes del RER sufren una última modificación antes de expulsarse en vesículas. Otras funciones • Destrucción de Organelas deterioradas o viejas, y desechos (se denomina AUTOFAGIA) • En algunos casos destrucción de una célula entera (se denomina AUTOLISIS) • Son organelas con membrana, se forman en el GOLGI • Contienen ENZIMAS: hidrolasas ácidas (proteasas, lipasas, fosfatasas, nucleasas (1) • Digestión de sustancias extrañas fagocitadas (bacterias, virus), y de nutrientes (1) De ayuda: la palabra que designa a una enzima, generalmente termina con el sufijo “asa” “Sistema endomembranoso”: el GOLGI, el REL y RER, y las Vesículas (o Vacuolas) son organelas membranosas y trabajan en conjunto y en secuencia (Una VESÍCULA –ó VACUOLA- es una organela membranosa con contenido variado: nutrientes, gérmenes, desechos, etc, y tienen una vida transitoria en la célula) Organela membranosa y ovalada, formada por 2 membranas. La externa es lisa y la interna esta replegada formando unos tabiques (crestas). El espacio que queda dentro de la membrana interna se llama matriz mitocondrial. Tienen RIBOSOMAS y su propio ADN (diferente al del núcleo) FUNCIÓN: Respiración celular, por medio de la cual se obtiene la energía de los nutrientes. Para ello utilizan oxigeno y nutrientes, y producen CO2 y agua como desecho. Organela formada por dos cilindros de proteínas (llamada TUBULINA) Cada unidad se denomina Centríolo • Intervienen en la división celular, regulando el reparto de cromosomas (huso mitótico) • Organizan los microtúbulos del citosol, cilios y flagelos El núcleo presenta varias estructuras 1. Membrana nuclear: bicapa, con poros (en esto de diferencia de la membrana celular) (1) 2. Nucléolo: acá se sintetizan los ribosomas (ARNr) 3. Cromatina: DNA y proteínas FUNCIONES: • Control y dirección de todas las actividades celulares • Producción de ribosomas • Portador de la información genética Si bien algunos autores lo consideran una organela, para nosotros es uno de los tres componentes principales de las células (no una organela) (1) Todas las membranas biológicas son iguales, la particularidad de la membrana nuclear es que tiene poros, o sea túneles que comunican directamente el citoplasma con el interior del núcleo Ayuda: Cuando hablamos de “síntesis” nos referimos a “fabricación” o “producción de…” Son filamentos de ADN unidos a proteínas (HISTONAS) que se encuentran en el núcleo. Cuando la célula se va a dividir, la cromatina se condensa, empieza a “empaquetarse” cada vez más, dando lugar a los cromosomas Los cromosomas (23 pares, 46 cromosomas) contienen toda la información para la síntesis proteica, y los caracteres hereditarios (en GENES) Tipos de ARN (ácido ribonucleico) (ó RNA) Sugerencia: repasar cómo está formado el ADN y el ARN, o sea, los ácidos nucleicos. . . División celular: dos tipos de células Tipos de células de un organismo pluricelular: somáticas y germinales Células somáticas: 46 cromosomas en 23 pares de Homólogos (22 pares de autosomas + un par sexual XY) → células Diploides (2n) Las células germinales o Gametos (espermatozoide, óvulo) poseen exactamente la mitad de cromosomas → células Haploides (n) Mitosis / Meiosis / Gametos / Gónadas / etc Las células somáticas, que forman casi la totalidad del organismo, sólo se dividen por Mitosis y dan lugar a otra célula somática exactamente igual a la progenitora; la Mitosis ocurre para el crecimiento del individuo o para el reemplazo de células ya viejas. Los Gametos, se encuentran en las gónadas (ovarios y testículos), y a través de la Meiosis, logran la reducción a la mitad del número de cromosomas En la mitosis se produce una copia completa del genoma de una célula que luego se reparte entre las 2 células hijas, con lo que cada célula hija tendrá la misma información que la madre. Durante la meiosis, aunque inicialmente hay también una replicación del genoma, posteriormente ocurren dos divisiones celulares, y se producen 4 células hapliodes. Cada una de estas células haploides terminará convirtiéndose en un gameto. Toda célula cumple un ciclo de vida (CICLO CELULAR): nace de otra célula y comienza a crecer (fase G1); luego de un tiempo variable y antes de dividirse (mitosis), se duplica el material genético (fase S), finalmente, se duplican las organelas y la célula se prepara para la división (fase G2) ; el ciclo termina con la división celular por mitosis (fase M) Algunas células se mantienen funcionando y no cuplen todas las fases, como por ej, la neurona, que no se reproduce (no sufre división); se dice que entra en fase G0
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