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Célula
Superficie celular: comprende la cubierta celular o glucocalix y la memn brana plasmática, o plasmalema.
Glucocalix o cubierta celular:
Revestimiento contínuo de renovación constante. Se ubica por fuera de la cara externa (extracelular) de la membrana plasmática. Puede asociarse con componentes de la matrix extracelular. Funciones: Composición química:
Membrana plasmática:
Es una bicapa lipídica que delimita el medio intracelular del medio extracelular. Está formada por fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. Rodea a la célula manteniendo su unidad estructural y funcional. Funciona como un filtro semipermeable entre el citoplasma y el medio externo. Es permeable a moléculas no polares e impermeable a iones cargados. La fluidez que posee es escencial para la endocitosis, la exocitosis, el transporte y la renovacíon de la membrana. Contiene proteínas extrínsecas e intrínsecas. Modelo de mosaico fluido: postula que la membrana posee una bicapa lipídica fluida con proteinas asociadas a modo de “mosaico”.
Bicapa lipídica :
es permeable a ciertas moléculas. es asimétrica: los fosfolípidos de la hemicapa externa son neutros, y los de la hemicapa interna son ácidos. en la hemicapa interna también se encuentra colesterol. Molecularmente la bicapa lipídica está formada por fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. o regula el paso de moléculas según su tamaño; o presenta adhesividad intercelular; o posee función enzimática; o posee función inmunológica; o interviene en el reconocimiento molecular. o es glucoproteico y glucolipídico; o formado por cadenas de oligosacáridos unidos a proteinas y a lípidos.
Fosfolípidos: son moléculas anfipáticas que poseen una cabeza polar hidrofilica (es decir, con afinidad por el agua) y dos colas no polares hidrofóbicas (que repelen el agua). la cabeza polar de cada fosfolípido se dispone hacia la superficie de la membrana. las colas no polares de los fosfolípidos se disponen hacia el interior de la membrana, atrayendose mediante enlaces muy débiles. los fosfolípidos crean una barrera de baja permeabilidad al agua y a los iones. Glucolípidos: solo están presentes en la hemicapa externa. Presentan residuos de carbohidratos polares que se extienden hacia el espacio extracelular, integrando el glucocalix. Colesterol: solo está presente en la hemicapa interna (pero puede encontrarse en menor cantidad en la externa) representa aproximadamente el 2% de los lípidos mantiene la integridad estructural de la membrana al garantizar su fluidez (evita la pérdida de fluidez que ocurre cuando disminuye la temperatura de la membrana). Fluidez de la bicapa lipídica: es importante para la exocitosis, la endocitosis, el transporte y la renovación de la membrana. se incrementa por un aumento de la temperatura y por una mayor insaturación de las colas de los fosfolípidos. disminuye por un aumento en el contenido de colesterol.
a favor de grandiente de concentración (las sustancias pasan desde donde están más concentradas hacia donde menos lo están). es un mecanismo pasivo, que no requiere de energia. No gasta ATP. no altera estructuralmente a la membrana. no usa transportadores. sirve para el pasaje de agua (osmosis) y solutos (diálisis). el pasaje de agua se realiza mediante poros proteicos llamados acuasporinas. el pasaje de gases (oxígeno y dioxido de carbono= se hace disolviendose directamente en la bicapa lipídica. el pasaje de iones se hace por canales iónicos formados por proteínas intrínsecas.
Difusión facilitada:
se hace a favor del gradiente de concentracion es pasivo (no gasta ATP) no altera estructuralmente a la membrana usa carriers o transportadores (son proteínas intrínsecas) sirve para el pasaje de micromoléculas como glucosa y aminoácidos.
Bombas:
se hace en contra del gradiente de concentración (las sustancias pasan de donde están menos concentradas hacia donde están más). es activo, porque gasta ATP (energía) no altera estructuralmente a la membrana. requiere de transportadores o carriers (proteínas intrínsecas como las ATPasa) Se subdividen en contratransporte y cotransporte: Contratransporte Cotransporte A la entrada de una sustancia se le opone la salida de otra. Ej: bomba Na/K ATPasa, en esta: el sodio entra a la célula por difusión simple, pero sale por bomba (se eliminan 3 iones de Na) el potasio sale de la célula por difusión simple pero entra a la misma por bomba (se incorporan 2 iones de K). para completar ambos pasos se hidroliza (gasta) un ATP. el sitio para la unión del Na está en la porción intracelular de la membrana y el sitio de unión al K está del lado extracelular. el sitio para el potasio puede ser ocupado por la ouabaína, que inhibe el funcionamiento de la bomba. la bomba sirve para mantener constante el volumen celular, al reducir la concentración (y por ende la presión A la entrada de una sustancia se le asocia la entrada de otra. Ej: entrada de glucosa + sodio.
osmótica) de iones intracelular y aumentarla extracelularmente (saca 3 y mete 2). Decrece el flujo de agua dentro de la célula. mantiene la diferencia de potencial eléctrico (la membrana se carga negativamente con respecto al medio extracelular (que va a ser positivo).
Transporte en masa:
puede hacerse a favor o en contra del gradiente de concentración es activo, gasta ATP. no usa carriers altera estructuralmente a la membrana (por lo que se renueva constantemente) sirve para el pasaje de macromoléculas (proteínas) y células (bacterias) requiere la participación de actina y miosina (que integran el citoesqueleto submembranoso) Son la exocitosis y la endocitosis. Exocitosis Endocitosis Comprende la salida de sustancias de la célula, pudiendose tratar de secreciones (como las hormonas) o desechos (como los cuerpos residuales). Comprende la entrada a la célula de sustancias sólidas (fagocitosis) o líquidas (pinocitosis). Funcionalmente puede ser de dos tipos: No selectiva o inespecífica: no requiere receptores membranosos la sustancia ingresa dentro de una vesícula
proteica y proteínas de acción enzimática que participan en la glucogenogénesis, glucogenolisis, etc.
Morfoplasma: es el citoplasma forme o figurado. Está formado por organoides e inclusiones.
Inclusiones: son inconstantes, su presencia en la célula depende del metabolismo o la función celular. Los más importantes son: Organoides: son constantes, están en todas las células. tienen una estructura, una composición química y una función definida. se los clasifica según tengan membrana o no: Membranosos No membranosos Retículo endoplasmático rugoso (RER): se ubica en el Ergastoplasma, que es el sector basófilo del citoplasma, por la presencia de ribosomas adheridos. se encuentra generalmente en las regiones lateronucleares y basales, en el polo opuesto al secretor de la célula. en las células exócrinas se encuentran en el polo basal en las células endócrinas se encuentran en el polo apical presenta sáculos o cisternas aplanadas paralelas, formadas por unidades de membrana de 6 nm de espesor tiene ribosomas adheridos por su subunidad mayor a la cara citoplasmática a traves de proteínas llamadas ribofarinas. posee continuidad morfológica con el REL y con la envoltura nuclear posee continuidad funcional con el aparato de golgi mediante las vesículas de transferencia Funciones: sintetiza proteínas para exportación sintetiza proteínas para la superficie celular sintetiza proteínas de consumo interno Retículo endoplasmático liso (REL): es un organoide membranoso, acidófilo, que se ubica en el citoplasma y en regiones vecinas al aparato de golgi está formado por túbulos o cisternas tubulares, anastamosadas en red, formadas por una Ribosomas: poseen una subunidad mayor y una subunida menor estas subunidades están separadas por un canal atravesado por ARNm durante la síntesis proteicas y ambas están formadas por ARNr unido a proteinas ambas subunidades se sintetizan en el nucleolo y luego atraviesan de manera independiente el poro nuclear hacia el citoplasma, donde van a permanecer separadas hasta la llegada del ARNm (cuando comienza la síntesis proteica) la subunidad mayor es piramidal y presenta un canal de base a vertice que es el que atraviesa la proteina que se va sintetizando y se une a los saculos del RER o de la envoltura nuclear Funcion: son el sitio físico donde se realiza la síntesis proteica Centríolo: Función: arma u organiza los microtúbulos de la células Microtúbulos: son huecos, no se ramifican y están formados por la proteína tubulina, que está formada por dos subunidades (alfa y beta), también son rígidos Funciones: son los principales elementos de sosten celular actúan como esqueleto para darle forma y tamaño a la célula controlan el movimiento de organoides, vesiculas, o Lípidos o Pigmentos o Glucógeno
membrana muy rica en enzimas no presenta ribosomas adheridos tiene continuidad morfológica con el RER, la envoltura nuclear y el aparato de golgi Funciones: sintetiza lipidos degrada glucógeno transporta y almacena calcio sintetiza ácido clorhídrico en el estómago participa de la eliminación de sustancias tóxicas en el hígado participa en los procesos de autofagia participa en el transporte intracelular de sustancias Mitocondrias: presentan una membrana externa que sirve para el transporte de sustancias porque posee proteínas intrínsecas que forman canales o poros para el pasaje de sustancias. Presenta un 40% de lípidos con abundante colesterol presentan una membrana interna que es rugosa porque poseen crestas mitocondriales. Es de baja permeabilidad crestas mitocondriales: pueden ser transversales o longitudinales según el tipo de célula crestas longitudinales: son tubulares y se las encuentra en las células que sintetizan lípidos crestas transversales: se las encuentra en todas las células (menos en las que sintetizan lípidos) cámara interna: por dentro de la membrana interna y contiene a la matriz mitocondrial cámara externa: se encuentra entre la membrana externa e interna matriz mitocondrial: contiene agua, macromoleculas, iones, ribosomas pequeños (mitorribosomas), ADN, ARN Función: es capaz de transformar la energia contenida en la glucosa para ser mas util y facil de utilizar Aparato de Golgi: sáculos o cisternas aplanadas llamadas dictiosomas, que presentan una cara cóncava y una cara convexa la cara convexa es la proximal o cis o de formación y está orientada hacia el núcleo celular la cara cóncava es la distal, trans o de maduración y está orientada hacia la membrana plasmática asociadas a la cara proximal se encuentran las vesiculas de transferencias, que son provenientes inclusiones, etc. intervienen en los movimientos direccionales forman el huso de los cromosomas interactúan con la membrana plasmática en el anclaje y dirección de receptores determinan la polaridad de las células
Filamentos intracelulares: Filamentos gruesos: son macizos, están formados por miosina y sirven para la contracción muscular Filamentos intermedios: son macizos, están formados por proteinas, participan en las uniones celulares Filamentos finos: son macizos y estan formados por actina, sirven para la contracción celular, el movimiento de microvellosidades, etc.
Todas las células del organismo poseen los mismos genes (por ende, la misma información genética). Las células del organismo difieren en función y en los productos que elaboran, siendo el ADN el que controla en forma diferencial el uso de la información dependiendo el tipo de célula. Configuración externa: Forma: generalmente es redondo se adapta a la forma de la célula que lo contiene Tamaño: ocupa un tercio del tamaño del citoplasma en algunas células el tamaño puede alterarse en favor del núcleo (núcleos más grandes) o en favor del citoplasma (citoplasmas más grandes) Número: generalmente es un único núcleo algunas células pueden ser multinucleadas, lo que se da por dos mecanismos: Posición: generalmente es central pueden ser excéntricos o periféricos por dos mecanismos: Configuración interna: comprende la envoltura nuclear, el nucleolo, la cromatina y el jugo nuclear.
Envoltura nuclear:
el contenido nuclear está separado del citoplasma por la envoltura nuclear la envoltura nuclear es una doble membrana similar a la bicapa lipídica, separadas por un espacio denominado cisterna perinuclear. La membrana externa se continúa con la membrana del RER siendo a menudo tapizada por su cara exterior por ribosomas ocupados en la síntesis proteica. La envoltura nuclear presenta orificios denominados poros, que son estructurales y están siempre presentes: su número y tamaño varian con el tamaño nuclear y la actividad celular a traves de estos poros se realiza un intercambio selectivo de sustancias (en ambos sentidos) en sentido núcleo-citoplasma pueden abandonar el nucleo pequeñas moleculas, iones y los diferentes tipos de ARN (mensajero, ribosomal y de transferencia) el ADN no puede abandonar el núcleo celular en sentido citoplasma-núcleo pasan factores reguladores y ciertas proteínas (como las enzimas ADN y ARN polimerasas) o plasmodio: cuando el núcleo divide su núcleo (cariocinesis) pero no divide su citoplasma (citocinesis). o sincicio: cuando dos o más células uninucleadas se fusionan compartiendo sus núcleos. o desplazamiento por grandes inclusiones o desplazamiento por grandes organoides en células polarizadas
el poro está formado por un anillo proteico de 8 partículas proteicas del tamaño de un ribosoma, que se estructuran en forma anular y de manera coaxial en ambas caras de la envoltura nuclear (nuclear y citoplasmática) por dentro de esta formación se encuentra un material que constituye el anillo fibroso y en la parte central del poro hay una formación cicíndrica que lo achica aún más.
Cromatina:
está formada por ADN y proteínas según su función se la divide en eucromatina y heterocromatina Eucromatina Heterocromatina presenta ADN desespiralizado el ADN está unido a proteínas ácidas predomina en los núcleos de cromatina laxa su ADN es activo (transcribe ARN para la síntesis proteica) no se ve al microscopio óptico presenta ADN espiralizado el ADN está unido a proteínas básicas: las histonas predomina en los núcleos de cromatina densa el ADN está inactivo. Hay dos tipos de heterocromatina: se ve al microscopio óptico
Nucleolo:
es un organoide intranuclear no membranoso está constituído por ARN y proteínas no está rodeado por membranas presenta heterocromatina asociada y dos regiones morfológicas: la función del nucleolo es sintetizar ARN ribosomal y asociarlo a proteínas para constituir las subunidades ribosomales
Jugo nuclear:
es una solución en contínuo intercambio con el citosol contiene: o Constitutiva: nunca se activa o Facultativa: tiene la capacidad de activarse o Periférica: es granular y está constituída por las subunidades mayor y menor del ribosoma o Central: es fibrilar y está constituída por ADN y ARN ribosomal o agua o iones o nucleótidos o ARN y ADN disueltos (el ADN como eucromatina) o enzimas para la autoduplicación del ADN y para la transcripción del ARN o factores que regulan a los genes
ocurre en todas las células sirve para el crecimiento y la reparación de los tejidos no posee variabilidad genética es ecuacional, por lo que mantiene el número de cromosomas a partir de una célula madre diploide se generan dos células hijas diploides consta de una duplicación del ADN seguida de una división celular ecuacional se divide en: interfase y fase divisional Interfase: es el período de máxima actividad biosintética. Abarca los períodos G1-S-G2. Período G1: Período S: Período G2: o el número cromosómico es 2n2c o es el intérvalo de tiempo que sigue a una división celular o las hebras de cromatina se encuentran descondensadas o la célula alcanza el tamaño correspondiente a su tipo y realiza las funciones específicas que le fueron programadas geneticamente o es el período donde realiza su mayor actividad sintética o el número cromosómico es 2n4c o en este período ocrre la duplicación de los centríolos y la duplicacioón del ADN o la duplicación de los centríolos ocurre antes que la duplicación del ADN:
duplicación de los centríolos:
comienza al mismo tiempo en ambos centríolos del diplosoma se realiza perpendicularmente es estimulada por las masas satélites del diplosoma padre
duplicación del ADN:
es asincrónica es bidireccional comienza en sitios múltiples comienza en la eucromatina, sigue en la heterocromatina facultativa y termina en la heterocromatina constitutiva es semiconservativa porque cada ADN hijo conserva la mitad del ADN que le sirvió de molde o el número cromosómico es 2n4c o en este período se inicia el armado de los microtúbulos del aparato mitótico o se corrigen errores que surgieron en la duplicación del ADN G1 es el período que transcurre enrte el final de una mitosis y el comienzo de la síntesis de ADN y los centríolos S es el tiempo de esas síntesis G2 es el intervalo entre el final de éstas y el comienzo de la mitosis Una célula en G1 puede detenerse en un punto específico de este intérvalo y salir del ciclo (estado G0) o bien continuar hasta S y dividirese teniendo que completar el ciclo, ya que cada autoduplicación de ADN es seguida por una división celular
Fase mitótica: representa la separación final de las macromoléculas previamente duplicadas durante la interfase. Comprende las siguientes etapas: Profase: Prometafase: o el número cromosómico es 2n4c o en el núcleo comienzan a condensarse las hebras de cromatina y los cromosomas son visibles al microscopio óptico o el nucleolo desaparece progresivamente por el cese de la transcripción del ARN ribosomal o las moléculas de ARN ribosomal ya formadas abandonan el núcleo como subunidades ribosomales o en el citoplasma se produce la migración de un par de centríolos hacia el polo opuesto, comenzando a formarse los microtúbulos polares o centriolares o el número cromosómico es 2n4c o es la profase tardía o desaparece la envoltura nuclear y los cromosomas que están más condensados son libreados al citoplasma
ocurre solo en las células sexuales (gónadas) sirve en la reproducción presenta variabilidad genética, que se sustenta en dos procesos: es reduccional porque reduce los cromosomas a la mitad a partir de una célula madre diploide se generan 4 células hijas haploides comprende una duplicación de ADN seguida de dos divisiones celulares: meiosis I (reduccional) y meiosis II (ecuacional) El proceso consta de: Interfase I: similar a la mitosis (con período G1, S, G2) pero con una duplicación de ADN más lenta, porque comienza en S pero termina en profase I.
Meiosis I: el proceso consta de las siguientes fases:
Profase I: Prometafase I: el número cromosómico es 2n4c; y es similar a la fase mitótica. Metafase I: el número cromosómico es 2n4c, es similar a la mitosis, pero en esta la placa ecuatorial está formada por cromosomas unidos por los quiasmas. Anafase I: el número cromosómico es 2n4c en toda la célula y 1n2c en cada polo, se separan los cromosomas y migran al azar a cada polo Telofase I: el número cromosómico es 1n2c en cada célula hija, hay una citocinesis similar a la de la mitosis Interfase II: es corta y no existe duplicación de ADN
Meiosis II: es ecuacional, similar a una mitosis. Este proceso consta de las siguientes fases:
Profase II: el número cromosómico es 1n2c, es muy corta y desaparece el nucleolo Prometafase II: el número cromosómico es 1n2c, desaparece la envoltura nuclear Metafase II: el número cromosómico es 1n2c, los cromosomas individuales forman la placa ecuacional Anafase II: el número cromosómico es 2n2c en toda la célula y 1n1c en cada polo, se separan las cromátides y migran a un polo diferente como cromosomas hijos Telofase II: 1n1c en cada célula hija, hay citocinesis y se forman las gametas o Crossing over: es el entrecruzamiento de genes que ocurre en la profase I. o Migración al azar de cromosomas: ocurre durante la anafase I o el número cromosómico es 2n2c o es la fase más larga de la meiosis o consta de 5 fases: Leptonema: se visualizan los cromosomas como filamentos delgados Cigonema: los cromosomas homólogos se aparean punto a punto Paquinema: los cromosomas homólogos apareados condensan su cromatina y comienzan a intercambiar genes mediante el entrecruzamiento o crossing over Diplonema: los cromosomas comienzan a separarse pero permanecen unidos formando cuerpos dobles bivalentes, formados por 4 cromátides Diacinesis: los cromosomas se separan pero permanecen unidos en puntos llamados quiasmas
las mitocondrias se fusionan formando una caina en espiral que rodea al axonema de la cola el exceso de citoplasma es eliminado en forma de cuerpos residuales que serán fagocitados por las células de Sértoli del testículo
Ovogénesis: es la formación de ovocitos que comienza en los ovarios de la mujer antes de nacer, en
la segunda mitad de la vida intrauterina. Consta de los siguientes pasos: en la vida fetal, las ovogonias (2n2c) por mitosis originan dos ovocitos primarios cada ovocito primario (2n2c) comienza la meiosis pero no la termina, quedando en un período de reposo al final de su profase llamado dictioteno o diploteno la mujer nace con folículos primordiales que contienen ovocitos primarios en diploteno y así llega a la pubertad en la pubertad se da la menarca o primera menstruación, por lo que el ovocito primario que vaya a ser ovulado completa su primera meiosis y se transforma en ovocito secundario (1n2c). En este momento se forma el polocito primario o primer cuerpo polar el ovocito secundario comienza su segunda meiosis (horas antes de ser ovulado), generándose un huevo o cifota si es fecundado por un espermatozoide. En este momento se origina un polocito secundario o segundo cuerpo polar
Maduración: los espermatozoides adquieren receptores acrosómicos para reconocer al ovocito, comienza en la cabeza del epididímo pero se da en el cuerpo medio del epididímo Almacenamiento: en el tercio distal o cola del epididímo Eyaculacion: se da en el fondo de saco posterior de la vagina o lago seminal Ovulación: ocurre los días 14 del ciclo menstrual, estimulada por la hormona LH hipofisaria. La mujer ovula un cúmulo formado por un ovocito secundario (en metafase II), su membrana pelúcida y la corona radiada Captación: es un acondicionamiento de los espermatozoides previo a la fecundación, consta de dos fases, una útero tubaria y una que es exclusivamente tubaria activación: ocurre en el úterio y en el tercio interno de la trompa uterina, consiste en un aumento de la movilidad de la cola de los espermatozoides y de la resistencia de su membrana. Los espermatozoides adquieren la capacidad de liberar sus enzimas acrosomales reacción acrosómica: ocurre en el tercio externo de la trompa uterina, consiste en la ruptura de la membrana acrosómica externa del espermatozoide, con liberación de enzimas proteolíticas contenidas en el acrosoma. Entre estas enzimas se encuentra la hialuronidasa, que es una que destruye las uniones adherentes o desomosmas que vinculan a las células con la corona radiada del ovocito, provocando su desprendimiento o adherencia. Esta pérdida de la corona radiada se llama denudación y es causada por muchos espermatozoides que liberan sus enzimas en forma conjunta
Fecundación:
es la unión de los gametos femenino y masculino ocurre en el tercio externo de la trompa uterina, en la ampolla uterina
