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Núcleo Cromatina Nucléolo Envoltura nuclear Matriz citoplasmática Orgánulos: - Membranosos - No membranosos Inclusiones: - Lipofuscina - Hemosiderina - Glucógeno - Lipídicas - Cristalinas La célula SEMANA 1 La célula ¿Qué es? GENERALIDADES Unidad estructural y funcional básica de todos los organismos multicelulares. Funciones generales Sintetizar proteínas Transformar energía Incorporar sustancias esenciales Duplicar el material genético Las funciones específicas dependen de Forma de la célula Componente estructural Región específica de la célula Componentes Citoplasma Partes Nucleoplasma NÚCLEO Circular Lenticular Elipsoide 5 - 25 μm Visible al microscopio óptico Células embrionarias: centro Células adultas: desplazado al costado Uninucleados Multinucleados Replicación Transcripción Controla todas las actividades celulares Controla las proteínas enzimáticas producidas Es la región donde se encuentra el ADN, material genético. Forma: Tamaño: Posición: Número: Hay células que no tienen núcleo como los eritrocitos. Función: Nucléolo Producir y ensamblar ribosomas Lugar donde se transcriben los genes del ARN ribosomal Se encuentra en el nucleoplasma. Función: Envoltura nuclear: nucleolema Estructura con doble unidad de membrana lipídica con poros, delimita el núcleo. Poros Permiten el trasiego de manera regulada y específica de moléculas entre el citoplasma y núcleo. Nucleoplasma Se encuentra el ADN y sus proteínas se asocian formando la cromatina. Donde ocurren procesos metabólicos. Cromatina Empaquetar moléculas largas de ADN en estructuras más compactas y densas. Descondensación de los cromosomas (ADN + proteínas). Función: Niveles de empaquetamiento: 1. Molécula de ADN 2. Nucleosoma (ADN+histonas) 3. Solenoide: nucleosoma espiralado 4. Bucle 5. Cromosoma compacto 35% ADN 35% Histonas 20% Proteínas no histonas 10% ARN Composición: Forma activa Laxa Está replicándose Forma inactiva Está en reposo Muy compactada Eucromatina: Heterocromatina: CITOPLASMA Matriz citoplasmática: Orgánulos: - Gel acuoso - Composición: iones inorgánicos y moléculas orgánicas - Membranosos: con membrana plasmática - No membranosos: sin membrana plasmática Membranosos Membrana citoplasmática Endosomas Lisosomas RER REL Aparato de Golgi Vesículas de transporte Mitocondrias Peroxisomas Microtúbulos Microfilamentos Filamentos intermedios Centriolos No membranosos Ribosomas Cola hidrófoba Cabeza hidrófilica ORGÁNULOS MEMBRANOSOS Membrana plasmática Estructura dinámica que participa en procesos bioquímicos y fisiológicos. Espesor: 8 - 10 nm Bicapa lipídica Proteínas: Hidratos de carbono: - Fosfolípidos: anfipáticos Posee una cabeza hidrofílica (superficie intra y extracelular de la membrana) y una cola hidrofóbica (ácidos grasos) - Colesterol - Integrales - Periféricas En la superficie extracelular pueden adherirse a las proteínas o lípidos formando - Glucoproteínas - Glucolípidos Estas moléculas de superficie producen una capa en la superficie de la célula que se cono- ce como cubierta celular o glucocáliz. Sirven como sitios de receptores para hormonas - Metabolismo - Reconocimiento y asociación celular Componentes membrana plasmática Contribuyen a establecer microambientes extracelulares en la superficie de membrana que cumplen funciones específicas en el: Glucocáliz (glucoproteínas + glucolípidos): Separar el medio intracelular del medio extracelular Barrera selectiva: transporte activo y pasivo Tiene proteínas integrales que participan en el metabolismo (regulación e integración celular) Funciones membrana plasmática Receptores: Canales: Enzimas: tiene variedad de funciones Bombas: Proteínas ligadoras Una proteína de membrana estructural puede desempeñarse de forma simultánea como: receptor, enzima o canal: Permiten el reconocimiento y la unión especí- fica de ligandos - Permiten el paso de iones, agua y moléculas pequeñas por difusión pasiva - De manera intra y extracelular - Entre citoplasmas a través de nexos celulares - ATPasas: bombeo de iones - ATPasa sintasa: principal proteína de la membrana mitocondrial interna y de enzimas digestivas (disacaridasas y dipeptidasas) - Transporte activo: bomba de Na+ y K+ - Precursores metabólicos - Conectan los filamentos entre sí y con distintas estructuras celulares - Integrinas Proteínas membrana plasmática Proteínas estructurales: - Dan soporte, rigidez y forma a las células. Transporte de membrana Algunas sustancias (moléculas liposolubles pequeñas sin carga y gases) cruzan la membrana plasmática por difusión simple o pasiva a favor del gradiente de concentración, sin gasto de energía y sin ayuda de proteínas de transporte. Las moléculas hidrosolubles y grandes requieren de proteínas de difusión: Difusión simple Proteína transportadora Proteína canal Toda enzima es una proteína pero no toda proteína es una enzima. NOTA Proteínas transportadoras: Proteínas canal: - Muy selectivas - Transfieren moléculas hidrosolubles peque- ñas - Después de unirse a una molécula destinada de transporte , la proteína transportadora es sometida a cambios conformacionales y libera la molécula al otro lado de la membrana - Bomba Na+/K+ o de H+: requiere energía para el transporte activo - Glucosa: no requiere energía para el trans- porte pasivo - Transfieren moléculas hidrosolubles peque- ñas - Transporte regulado por el potencial de membrana Transporte vesicular Algunas sustancias ingresan y salen de la célula a través del transporte vesicular, un proceso que implica cambios de configuración en la membrana plasmática en sitios localizados y la consecuente formación de vesículas a partir de la membrana o de la fusión de vesículas con ella, se describe en dos términos: endocitosis y exocitosis. Fagocitosis Mecanismos de la endocitosis Pinocitosis Líquido y moléculas proteínicas Moléculas específicas Clatrina No requiere No requiere Si requiere Partículas grandes sólidas (residuos y bacterias) Endocitosis: Transporte vesicular donde la sustancia entra a la célula. Incorporación Por receptores Es una proteína estructural importante en el proceso de endocitosis, tapiza las vesículas cubiertas que desempeñan un papel clave en el transporte intracelular entre los organelos membranosos. ¿Qué es la clatrina? FAGOCITOSIS Los macrófagos realizan fagocitosis. POR RECEPTOR PINOCITOSIS Exocitosis: Transporte vesicular donde la sustancia sale a la célula. Mecanismos de la exocitosis Continua de sustancias (proteínas) hacia la membrana en vesículas Ejemplo Inmunoglobulinas Procolágeno Gránulos zimógenos (células principales gástricas y acinos pancreáticos) Secreción constitutiva Exportación Secreción regulada Sustancias (endocrinas, exocrinas, neuronales) regulada por un estímulo hormonal/nervioso Tempranos Citoplasma periférico 6,2 - 6,5 Tardíos Ubicación Morfología Tubulovesicular Acidificación Función Recibe vesículas cargadas de hidrolasas desde el TGN (trans golgi network) y devuelve otras al TGN fusionándose con los lisosomas Endosomas Se forman como consecuencia de la endocitosis. Cerca al aparato de Golgi y núcleo Compleja 5,5 Clasifica y recicla las proteínas incorporadas por endocitosis Endosoma temprano = Cuerpo multivesicular = Endosoma tardío = Lisosoma Lisosomas Proteasas Lipasas Nucleasas Fosfolipasas Glucosidasas Orgánulos digestivos con abundantes enzimas hidrolíticas: Función Degrada macromoléculas derivadas de la endocitosis y de la misma célula. Autofagia Eliminación de componentes citoplasmáticos membranosos por digestión dentro delos lisosomas. RER(retículo endoplásmico rugoso) - Ergastoplasma Formado por canales o cisternas distribuidos en todo el citoplasma. Su apariencia rugosa es dada por los ribosomas adheridos a la superficie. Función Síntesis y transporte de proteínas. Coloración Es basófila en consecuencia de la presencia de gran cantidad de ARN. Los grandes corpúsculos basófilos de las neuronas, llamados corpúsculos de Nissl están compuestos por el RER Es abundante en células acinosas pancreáticas Ejemplos REL(retículo endoplásmico liso / sarcoplásmico) Compuesto por túbulos cortos anastomosados (conexión creada entre estructuras tubulares) que no se asocian con los ribosomas. Función Sintetiza ácidos grasos y fosfolípidos Contiene gran variedad de enzimas desintoxicantes Desfosforilación de la glucosa 6P Reservorio de calcio Metabolismo de: Formación y reciclaje de membranas - Lípidos - Esteroides - Glucógeno Coloración Es acidófila. Ejemplo Abundante en hepatocitos. Aparato de Golgi Estructura formada por dictiosoma (compuesto por cisternas o sáculos). Modificación postraduccional Clasificación y envasado de las proteínas Glicosilación de proteínas Selección, destinación y glicosilación de lípidos Almacenamiento y distribución de lisosomas y peroxisomas Función Oxidación de metabolitos: Sintetiza y suministra energía para la actividad celular a partir de: Percibe el estrés celular y decide si la célula vive o muere - Ciclo de Krebs - Beta oxidación de ácidos grasos - Glucosa - Ácidos grasos - Aminoácidos Función Coloración Tienden a ser acidófilas. Mitocondrias Centrales energéticas de las células. Coloración No se tiñe con H&H. Ejemplo Abundante en células excretoras. Ejemplo Abundante en células que generan y consumen mucha energía. Peroxisomas Contiene enzimas oxidativas catalasas y peroxidasas. Desintoxicación alcohólica Beta oxidación de ácidos grasos Oxidación de la cadena lateral del colesterol Síntesis de ésteres lipídicos del glicerol Función Ejemplo Hepatocitos Células renales Abundante en: ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS Microtúbulos Estructuras tubulares formadas por la polimerización de la tubulina (dímero de 2 proteínas globulares α. y β ). Crean un sistema de conexiones intracelulares. Transporte vesicular intracelular: movimiento de endosomas y lisosomas Movimiento de: Fijación de los cromosomas al huso mitótico y su movimiento en la mitosis y meiosis Alargamiento y movimiento celular Mantenimiento de la asimetría celular - Cilios - Flagelos Función Ejemplo Hepatocitos Células renales Abundante en: Microfilamentos - Filamentos de actina Fibras de proteínas globulares que le dan soporte estructural al formar el citoesqueleto. Compuestos por actina: proteína contráctil. Anclaje y movimiento de proteínas de la membrana Formación del núcleo estructural de las microvellosidades Locomoción celular Emisión de prolongaciones celulares Responsables de la contracción de las células msuculares. Función Filamentos intermedios Son componentes del citoesqueleto celular formado por proteínas fibrosas (Subunidades no polares). Sostén y soporte celular Fijación del núcleo Anclaje de células entre sí Presentan diversidad y especificidad hística No poseen actividad enzimática Función Centriolos y centros organizadores de microtúbulos Puntos focales alrededor de los cuales se arman los Centros Organizadores de Microtúbulos (MTOC). Forman los cuerpos basales para: Inician la formación de los microtúbulos Alinean el huso mitótico durante la división celular - Cilios - Flagelos Función Anterógrado: espermatozoide Rotatorio: cilios nodales Pasivo: bronquios / trompas de falopio Cilios movimiento Cuerpos basales - Cinetosoma Estructura que se ubica en la base de los cilios y flagelos. Función Punto de nucleación para la formación del microtúbulo Punto de anclaje para las proteínas que a su vez anclan los microtúbulos en los centrosomas INCLUSIONES De lipofuscina Pigmento: pardo dorado Envejecimiento celular: pigmento de desgaste Composición: Se observa: - Lípidos oxidados - Fosfolípidos - Metales - Moléculas orgánicas Se acumulan como resultado de: - Degradación oxidativa mitocondrial - Digestión lisosómica - Neuronas - Miocitos estriados - Miocitos esqueléticos - Cardiomiocitos De hemosiderina Pigmento: amarillo dorado o pardo Aspecto: granuloso / cristalino Depósito citoplasmático de hierro formado a partir de la descomposición de la hemoglobina (fagocitosis de los hematíes) Células fagocíticas del: - Bazo - Hígado - Médula ósea - Ganglios linfáticos De glucógeno Forma de almacenamiento de la glucosa Ubicación: Coloración: PAS - Hepatocitos - Células musculares que almacenan glucógeno Cristalinas Naturaleza: proteica o virales Ubicación: - Células de Sertoli - Células de Leydig: cristales citoplasmáticos Lipídicas Depósitos de grasas en el citoplasma: Temporales: células absortivas intestinales Permanentes: adipocitos - Grasas neutras insaturadas - Triglicéridos Un ejemplo de secreción constitutiva es la saliva y uno de secreción regulada es el sudor. NOTA
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