La estructura y función celular

LLAA CCÉÉLLUULLAA YY SSUU
FFUUNNCCIIOONN

OORRGGAANNIIZZAACCIIÓÓNN DDEE LLAA CCEELLUULLAA
• Componentes fundamentales:
• .

• protoplasma.

AGUA

ELECTROLITOS:

PROTEÍNAS:

PROTEÍNAS ESTRUCTURALES:

PROTEÍNAS FUNCIONALES:

LÍPIDOS:

HIDRATOS DE CARBONO:

EESSTTRRUUCCTTUURRAA FFIISSIICCAA

EESSTTRRUUCCTTUURRAASS MMEEMMBBRRAANNOOSSAASS

MMEEMMBBRRAANNAA CCEELLUULLAARR

• Estructura básica: una bicapa lipídica
(fosfolípidos), intercalada con proteínas globulares.
• Una parte de cada molécula de fosfolípido es
hidrosoluble o hidrofílica (fosfato) y la otra
hidrofóbica o soluble en grasas (ácido graso).
• Hidrosolubles: Iones, glucosa, urea.
• Oxigeno, dióxido de carbono, alcohol

• Las proteínas de la membrana celular son
glucoproteínas, dos tipos: Proteínas integrales y
periféricas.
Proteínas integrales:
• Protruyen a través de la membrana.
• Proporcionan canales o poros, con propiedades
selectivas para la difusión de sustancias.
• Otras actúan como proteínas transportadoras
(transporte activo) o como enzimas.

Proteínas periféricas:
• Ancladas a la superficie de la membrana
siempre en la cara interna (NO la
atraviesan).
• Actúan como enzimas.
• Reguladores de la función intracelular.

• HCB combinados: glucoproteínas y
glucolípidos.
• Las porciones de gluco de dichas
moléculas sobresalen hacia el exterior de
la célula.
• Los proteoglicanos: sustancias
hidrocarbonadas unidas por pequeños
núcleos proteicos.

• Proteoglicanos anclados a la superficie externa de la
célula forman un revestimiento flotante llamado
glucocáliz.
• Las moléculas HCB acopladas a la superficie están
cargadas negativamente.
• El glucocáliz se ancla a otros glucocáliz.
• HCB actúan como receptores de sustancias para captar
hormonas (insulina) y activar proteínas internas.
• Otras participan en reacciones inmunitarias.

CCIITTOOPPLLAASSMMAA
• La porción líquida clara del citoplasma donde se
dispersan la partículas se llama citosol (proteínas,
electrólitos, glucosa y lípidos).
• La porción contigua a la membrana celular
contiene microfilamentos compuestos de fibrillas
de actina (corteza o ectoplasma).
• La zona entre la corteza y la membrana nuclear
(endoplasma)

CCIITTOOPPLLAASSMMAA
Se encuentran:
• Glóbulos de grasas neutras.
• Gránulos de glucógeno.
• Ribosomas.
• Vesículas secretoras.
• Cinco organelas: Retículo endoplásmico,
aparato de Golgi, mitocondrias, lisosomas y
perosixomas.

RREETTIICCUULLOO EENNDDOOPPLLÁÁSSMMIICCOO
• Red de estructuras tubulares y vesiculares
aplanadas.
• Paredes formadas por bicapa lipídica membranosa
con proteínas.
• El interior de los túbulos y vesículas esta lleno de
matriz endoplásmica.
• El espacio interno conectado con el espacio entre
las 2 membranas de la doble membrana nuclear.

RREETTIICCUULLOO EENNDDOOPPLLÁÁSSMMIICCOO
Retículo endoplásmico rugoso o granular:
• Anclado a las superficies externas RE se
encuentran pequeñas partículas granulares
(ribosomas).
• Ribosomas compuestos por ARN y proteínas,
actúan en la síntesis proteica.
Retículo endoplásmico liso o agranular:
• Carece de ribosomas, actúa en la síntesis de
lípidos y en procesos enzimáticos.

AAPPAARRAATTOO DDEE GGOOLLGGII
• Posee membranas similares a las RE liso,
consta de 4 o mas capas de vesículas
cerradas, planas y delgadas próximo al
núcleo.
• Las vesículas de transporte del RE se
fusionan con el aparato de Golgi.
• Las sustancias contenidas en las vesículas
son procesadas para formar lisosomas y
vesículas secretoras.

AAPPAARRAATTOO DDEE GGOOLLGGII

LLIISSOOSSOOMMAASS
• Proporcionan un sistema digestivo intracelular que
permite a la célula digerir partículas, sustancias y
estructuras intracelulares (dañadas).
• Miden 250 a 750 nm de diámetro.
• Delimitados por una membrana de bicapa lipídica y
contiene gránulos de 5 a 8 nm de diámetro
(agregados proteicos de enzimas hidrolíticas)
• Presenta cerca de 40 enzimas de tipo hidrolasa
ácida.

PPEERROOXXIISSOOMMAASS
• Se cree que se forman por autorreplicación o
gemación a partir del RE.
• Contiene oxidasas capaces de combinar el
oxigeno con hidrogeniones a partir de diferentes
compuestos químicos celulares para formar
peróxido de hidrogeno (H2O2).
• H2O2 altamente oxidante y la catalasa enzima
oxidante abundante en los lisosomas.

VVEESSÍÍCCUULLAASS SSEECCRREETTOORRAASS
• Muchas células secretan sustancias especiales y
casi todas estas sustancias se forman RE y
Aparato Golgi.
• Liberadas al citoplasma dentro de las vesículas
secretoras o gránulos secretores.

MMIITTOOCCOONNDDRRIIAASS
• Llamadas centrales eléctricas de la célula
(permiten extraer energía de las los nutrientes).
• Presentes en el citoplasma, miden de 1nm de
diámetro y 7 nm de longitud
• Doble membrana (bicapa lipídica - proteína):
membrana externa interna.
• Invaginaciones de la membrana interna forman
crestas (enzimas oxidativas).

• La cavidad esta llena de una matriz que contiene
enzimas disueltas que junto a las enzimas
oxidativas para oxidación de los nutrientes (dióxido
de carbono y H2O).

• La energía liberada sirve para sintetizar ATP
(Trifosfato de adenosina).
• ATP es transportado fuera de la mitocondria donde
sea necesaria.
• Las mitocondrias se replican ellas mismas,
contienen ADN similar al del núcleo.

EESSTTRRUUCCTTUURRAASS FFIILLOOMMEENNTTOOSSAASS
YY TTUUBBUULLAARREESS
• Las proteínas fibrilares están organizadas en
filamentos o túbulos.
• Se originan en forma de moléculas proteicas
precursoras sintetizadas por los ribosomas en el
citoplasma.
• Ectoplasma tiene abundantes filamentos de actina
que proporcionan un soporte elástico para la
membrana celular.

EESSTTRRUUCCTTUURRAASS FFIILLOOMMEENNTTOOSSAASS
YY TTUUBBUULLAARREESS
• Las células poseen un filamento compuesto por
moléculas de tubulina para construir estructuras
tubulares (microtúbulos o citoesqueleto).
• Microtúbulos tiene 13 protofilamentos de tubulina
dispuestos paralelamente en un circulo para formar
un cilindro de 25 nm.
• Presentes en el flagelo de un
espermatozoide, los centriolos y los
husos mitóticos.

NNÚÚCCLLEEOO
• Centro de control de la célula.
• Contiene ADN llamadas genes, determinan las
características de las proteínas celulares, enzimas
del citoplasma y controlan la reproducción.
• Primero se reproducen los genes a si mismos y
luego la célula se divide por mitosis.
• Durante la mitosis la cromatina se identifica con
cromosomas.

MMEEMMBBRRAANNAA NNUUCCLLEEAARR
• Denominada envoltorio nuclear es en realidad 2
membranas separadas y dispuestas una por
dentro de la otra.
• La membrana externa esta en continuidad con el
RE.
• Las capas de la membrana nuclear están
atravesadas por poros nucleares (100 nm), bordes
están anclados de proteínas, por lo cual el poro
mide 9 nm (paso PM 44 000).

NNUUCCLLEEOOLLOO
• Organela que carece de membrana limitante.
• Contiene ARN y proteínas.
• Los genes de 5 pares de cromosomas separados
sintetizan el ARN ribosómico y lo almacenan en el
nucleolo.
• Empezando con un ARN fibrilar suelto que se
condensa para formar subunidades granulares de
ribosomas.

IINNGGEESSTTIIOONN DDEE LLAA CCÉÉLLUULLAA
• La célula para vivir y crecer necesita obtener los
nutrientes de los líquidos circundantes.
• Las sustancias atraviesan la membrana celular
mediante difusión y transporte activo.
• Difusión : Movimiento a través de la membrana por
un movimiento aleatorio de las moléculas, a través
de los poros, por la matriz lipídica de la membrana.

IINNGGEESSTTIIOONN DDEE LLAA CCÉÉLLUULLAA
• Transporte activo: transporte real a través de la
membrana mediante una estructura proteica que
abarca toda la membrana.
• Las partículas muy grandes penetran a la célula
por endocitosis.
• Principales formas de endocitosis: Pinocitosis
(ingestión de vesículas pequeñas que contiene
liquido extracelular), Fagocitosis (ingestión de
partículas grandes).

PPIINNOOCCIITTOOSSIISS
• Tiene lugar de forma continua y rápida en las
membranas celulares.
• Las vesículas pinocíticas son de 100 a 200 nm de
diámetro.
• Medio por el cual pueden entra a la célula las
grandes macromoléculas como las proteínas.

• La proteína se une a los
receptores sobre la superficie de
la membrana
• Receptores concentrados en
pequeñas depresiones de la
superficie externa de la
membrana (depresiones
revestidas)
• Cara interna de la membrana y
por debajo de estas hendiduras
existe un enrejado de proteína
fibrilar (Clatrina y otros como la
actina y miosina)

• La superficie de la membrana
cambia de forma que la
hendidura se invagina y las
proteínas alrededor hacen que
los bordes se cierren
englobando las proteínas.
• La porción invaginada se
independiza de la superficie de
la célula formando una vesícula
pinocitica en el interior del
citoplasma.

FFAAGGOOCCIITTOOSSIISS
• Solo algunas células tienen la capacidad de
fagocitar ( macrófagos y algunos leucocitos).
• Se inicia cuando las proteínas o los polisacáridos
de la superficie de la partícula que va a ser
fagocitada se unen a los receptores de la
superficie del fagocito.
• En el caso de la bacterias están unidas a un
anticuerpo especifico que se ancla a los receptores
del fagocito.

FFAAGGOOCCIITTOOSSIISS
• Los receptores de membrana
se unen a los ligandos de la
superficie de la partícula
• Los extremos de la membrana
alrededor de los puntos d
anclaje se invaginan para
rodear la partícula (vesícula
fagocítica).
• La actina y otras fibras
contráctiles rodean la vesícula
y se contraen empujando la
vesícula hacia el interior.

DDIIGGEESSTTIIOONN EENN LLAA CCEELLUULLAA
• A la vesícula pinocitica o fagocítica se une 1 o
mas lisosomas para vaciar sus hidrolasas
ácidas en el interior de la vesícula (vesícula
digestiva).
• Productos de la digestión son: aminoácidos,
glucosa, fosfatos que van al citoplasma.
• Cuerpo residual: Lo que queda de la vesícula
digestiva, el cual es excretado por exocitosis.

• La regresión tisular en el útero tras un embarazo,
las mamas al final de la lactancia, en los músculos
tras inactividad es parte de los lisosomas.
• Los lisosomas eliminan a las células o porciones
de células dañadas por calor, frio, traumas,
químicos.
• Daño importante se digiere a toda la célula
autolisis.

Los lisosomas contienen agentes bactericidas :
• Lisozima que disuelve la membrana celular
bacteriana.
• Lisoferrina capta el hierro y otros metales
esenciales para el crecimiento bacteriano.
• Un acido pH 5.0 que activa las hidralasas e
inactiva los sistemas metabólicos bacterianos.

SINTESIS YY FFOORRMMAACCIIOONN DDEE
EESSTTRRUUCCTTUURRAASS
• Las moléculas proteicas se sintetizan en las
estructuras de los ribosomas.
• Los ribosomas expulsan las proteínas no hacia el
citosol sino a través de la pared del RE hacia
interior de las vesículas endoplásmicas y túbulos
(matriz endoplásmica).
• La mayoría de la proteínas son glucoproteínas,
mientras que las proteínas formadas por los
ribosomas en el citosol son proteínas libres.

• El RE sintetiza lípidos (fosfolípidos y colesterol).
• Estos se incorporan a la bicapa lipídica del RE,
fundamentalmente en la parte lisa (continuo
crecimiento).
• Se desprenden del RE liso vesículas RE o de
transporte.

Funciones del RE sobretodo del liso:
• Suministra enzimas que controlan la degradación
del glucógeno cuando va a ser empleado para
energía.
• Suministra enzimas capaces de eliminar
sustancias dañinas para la célula, mediante
(coagulación oxidación, hidrólisis, conjugación con
ácido glucurónico).

SSIINNTTEESSIISS YY FFOORRMMAACCIIOONN DDEE
Funciones de síntesis del aparato de Golgi:
• Principal: Procesar sustancias ya formadas en RE.
• Sintetizar ciertos hidratos de carbono que no
pueden formarse en el RE (ácido siálico y
galactosa).
• Formar polisacáridos unidos por pequeñas
cantidades de proteínas (ácido hialurónico y el
sulfato de condroitina.

Funciones del ácido hialurónico y el sulfato de
condroitina en el organismo:
• Componente de los proteoglicanos secretados en
el moco y otras secreciones glandulares.
• Componente de la sustancia fundamental de los
espacios intersticiales y de relleno fibras de
colágeno y células.
• Componente principal de la matriz orgánica del
cartílago y hueso.

• Las sustancias formadas en el RE como las
proteínas son transportadas a través de túbulos a
hacia las porciones del RE liso próximas al aparato
de Golgi.
• Las vesículas de transporte compuesta por
pequeñas envolturas de RE liso se difunden hacia
la capa profunda del aparato de Golgi.
• Vierten su contenido en los espacios vesiculares
del aparato de Golgi, se añaden moléculas de HCB
a las secreciones.

• Las secreciones se van condensando y
desplazando hacia las capas mas externas del
aparato de Golgi y luego se difunden a lo largo de
toda la célula.
• Cada 20 minutos las nuevas proteínas están en
aparato de Golgi y son secretadas desde la
superficie de la célula después de 1 a 2 hrs.

• Las vesículas secretoras difunden a la membrana
celular se fusionan con ella y vacían sus
sustancias al exterior mediante exocitosis la cual
es estimula por la entrada de Ca al interior de la
célula.
• La membrana celular pierde gran parte de su
sustancia cada vez que da lugar a una vesícula
fagocítica o pinocítica y son las vesículas del
aparato de Golgi las que reponen la membrana
celular.

EEXXTTRRAACCCCIIOONN DDEE EENNEERRGGIIAA
• Sustancias a partir de las cuales la células extraen
la energía son el O2 y los componentes
alimenticios que reaccionan con el O2 :HCB,
Grasas y proteínas.
• Los HCB son transformados a glucosa.
• Las proteínas convertidas a aminoácidos.
• Las grasas a ácidos grasos.

EEXXTTRRAACCCCIIOONN DDEE EENNEERRGGIIAA
• Los componentes alimenticios reaccionan con el
O2 bajo influencia de enzimas que controlan la
velocidad de las reacciones y canalizan al energía
liberada.
• Las reacciones oxidativas son dentro de la
mitocondria y la energía liberada se emplea para
formar ATP.
• El ATP se utiliza para proporcionar energía a todas
las reacciones metabólicas intracelulares.

CCAARRAACCTTEERRIISSTTIICCAASS DDEELL AATTPP
• ATP es un nucleótido constituido por una base
nitrogenada, la adenina, la pentosa ribosa y tres
radicales fosfato (conectados por puentes de
fosfato de alta energía).
• Cada puente contiene 12 000 calorías de energía
por mol de ATP; es muy lábil.
• Cuando el ATP libera su energía se separa un
radical de ácido fosfórico y se forma el difosfato de
adenosina (ADP).

• La energía derivada de los nutrientes celulares
determina que al ADP y el ácido fosfórico se
combinen de nuevo para formar nuevo ATP una y
otra vez.
• Al entrar en la célula la glucosa es convertida en
ácido pirúvico (glucólisis) y una pequeña cantidad
de ADP es transformada en ATP por dicha
conversión (menos 5%).
• La mayor síntesis de ATP se lleva a cabo en la
mitocondria

• El ácido pirúvico (HCB), los ácidos grasos (lípidos),
aminoácidos (proteínas) son transformadas en
Acetil-Coa en la matriz de la mitocondria.
• En el ciclo del ácido cítrico se divide el acetil-Coa
en sus componentes, átomos de hidrogeno y
dióxido de carbono.
• Los átomos de hidrógeno son muy reactivos y
pueden combinarse con el O2, esto libera una gran
cantidad de energía utilizada por la mitocondria
para convertir ADP en ATP.

• Esto se desencadena con la eliminación de un
electrón del átomo de hidrogeno que le convierte
en ion hidrógeno.
• Movimiento de los iones hidrógeno a través de
grandes proteínas globulares (ATP sintetasa) que
protruyen de las membranas de las crestas
mitocondriales.
• ATP sintetasa enzima que utiliza energía de este
movimiento para convertir ADP en ATP y los iones
hidrógenos se combinan con el O2 para formar
H2O.

• El nuevo ATP es transportado al exterior de la
mitocondria hacia las regiones del citoplasma
celular.
• Proceso para formar ATP se llama mecanismo
quimioosmótico.

• El ATP se emplea para estimular 3 funciones
celulares:
1. Transporte de membrana (Na, K, Ca, mg, Cl, urato,
hidrógeno las células de los túbulos renales 80%
ATP).
2. Síntesis de compuestos químicos en la célula
(proteínas)
3. Trabajo mecánico (contracción muscular)

CARACTERISTICAS DDEELL AATTPP
Una molécula proteica podría estar
formada por miles de aminoácidos unidos
entre si por enlaces peptídicos.
La formación de cada enlace requiere la
ruptura de 4 puentes de alta energía.

CARACTERISTICAS DDEELL AATTPP
Algunas células utilizan el 75% de todo el
ATP formado para sintetizar nuevos
químico (proteínas).
Mas del 95% del ATP se forma en la
mitocondria, (central de energía).

MMOOVVIIMMIIEENNTTOO AAMMEEBBOOIIDDEE
Desplazamiento de toda la célula con respecto
a su entorno. (leucocitos).
Comienza por la protrusión de un seudópodo
en uno de los extremos de la célula.
El seudópodo se proyecta lejos del cuerpo
celular, se ancla a una nueva área tisular y se
desplaza el esto de la célula hacia el
seudópodo.

MECANISMO:
Es el resultado de una exocitosis continua que
da lugar a nueva membrana celular en el
extremo del seudópodo y una endocitosis de la
membrana en las porciones media y trasera de
la célula.
Necesarios 2 efectos para el movimiento de la
célula hacia delante.

PRIMER FACTOR:
Anclaje del seudópodo a los tejidos
circundantes para fijar su posición adelantada,
el resto del cuerpo es traccionado hacia el
punto de anclaje.
El anclaje es efectuado por receptores
proteicos que revisten el interior de las
vesículas exocíticas.

PRIMER FACTOR:
Las vesículas se abren de forma que su interior se
vierte hacia el exterior y los receptores sobresalen
hacia fuera y entran en contacto con los ligandos
(fibronectina) de los tejidos circundantes.
El extremo opuesto la actividad endocitica tira los
receptores separándolos de sus ligandos para
formar vesículas endocíticas que se desplazan
hacia el extremo seudopal para formar nueva
membrana del seudópodo.

SEGUNDO FACTOR:
Conseguir la energía necesaria para tirar del
cuerpo celular en la dirección del seudópodo.
Las células tienen una cantidad de actina en el
citoplasma, en forma simple, cuando se
polimerizan forman un entramado filamentoso
y este se contrae al unirse a otra proteína
ligadora de la actina la miosina.

SEGUNDO FACTOR:
La contracción en el seudópodo tracciona del
cuerpo de la célula hacia si y la contracción del
ectoplasma retuerce el cuerpo celular y sus
contenidos.

Células del cuerpo que muestran movimiento
ameboide:
Leucocitos como macrófagos o micrófagos.
Fibroblastos.
Células germinales de la piel.
Células embrionarias.

Inicia el movimiento ameboide es el proceso
quimiotaxis.
Las células se desplazan hacia la fuente de la
sustancia quimiotáctica (quimiotaxis positiva).
Otras células se alejan de la fuente
(quimiotaxis negativa).

CCIILLIIOOSS
El movimiento de los cilios en forma de látigo
sobre la superficie de las células.
Solo en 2 lugares: en las superficies internas
de las vías respiratorias, en las vías superficies
internas de las trompas de Falopio.
 El movimiento en látigo de los cilios hace que
el moco se desplace a una velocidad de 1
cm/min hacia la faringe.

CCIILLIIOOSS
En cada célula se proyectan unos
200 cilios sobre la superficie de cada
célula epitelial en el tracto
respiratorio.
Cilio: cubierto una protrusión de la
membrana celular y sostenida por 11
microtúbulos y 9 túbulos dobles y 2
túbulos simples.

CCIILLIIOOSS
• Mecanismo del movimiento ciliar:
• 1º los 9 túbulos dobles y los 2 túbulos simples se
encuentran unidos entre si mediante un complejo
de puentes proteicos (axonema).
• 2º incluso después de eliminar la membrana y
destruir otros elementos de los cilios aparte del
axonema, los cilios pueden seguir batiendo.
• 3º dos condiciones para que el axonema siga
batiendo una vez eliminadas las otras estructuras
de cilio (ATP e iones mg y Ca).

CCIILLIIOOSS
• Mecanismo del movimiento ciliar:
• 4º Los túbulos dobles del extremo delantero
resbalan hacia la punta del cilio los de la parte
trasera en su lugar.
• 5º desde cada túbulo doble se proyectan hacia un
túbulo doble adyacente múltiples brazos proteicos
constituidos por una proteína, dineina con actividad
ATPasa.

La estructura y función celular

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (20)

Similar a La estructura y función celular

Similar a La estructura y función celular (20)

Último

Último (20)

La estructura y función celular