La célula y sus funciones

1. César Eduardo Agundis Torres
Fisiología
2° “B” M.C.

2. Organización de la célula
 Núcleo
 Membrana nuclear
 Citoplasma
 Membrana plasmática
 Protoplasma
 Agua
 Iones
 Proteínas
 Lípidos
 Carbohidratos

3. Protoplasma
 Agua
 Concentración del 70-85%
 Iones
 Potasio, magnesio, fosfato, sulfato,
bicarbonato
 Sodio, cloruro, calcio
 Proteínas
 10 a 20% de masa celular
 Estructurales y funcionales

4. Protoplasma
 Proteínas estructurales
Filamentos Microtúbulos Citoesqueleto
 Proteínas funcionales
 Enzimas, móviles o adheridas a membrana
 Catalizan reacciones químicas intracelulares
Fibras de colágeno
Fibras de elastina

5. Protoplasma
 Lípidos
 2% masa celular
 Forman membranas celulares, almacenan
nutrientes.
 Colesterol, fosfolípidos, triglicéridos
 Hidratos de carbono
 Glucoproteínas
 Nutrición: glucosa y glucógeno

6. Estructura física
 Organelos intracelulares
 Membranas que lo recubren
 Los lípidos hacen una barrera al agua y
sustancias hidrosolubles
 Proteínas que forman “poros” para el paso
de sustancias específicas
 Enzimas

7. Estructura física
 Membrana celular
 55% proteínas
 25% fosfolípidos
 13% colesterol
 4% lípidos
 3% hidratos de carbono

8. Membrana celular
 Bicapa lipídica, con proteínas
globulares.
 Fosfolípidos
 Extremo fosfato – hidrofílico
 Acido graso – hidrofóbico
 Las porciones hidrofílicas están en contacto
con el agua intra y extracelular.

9. Membrana celular
 Permeabilidad de la capa lipídica
 Impermeable a iones, glucosa, urea
 Permeable a O2, Co2, alcohol
 El colesterol de la membrana determina el
grado de permeabilidad.

10. Membrana celular
 Proteínas de membrana
 Glucoproteínas
○ Proteínas integrales (penetran toda la
membrana)
○ Proteínas periféricas (sólo en la superficie)

11. Proteínas integrales
 Canales o poros selectivos para iones
 Proteínas transportadoras
 Enzimas
 Receptores de hormonas

12. Proteínas periféricas
 Se unen a las proteínas integrales
 Son enzimas o controladores del
transporte de sustancias a través de los
poros.

13. Membrana celular
 Hidratos de carbono
 Unidos a proteínas o lípidos (glucoproteínas
y glucolípidos)
 La porción “gluco” protruye al exterior de la
célula
 Glucocáliz: proteoglicanos en la pared
externa de la célula.

14. Membrana celular
 Hidratos de carbono de la membrana:
glucocaliz celular
 Dan carga negativa a la célula
 Une una célula con otra a través del
glucocáliz
 Componentes de los receptores hormonales
 Participan en la reacción inmune

15. Citoplasma y sus orgánulos
 Citosol
 Porción líquida
 Proteínas, electrolitos, glucosa
 Grasa, glucógeno, ribosomas, vesículas
 Organelos:
 Retículo endoplásmico
 Aparato de Golgi
 Mitocondiras
 Lisosomas
 Peroxisomas

16. Retículo endoplásmico
 Red de estructuras vesiculares
tubulares y planas – más superficie.
 Membrana bilipídica + proteínas
 Matríz endoplásmica – medio acuoso
distinto al citosol
 Enzimas – metabolismo
celular

17. Retículo endoplásmico
 Rugoso
 Contiene ribosomas (ARN y proteínas)
 Sintetiza nuevas proteínas
 Agranular o Liso
 Síntesis de lípidos
 Ayuda en procesos
enzimáticos intrarreticulares

18. Aparato de Golgi
 Íntima relación con Retículo Endoplásmico
 Estructura similar al RE liso, con vesículas
secretoras
 Las vesículas de transporte salen del RE y
se fusionan al Aparato de Golgi, ahí se
procesan para formar lisosomas, vesículas
secretoras, etc.

19. Lisosomas
 Organelos vesiculares que se forman
por la rotura del aparato de Golgi, y se
dispersan por el citoplasma
 Aparato digestivo intracelular
 Digiere
 Estructuras celulares dañadas
 Partículas de alimento
 Sustancias no deseadas (bacterias)

20. Lisosomas
 Bicapa lipídica, gran cantidad de
gránulos.
 Los gránulos contienen enzimas
digestivas
 Estas enzimas hidrolizan: escinden en
dos o más partes un compuesto
orgánico.

21. Lisosomas
 Cuando la célula rompe la membrana
de los lisosomas, se liberan las enzimas
digestivas.
 Las enzimas dan lugar a productos
pequeños, de fácil difusión, como
aminoácidos y glucosa.

22. Peroxisomas
 Proceden del RE
 Contienen oxidasas – forman peróxido
de Hidrógeno (H202)
 El H202 + catalasa – oxidan sustancias
que de otra forma serían venenosas.

23. Vesículas secretoras
 Sustancias químicas especiales se
forman en el sistema RE-AG y se
liberan hacia el citoplasma en forma de
vesículas o gránulos secretores.

24. Vesículas secretoras

25. Mitocondrias
 Extraen energía de los nutrientes.
 Su número varía dependiendo de
cuánta energía necesite la célula
 Se concentran en los sitios de mayor
metabolismo energético
 Varios tipos y tamaños

26. Mitocondria
 Estructura básica
 Membrana bilipídica + proteínas
○ Membrana externa
○ Membrana Interna
 Compartimentos (pliegues) –unión de
enzimas
 Matríz – enzimas disueltas

27. Mitocondria
 Función
 Oxidación de nutrientes
 Liberación de energía
 Formación del compuesto de ALTA
ENERGIA
ATP (Adenosin trifosfato)
 El ATP se libera a la célula y va a donde la
célula necesite energía.

28. Mitocondria
 Se reproducen a sí mismas
 Contiene ADN similar al del núcleo, que
controla su función y replicación,
llamado ADN mitocondrial.

29. Estructuras filamentosas y
tubulares de la célula
 Proteínas fibrilares que forman
filamentos o túbulos y microtúbulos.
 Citoesqueleto – estructuras físicas
rígidas
 Por ej.
 Actina y miosina
 Microtúbulos de cilios

30. Núcleo
 Centro de control
 Contiene el ADN (genes)
 Determinan las características de las
proteínas
 Controlan la reproducción de la célula
(mitosis)

31. Membrana nuclear
 Dos membranas bicapa
 Membrana externa – Retículo endoplásmico
 Poros nucleares con grandes complejos
proteicos

32. Poro nuclear

34. Sistemas funcionales
 Ingestión celular – Endocitosis
 Pinocitosis
 Fagocitosis
 Digestión celular – lisosomas
 Síntesis y formación de estructuras cels.
 Retículo endoplásmico
 Aparato de Golgi
 Extracción de energía de los nutrientes
 Mitocondria
 Locomoción celular
 Movimiento amebiano y cilios

36. Ingestión por la célula:
endocitosis
 Transporte activo
 Transporte de una sustancia a través de la
membrana por una estructura física (proteina)
 Endocitosis
 Las partículas muy grandes entran a la
célula gracias a esta función especializada.
○ Pinocitosis – partículas diminutas
○ Fagocitosis – partículas grandes

37. Pinocitosis
 Especialmente rápida en los macrófagos
 Se unen proteínas a la membrana celular a
través de receptores, localizados en las
hendiduras revestidas.
 Las hendiduras se invaginan (filamentos
contráctiles) y se cierran los bordes
(proteínas fibrilares).
 La porción invaginada se separa de la
superficie formando una vesícula en el
citoplasma.

38. Pinocitosis

39. Fagocitosis
 Macrófagos tisulares, leucocitos.
 Bacterias, células muertas, restos
tisulares
 Bacterias unidas a un anticuerpo
previamente.
 El anticuerpo se une a los receptores de
membrana (opsonización)
 Mismo proceso de la pinocitosis que
termina en vesículas.

40. Fagocitosis

41. Digestión de las sustancias extrañas
introducidas por pinocitosis y
fagositosis dentro de la celula:
funcion de lisosomas
 Al aparecer una vesícula se une a ella
uno o más lisosomas
 Vacían sus hidrolasas ácidas en la
vesícula (vesícula digestiva)
 Hidrolización de proteínas, hidratos de
carbono, lípidos.
 Los productos serán aminoácidos,
glucosa, fosfatos.

42. Digestión
 Los productos de la digestión difundirán
al citoplasma.
 Lo no-digerible forma el cuerpo residual,
que se excretara por exocitosis.

43. Digestión y Exocitosis

44. Lisosomas
 Regresión de tejidos
 Útero
 Glándulas mamarias
 Músculos
 Autólisis
 Eliminación de células o tejido dañado
 Bactericidas
 Lisozima, Lisoferrina, pH 5.

45. Síntesis y formación de
estructuras celulares en el
reticulo endoplasmatico y
aparato de golgi
 Retículo endoplásmico rugoso
 Ribosomas
○ Sintetizan proteínas
 Extruyen al citosol
 Extruyen a la matríz endoplásmica

46. Síntesis y formación de
estructuras celulares
 Reticulo endoplásmico liso
 Sintetiza lípidos
○ Fosfolípidos
○ Colesterol
 Se incorporan a la bicapa lipídica del
REL
 Las vesículas RE migran al Aparato
de Golgi

47. Síntesis y formación de
estructuras celulares
 Otras funciones del REL
 Enzimas para desdoblar glucógeno
 Enzimas para detoxificar
○ Coagulación, oxidación, hidrólisis,
conjugación con ácido glucurónico, etc.

48. Aparato de Golgi
 Procesa las sustancias formadas en el
RE
 Sintetiza hidratos de carbono
 Ácido hialurónico
 Condroitín sulfato
 Estos son componentes del moco,
secreciones glandulares, intersticio, matríz
del cartílago y del hueso.

49. Aparato de Golgi
 Las vesículas de transporte del REL, se
escinden y difunden hacia la capa más
profunda del AG.
 En estas vesículas se sintetizan
proteínas
 El AG les pega hidratos de carbono y
compacta las secreciones.
 Al terminar el proceso se separan
vesículas que difunden a través de la
célula.

50. Aparato de Golgi
 Vesículas formadas
 Vesículas secretoras y lisosomas
○ Difunden hacia la membrana celular, se
fusionan a ella y vacían sus sustancias al
exterior por exocitosis.
 Vesículas intracelulares
○ Se fusionan a la membrana celular o
membranas de las mitocondiras o del RE,
reponiendo superficie.

51. Formación de proteínas, lípidos y vesículas en el RE y AG

52. Extracción de energía de los
nutrientes: función de la
mitocondria
 La mitocondria
 Alimentos
○ Hidratos de carbono – glucosa
○ Proteínas – aminoácidos
○ Grasas – ácidos grasos
 Estos entran a la célula, reaccionan con
oxígeno y enzimas, liberando ATP.

53. Formación de ATP
 Célula: glucólisis
 Glucosa ácido pirúvico
○ ADP ATP
 Mitocondria:
 Hidratos de carbono, lípidos, aminoácidos
Ácido pirúvico Acetil Coenzima A
Ciclo de
Krebs ATP

54. Formación de ATP

55. Usos del ATP
 Transporte de sustancias
 Sodio, potasio, calcio, magnesio, etc.
 Sintesis de compuestos químicos
 Proteínas, fosfolípidos, colesterol, etc.
 Trabajo mecánico
 Locomoción celular, contracción muscular,
etc.

56. Usos del ATP

57. Locomoción celular
 Músculo esquelético, cardíaco y liso
 Otras células
 Movimiento amebiano
 Movimiento ciliar

58. Movimiento amebiano
 Movimiento de toda célula en relación
con su entorno
 Se emite un seudópodo, se proyecta a
distancia, se ancla y tira de la célula.
 Formación continua de membrana celular
en el extremo conductor
 Absorción continua de membrana celular en
las partes medias y posterior
 Unión del seudópodo por proteínas de
receptor a tejido circundante.

59. Movimiento amebiano
 Se piensa que hay actina y miosina en
cada célula, lo que da contracción.
 Todo el proceso funciona por ATP
 Todo inicia por quimiotaxis
 Ejemplos
 Leucocitos
 Fibroblastos
 Células embrionarias

60. Movimiento amebiano

61. Macrófago extendiendo un pseudópodo

62. Movimiento ciliar
 Movimiento a modo de látigo de los
cilios que están en la superficie celular.
 Vías respiratorias y trompas de Falopio
 Desplazan líquido en una dirección.
 Hay varios cilios por célula.
 Están formados por microtúbulos y
túbulos.

63. Estructura y función del cilio

64. Cilios pulmonares