Material de apoyo. Universidad Nacional Francisco de Miranda. UNEFM

1. UNIVERSIDADNACIONALEXPERIMENTALFRANCISCODE MIRANDA
PROGRAMA CIENCIAS VETERINARIAS – CATEDRA BIOQUIMICA I
PROFESORA M.V. NOHELIA NOVA HERNANDEZ.
GUIA TEMA No 2: AMBIENTE CELULAR.
Consideraciones Generales.
Las células de los seres vivos, como sistemas fisiológicos complejos,
poseenunaserie de elementos estructurales y funcionales comunes que
posibilitanelllevar a cabo diversas funciones bioquímicas y metabólicas
que garantizan su supervivencia.
Sin embargo, los distintos tipos celulares presentes enlos organismos de
los animales domésticos, presentandiversas modificaciones de estas
características comunes,que permitensuespecializaciónfuncional, y por
ello, la ganancia de complejidad.
De este modo, las células permanecenaltamente organizadas , como uno
de los principales requisitos de lavida.
Definiciónde Célula.
Se define a la célula como launidad morfológicay funcionalde todo ser
vivo, es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo.
La estructurade toda célulase mantiene activamediante el metabolismo,
asegurándose la coordinaciónde todos los elementos celulares y la
perpetuaciónparafuturas generaciones de células, a través de la
replicación de un genomacodificado por ácidos nucleicos.

3. Principales Características Funcionales de las Células.
Las células vivas se puedenconsiderar como sistemas bioquímicos
complejos.
Las características que permitendiferenciar las células de los sistemas
químicos no vivos son:
1)Nutrición:
Las células tomansustancias del medio, las transformande una formaa
otra, liberanenergíay eliminan productos de desecho mediante el
metabolismo.
2)Crecimiento ymultiplicación:
Las células soncapaces de dirigir su propiasíntesis.
A consecuenciade los procesos nutricionales, unacélulacrece y se divide,
formando dos células idénticas a la célula original, mediante la división
celular.
3)Diferenciación:
Muchas células puedensufrir cambios de formao funciónpor los procesos
de diferenciacióncelular.
Cuando una célulase diferencia, se da origena ciertas estructuras que no
estabanpreviamente formadas, o estructuras que estabandejande
formarse.
La diferenciaciónes el proceso clave delciclo celular por medio delcual las
células formanestructuras especializadas relacionadas conla
supervivenciay la reproducción.
4)Señalización:
Las células respondenaestímulos químicos que les permiteninteraccionar
o comunicarse conotras células através de señales proporcionadas por
mensajeros químicos, tales comohormonas, neurotransmisores,factores
de crecimientoparalaposterior transduccióncelular.

4. 5)Evolución:
A diferencias de las estructuras inanimadas (sinvida), los organismos
unicelulares y pluricelulares evolucionan, por lo que ocurrencambios
hereditarios que puedeninfluir enla adaptaciónglobalde la célula o del
organismo superior.
El resultado es la selecciónde aquellos organismos mejor adaptados avivir
en un medio particular.
6)Compartimentalización:
Consiste en una heterogeneidadde eventos que da lugar a entornos
definidos (delimitados o no por membranas biológicas)enlos cuales
existenmicroentornos que agrupanalos elementos implicados que tienen
que llevar acabo determinadas rutas biológicas y procesos bioquímicos.
La compartimentalización alcanzasu mayor expresiónenlas células
eucarioticas, las cuales estánformadas por diferentes estructuras y
orgánulos que desarrollanfunciones específicas que indicanuna mayor
especialización.

5. AMBIENTE CELULAR
Definiciónde Ambiente Celular.
Es el espacio propio que define tanto elexterior como el interior de toda
estructuracelular.
Si define el exterior se denominaambiente celular externo (ACE).
Si define el interior se denominaambiente celular externo(ACI).
ImportanciaBioquímicadel Estudio del Ambiente CelularenMedicina
Veterinaria.
 Parael conocimientode los ambientes propios que definenlas
características de las células de los animales domésticos.
 Parael conocimientode las estructuras involucradas enel
desempeño intrínsecode las funciones propias de las células
eucarioticas (organelas).
 Para la comprensión del funcionamiento fisiológico de las células
que conforman los organismos de los animales domésticos.

6. AMBIENTE CELULAR EXTERNO
La célula estaseparada de suambiente celular externo y/o de otras células
vecinas y estructuras por la membrana plasmática.
Principales Componentes de la MembranaPlasmática.
Los principales componentes estructurales de lamembranaplasmáticade
las células eucarioticas son:
1)Moleculas de lípidos.
En particular moléculas de colesteroly moléculas de fosfolípidos.
2)Moléculas de proteínas.
3)Moléculas de oligosacáridos.
4)Moléculas de iones inorgánicos.
5)Moléculas de agua.
Las cuales estánrelacionadas conlos grupos ionizados y polares de los
fosfolípidos y proteínas constituyentes de la estructurapropiade la
membrana.
Estructura de la Membrana Plasmática.
El estudio de la estructurade la membranaplasmáticase rige por el
modelo de bicapafosfolipidica, como base conceptualde la estructurade
la matriz de la membrana.
Principales Funciones de la MembranaPlasmática
La principalfunción de la membrana plasmáticaes laactuar de como
barrera de importancia paraelpasaje de partículas entre las cuales se
tienenen cuenta:
1)Paso selectivo de grupos químicos funcionales diversos (ionescargados
eléctricamente).
2)Paso selectivo de biomoléculas de nutrientes provenientes de la dieta
(proteínas, carbohidratos, lípidos).
3)Paso selectivo de biomoléculas provenientes delmetabolismoendógeno
(vitaminas, hormonas)

7. 4)Paso selectivo de biomoléculas de fármacos de uso frecuente enla
terapéuticaveterinaria.
5)Bloqueo delpasaje al ambiente celular interno de agentes etiológicos
(bacterias, virus, hongos, parásitos, entre otros).
Modelo de Bicapa Fosfolipidica de la Membrana Plasmática de las Celulas
Eucarioticas

8. AMBIENTE CELULARINTERNO.
Del lado interno de la capainterna de la membranacelular se encuentra
ubicado el citosolo citoplasmaque es elprincipalcomponenteacuoso que
compone elambiente celular interno.
El citoplasma o citosoltambiénrecibe elnombre de liquido intracelular
(LIC).
Estamatriz acuosaconstituidapor elcitoplasmaalbergao “baña” las
principales organelas y demás estructuras celulares.
Principales Organelas presentes enel Ambiente CelularInterno.
 Núcleo y nucléolo.
 Ribosomas
 Retículo Endoplasmático(Liso y Rugoso)
 Aparato o Complejo de Golgi.
 Mitocondrias.
 Otras Organelas Complementarias (Lisosomas,Peroxisomas,
Vacuolas)

9. Núcleo y nucléolo.

10. La mayoríade las células eucarioticas posee unsolo núcleo celular, conun
solo nucléolo perfectamente definido ensu interior.
 Principales Características delNúcleo y Nucléolo.
-El núcleo estadelimitado por una membranaconsistente de dos bicapas
lipídicas, atravesadas por numerosos poros nucleares.
-En suinterior se encuentralocalizado el nucléolo, que funcionacomo
estructurasatelital que coordinalos eventos que se llevan a cabo enel
ciclo celular, la mitosis y la meiosis.
-En suinterior esta contenido elmaterial genético, elADN (Acido
Desoxirribonucleico), observable de acuerdo ala fase del ciclo celular en
que se encuentre la célula, como cromatinade distribuciónheterogénea.
-A la cromatinacontenidaenelnúcleo se encuentranasociadas las
proteínas histonas y moléculas de ARN (Acido Ribonucleico).
-El materialgenético incluido enel núcleo reviste una intensay continua
actividad de regulaciónde la expresióngénica.

11. Ribosomas.
Los ribosomas sonvisibles almicroscopio electrónico comopartículas
esféricas.
Soncomplejos supramolecularesencargados de ensamblar proteínas enel
proceso de síntesis proteica apartir de la informacióngenéticaque
recibendelADN, transcriptaenformade ARN mensajero, estafunciónde
síntesis de proteínas los ribosomas lallevana cabo enel citoplasma.

12.  Principales Características de los Ribosomas.
-Están constituidos principalmente por ARN ribosómicoy por diversos
tipos de proteínas.
-Estructuralmente poseendos subunidades biendefinidas (30S o
subunidad pequeña y 50S o subunidad grande).
-Cuando se encuentrande formaaislada enel citoplasma, recibenel
nombre de ribosomas.
-Cuando se encuentranagrupados en el citoplasma, recibenelnombrede
polisomas.
-Cuando se encuentranadheridos a las membranas y saculaciones de
Retículo Endoplásmicorecibenelnombre de ribosomas presos.
Retículo Endoplasmático (Liso yRugoso).

13. El Retículo Endoplasmáticoo Endoplásmicoes unórgano vesicular
interconectado que formacisternas, tubos aplanados y sáculos
comunicados entre si.

14.  Principales Características delRetículo Endoplasmático
-Intervienenenfunciones relacionadas conlos procesosde la síntesis de
proteínas, glicosilaciónde proteínas, metabolismode lípidos y esteroides,
entre otros.
-Intervienenenel proceso del tráfico de vesículas.
-Sipresentaadheridos los ribosomas enla superficie de sus membranas y
saculaciones, recibe elnombrede Retículo Endoplasmático Rugoso (RER),
por la apariencia“rugosa” que se apreciaalmicroscopio electrónico.
-Si no presentaadheridos los ribosomas enlasuperficie de sus membranas
y saculaciones, recibe elnombre de Retículo Endoplasmático Liso (REL)
-En todas las células presentes enel organismo de los animales domésticos
recibe elnombre de Retículo Endoplasmático.
-En las células de musculo estriado esquelético presentes enelorganismo
de los animales domésticos recibe elnombre de Retículo Sarcoplasmático
o Sarcoplásmico,siendo laprincipalorganelainvolucrada en los procesos
de la contracciónmuscular.

15. Aparato o Complejo de Golgi.
El Aparato de Golgies una organela compleja, conformadapor cisternas
intrincadas y por apilamientos de sáculos denominados dictiosomas, los
cuales se formanpor la coalescenciade las vesículas presentes en
organela.

16.  Principales Características del Aparato de Golgi.
-Posee tres compartimientosbiendefinidos:
a)Compartimiento CIS: elcualse encuentraproximalalRetículo
Endoplasmatico, es donde se produce lafosforilacionde los carbohidratos
de las enzimas que han de dirigirse a los lisosomas.
b)CompartimientoMETA: o compartimientointermedio, enelcualse
encuentrande formaabundante ciertas enzimas, comolas manosidasas y
las N-acetil-glucosaminatransferasas.
c)CompartimientoTRANS: elcualse encuentraenla posiciónmas distal,
en este compartimiento se llevana cabo la transferenciade los residuos de
galactosay de acido siálico y tambiénocurre lasalida de las vesículas
procesadas haciadiferentes destinos celulares.
-Recibe las vesículas provenientes delRetículo Endoplasmatico Rugoso
que han de seguir siendo procesadas ensuinterior.
-Interviene enel proceso de proveer de estructuras membranosas alas
proteínas de exportación(“empaquetamiento”).
-Interviene enlos procesos de seleccióny posteriordestinaciónde las
proteínas, unavez provistas de membranas.
-Promueve laglicosilaciónde proteínas y lípidos ensu interior. -
-Promueve lasíntesis de polisacáridos de la matriz extracelular.

17. Mitocondrias.
Las mitocondrias sonorganelas de aspecto, tamaño y número variable,
presentes entodas las células de los tejidos de los animales domésticos.
Sonmuy abundantes enel tejido del parénquimade la glándula mamaria,

18. epitelios de túbulos seminíferos, miocitos de musculo estriado esquelético
y cardiaco entre otros.
 Principales Características de las Mitocondrias.
-Presentandoble membrana: membranaexternay membranainterna.
-Entre ambas membranas se sitúaelespacio perimitocondrial.
-La membranaexternase encuentraencontactoconelcitoplasma.
-La membranainternase encuentraplegadahacia el interior de las crestas
mitocondriales y posee unagransuperficie.
-En suinterior posee unasola moléculade ADN, el ADN mitocondrial.
Interviene enlos procesosde fosforilacionoxidativay la cadena de
transporte de electrones que se llevana cabo en el Ciclo de los Ácidos
Tricarboxílicos o Ciclo de Krebs.
Otras Organelas Complementarias (Lisosomas, Peroxisomas,Vacuolas)
Lisosomas
Sonvesículas provistas de membranaencuyo interior abundanlas enzimas
lisozimay oxidasas, que intervienenen la destrucciónde cuerpos extraños,
patógenos y detritos celulares cuando se instauranprocesos de índole
infecciosa.
Los lisosomas individuales tienen la particularidadde fusionar sus
membranas entre varios paradar origena lisosomas de mayor tamaño.

19. Peroxisomas
Al igual que los lisosomas, sonvesículas provistas de membrana sencilla
en cuyo interior abundantambiénenzimas, pero enparticular enzimas
peroxidasa y urato oxidasa, que tambiénactúancuando se ponende
manifiesto procesos inflamatorios celulares posteriores alainvasión de
microorganismos.

20. Vacuolas.
Las vacuolas o inclusiones citoplasmáticas sonacúmulos de sustancias de
diversa índole que no se encuentrandelimitados por membranas.
Se trata principalmentede sustancias de reservas que se conservancomo
depósitos metabólicos que sonutilizados principalmente cuando las
células de los animales domésticos experimentanestados de altas
demandas metabólicas (monta, gestación, lactancia, osificaciónpost-
traumática, estados post-quirúrgicos, quemaduras,entre otras) o de
carencias nutricionales (desnutrición): almidón, glucógeno, triglicéridos,
proteínas entre otros.
Las vacuolas tambiénfuncionancomo acúmulos de pigmentos, como es el
caso del pigmento melaninaa nivel de los melanocitos, responsable de la
pigmentaciónde la piel, pelos, iris del ojo, entre otros delorganismo de los
animales domésticos.

21. Casos Clínicos relacionados conla importanciadel estudio del Ambiente
Celular.
1)Cuadros clínicos asociados alas perdidas importantes delliquido
intracelular (casos de deshidratación).
2)Cuadros clínicos asociados al aumento progresivodelliquido intracelular
(casos de edemas generalizados).
3)Cuadros clínicos asociados conel deterioro progresivode lafunción
celular (procesos de degeneracióncelular)
4)Cuadros clínicos asociados conla destrucciónmasivade células
(procesos inflamatorios agudos y crónicos,quemaduras,neoplasias)
5)Cuadros clínicos asociados condaños celulares provocadospor eluso
inadecuado de ciertas practicas terapéuticas (daño celular por la
administraciónde fármacos a dosis no recomendables, practicas
quirúrgicas que conllevandaños celulares generalizados)