Este documento presenta una introducción a la fisiología celular. Explica la estructura y función de los principales componentes celulares como la membrana, el citoplasma, los organelos como el núcleo, mitocondrias y lisosomas. También describe los sistemas funcionales de la célula como la nutrición, respiración y locomoción. Finalmente, introduce conceptos básicos de genética celular como la estructura del ADN, replicación del material genético y síntesis de proteínas.

1. INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA HUMANA
UNIDAD 1: FISIOLOGIA CELULAR
DR. PEDRO ALEJANDRO MALDONADO BE

2. TEMARIO
1. Introducción a la
fisiología general.
2. Estructura física de
la célula
3. Sistemas funcionales
y locomoción celular
4. Bases de genética
5.División celular

3. 1. INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA
GENERAL
• El objetivo de la fisiología es explicar los factores físicos y químicos responsables del
origen, el desarrollo y la progresión de la vida.
• La unidad viva básica del cuerpo es la célula.
Células Tejidos Órganos
Aparatos
y sistemas

4. INTERRELACIÓN DE LOS SISTEMAS
CORPORALES

5. HOMEOSTASIS
• Los fisiólogos emplean el término “Homeostasis” para
designar al mantenimiento de las condiciones estáticas o
constantes del medio interno.

6. • Proporcionar aporte de energía a través del O2
• Eliminar desechos de la circulación como el CO2Aparato respiratorio
•Promueve la distribución de la energía hacia los tejidos
corporales.Sistema cardiovascular
•Permite la captación y procesamiento de nutrientes que le permitan a los
tejidos cumplir sus funciones en forma adecuada.
•Permite eliminar residuos de dicho proceso.
Aparato digestivo
•Permite la adaptación del cuerpo al medio externo
•Permite funciones regulatorias en diversos sistemas.Sistema endocrino
• Promueve la eliminación de desechos dañinos para el
cuerpo.
• Controla el equilibrio de los líquidos corporales del cuerpo.
Aparato excretor
•Promueve acciones efectores conscientes para la supervivencia humana
•Se adapta al medio externo
•Permite la regulación de los sistemas corporales restantes.
Sistema nervioso

8. * COMPARTIMIENTOS CORPORALES BÁSICOS*

10. SISTEMAS DE RETROALIMENTACIÓN
• La mas común en el
cuerpo de forma
normal
• Su efecto es benéfico
Retroalimentación
negativa
• Control errático
• El meno común en
condiciones de
normalidad.
• Pueden originar la
muerte
Retroalimentación
positiva •Estabilidad
•Círculo vicioso
¿Homeostasis?

13. SEÑALIZACIÓN CELULAR

14. DEFINICIONES: SEÑALIZACIÓN CELULAR
• PARACRINA: Cuando la señal es secretada por una célula afectando solo las células en
un ambiente local.
• AUTOCRINA: cuando la célula que secreta la señal puede autoestimularse, porque
también posee el receptor para la señal.
• ENDOCRINA: Se produce la señal endocrina porque libera una hormona y se dirige a la
célula blanco por medio del torrente sanguíneo.
• EXOCRINA: Señalización que se lleva a cabo mediante el uso de ductos o túbulos para
el trasporte de las sustancias químicas hacia el sitio de acción.

15. TEMARIO
1. Introducción a la
fisiología general.
2. Estructura física de
la célula
3. Sistemas funcionales
y locomoción celular
4. Bases de genética
5.División celular

16. 2. ESTRUCTURA FISICA DE LA CELULA
TEJIDO CÉLULA
Músculo Miocitos
Cardíaco Miocardiocitos
Pulmonar Neumocitos
Sangre Eritrocitos
Inmune Leucocitos
Nervioso Neuronas
Intestinal Enterocitos
Sexual/ Reproductivo Espermatozoide/ óvulo
Graso Adipocitos

17. Membranas
Membrana celular
Membrana nuclear
Membranas de las
mitocondrias
Citoesqueleto
Filamentos de proteínas
Citoplasma
Citosol
Organelos
* Núcleo
* Mitocondrias
* Ribosomas
* Retículo endoplásmico
* Aparato de Golgi
* Lisosomas y peroxisomas

20. • Las 2 partes mas importantes de la célula
son el núcleo y el citoplasma.
• Las diferentes sustancias que componen
la célula se conocen colectivamente como
PROTOPLASMA.
• El protoplasma está compuesto
principalmente por 5 sustancias: Agua,
electrolitos, proteínas, lípidos y
carbohidratos.

21. COMPOSICIÓN DEL PROTOPLASMA
• Es el principal medio líquido de la célula.
• Esta presente en la mayoría de las células en una concentración del
70- 85%.
• Excepto en los adipocitos.

22. • Los iones más importantes de la célula son el potasio, magnesio,
fosfato, sulfatos, bicarbonato y cantidades pequeñas de sodio,
cloruro y calcio.
• Los iones son los productos químicos inorgánicos de las
reacciones celulares y son necesarios para el funcionamiento de
algunos de los mecanismos de control celulares.

23. • Después del agua, son la sustancia más abundante de la célula y
constituyen entre el 10 – 20% de la masa celular.
Proteínas
Estructurales Funcionales

24. TIPOS DE PROTEÍNAS CELULARES
•Se encuentran en forma de filamentos largos que
proporcionan el sostén y la estructura de la célula
(Citoesqueleto).
•En el compartimiento extracelular se encuentran
en las fibras de colágeno y elastina, las paredes de
los vasos sanguíneos, tendones, ligamentos etc.
Estructurales
•Se componen de pocas moléculas proteicas.
•Estos son principalmente las enzimas de la célula,
las cuales permiten catalizar reacciones químicas
específicas.Funcionales

25. • Suponen el 2% de la masa total de la célula.
• Su importancia radica en que al ser insolubles en agua, se usan
para formar barreras de la membrana celular y de la membrana
intracelular que separan los distintos compartimientos celulares.
• Los más importantes son los fosfolípidos, colesterol y triglicéridos.

26. • Tienen escasas funciones estructurales en la célula.
• Estructuralmente forman parte de la membrana celular en forma de
glucoproteínas.
• Sin embargo tienen papel muy importante en la nutrición celular.
• La célula no almacena mas de 3% de glucosa en su interior, sin embargo
la glucosa se puede convertir en glucógeno para almacenarse en el hígado
como reserva.

27. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES
CELULARES

28. MEMBRANA CELULAR
• También llamada membrana plasmática, citoplasmática o plasmalema.
• Es una estructura elástica, fina y flexible de un grosor de 7.5nm – 10nm.
• Esta compuesta por una bicapa de lípidos con incrustaciones de proteínas, fosfolípidos y
carbohidratos.

30. • Separa al líquido extracelular del contenido del citoplasma.
• Los carbohidratos de la membrana se presentan combinados con proteínas o
lípidos en forma de glucoproteínas o glucolípidos.
• Se conoce como GLUCOCÁLIZ al conjunto de carbohidratos presentes en la
membrana.

31. • Existen 2 tipos de proteínas de membrana celular:
1. Las proteínas integrales que hacen protrusión por toda la membrana.
Estas proteínas forman canales estructurales (poros) a través de los cuales se
comunica la célula con el exterior.
2. Las proteínas periféricas que se unen sólo a una superficie de la membrana y no
penetran en todo su espesor.

32. CITOPLASMA
• Está lleno de partículas y organelos
dispersos.
• La porción de líquido del citoplasma
en el que se dispersan las partículas
se denomina CITOSOL y contiene
proteínas, electrolitos y glucosa
disuelta.
• Enzimas
• Segundos mensajeros

33. • Se puede dividir en 2:
• ECTOPLASMA:
Representa la región
gelatinosa cercana a la
membrana.
• ENDOPLASMA: Región
que contiene a los
organelos.
• Posee en su estructura una red de
filamentos que le dan forma y
organización a la célula lo cual se
conoce como Citoesqueleto.
• Algunos tipos de filamentos son:
1. Microfilamentos
2. Microtúbulos
3. Filamentos intermedios
4. Centriolos

34. RIBOSOMAS
• Son partículas granulares
diminutas cuya función
principal es la síntesis de
proteínas.
• Pueden estar dispersos en el
citoplasma o unidos al
retículo endoplásmico
rugoso.

35. RETÍCULO ENDOPLÁSMICO
• Es un organelo complejo
formado por un conjunto de
membranas unidas entre sí.
• Estas membranas forman
canales tubulares y vesículas
de conexión.

36. • Las sustancias que se forman en algunas partes
de la célula entran en el espacio del retículo y
son conducidos a otras partes de la célula.
• En él se llevan a cabo reacciones químicas.
• Síntesis y transporte de proteínas producidas
por ribosomas (RER).
• Se divide en Retículo endoplásmico liso o
agranular y Rugoso o granular.
• La síntesis y transporte de sustancias lipídicas
ocurre en el REL.

37. APARATO DE GOLGI
• Esta íntimamente relacionado al RE.
• Posee membranas similares a las del
retículo endoplásmico.
• Está formado por 4 o más capas apiladas en
forma de saco o cisternas.
• Las sustancias salientes del retículo
endoplásmico se dirigen hacia el aparato de
Golgi.

39. • Las sustancias transportadas se procesan para formar
lisosomas, vesículas y otros componentes citoplasmáticos.
• Presenta 2 caras:
1. La cara CIS: Localizada adyacente al RE.
2. La cara TRANS: Localizada adyacente a la membrana.

42. LISOSOMAS
• Son organelos vesiculares que se forman por
la rotura del aparato de Golgi y después se
dispersan por todo el citoplasma.
• Los lisosomas constituyen el aparato digestivo
intracelular que permite que la célula digiera:
1. Estructuras celulares dañadas.
2. Partículas de alimentos que ha ingerido.
3. Las sustancias no deseadas como las
bacterias.

43. • Está rodeado por una membrana
bicapa lipídica típica y está llena con
grandes cantidades de gránulos
pequeños de 5 -8 nm de diámetro, que
son agregados de proteínas que
contienen hasta 40 tipos diferentes de
enzimas digestivas de tipo Hidrolasas.

44. PEROXISOMAS
• Son similares físicamente a los lisosomas
pero son distintos en 2 aspectos
importantes:
1. Se forman por autoreplicación o
procedentes del retículo endoplásmico.
2. Contienen oxidasas en su interior.
* Las principales peroxidasas son el
peróxido de hidrogeno y catalasas.

45. MITOCONDRIAS
• Se conocen como los “Centros
neurálgicos” de la célula.
• Está compuesto por 2 membranas de
bicapa lipídica con proteínas, las
cuales son una MEMBRANA
EXTERNA y una MEMBRANA
INTERNA.

46. • La principal función es la
respiración celular liberando ATP
(Adenosin trifosfato) a partir de O2
o moléculas de piruvato.
• En ella se encuentra un tipo de
ADN llamado ADN Mitocondrial
que funciona para la síntesis de
proteínas mitocondriales.

47. NÚCLEO
• Es el centro de control de la célula.
• Contiene en su interior grandes cantidades de
ADN (Genes)
• Controla las actividades plasmáticas de la
célula.
• Controla y promueve la reproducción de la
célula.
• Organiza los genes en cromosomas.
• Transporta factores químicos de regulación a
través de sus poros.
• Produce ARN Mensajero (ARNm).

49. TEMARIO
1. Introducción a la
fisiología general.
2. Estructura física de
la célula
3. Sistemas funcionales
y locomoción celular
4. Bases de genética
5.División celular

50. SISTEMAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA
• La célula requiere nutrientes para vivir, los cuales debe obtener del medio externo.
• La mayoría de estas sustancias atraviesan la membrana celular por difusión y transporte
activo.
Difusión simple Transporte activo o
difusión facilitada

51. • Las partículas muy grandes entran en la célula mediante una función
especializada de la membrana que se denomina: ENDOCITOSIS.
• Las formas principales de endocitosis son la Pinocitosis y la fagocitosis.

55. LOCOMOCIÓN CELULAR
MOVIMIENTO AMEBOIDE MOVIMIENTO CILIAR/FLAGELAR

56. TEMARIO
1. Introducción a la
fisiología general.
2. Estructura física de
la célula
3. Sistemas funcionales
y locomoción celular
4. Bases de genética
5.División celular

57. ESTRUCTURA DEL ADN
• El ADN está formado por nucleótidos y a su vez un nucleótido esta formado por 3 elementos:
1. Azúcar desoxirribosa
2. Fosfato
3. Base nitrogenada: Adenina, timina, guanina y citosina.
El ADN está formado por 2 cadenas de nucleótidos unidos por puentes de hidrógeno entre sus
bases nitrogenadas.

59. BASES NITROGENADAS
BASES DE
ADN
Purinas
Adenina
Guanina
Pirimidinas
Citosina
Timina
Uniones específicas:
Para el ADN:
A –T y C – G
Para ARN:
A – U y C - G
Un gen es una secuencia de ADN que constituye la
unidad funcional para la transmisión caracteres
hereditarios.

60. Los cromosomas son cápsulas que guardan
a los genes y al material de desecho.
El ser humano tiene 46 cromosomas en total.
23 pares en total.
23 cromosomas provienen del hombre y 23 de
la mujer.
Únicamente 1 par de cromosomas determinan
el sexo del ser humano (XX) (XY).

61. REPLICACIÓN DEL ADN
• Cuando la célula se va a reproducir necesita duplicar su información genética.
• Al proceso de copia mediante la cual se forma una nueva molécula de ADN se llama
“Replicación”.

63. SINTESIS DE PROTEINAS
• Es un proceso esencial en los seres vivos y para que se lleve a cabo se requiere la
participación del ARN.
• Formado por 2 cadenas unidas por puentes de H.
• Los nucleótidos contienen el azúcar desoxirribosa
• Las BN son adenina, guanina, citosina y timina.
• Siempre esta en el núcleo
• Es de un solo tipo para el organismo.
ADN
• Formado por una sola cadena
• Los nucleótidos contienen el azúcar Ribosa
• En lugar de timina contiene uracilo
• Se produce en el núcleo o en el nucléolo y sale al
citoplasma
• Hay 3 tipos: Ribosomal, mensajero y de transferencia.
ARN

64. • El ARN lleva a cabo su función en 2 etapas:
1. Transcripción: El ARN mensajero (ARNm) obtiene la información contenido en el
ADN.
2. Traducción: Se interpreta dicha información y se construye una proteína de acuerdo
con las instrucciones codificadas y transcritas.
ADN ARN
PROTEINA
Replicación Transcripción Traducción

65. TRANSCRIPCION DEL ADN
• Cuando es necesario formar una proteína en particular, se produce una copia del segmento de
ADN, o sea, un gen que codifica para esa proteína.
• El primer paso para la transcripción consiste en que el ADN se abra para permitir ser copiado.
• La enzima ARN Polimerasa va colocando los nucleótidos necesarios para formar una molécula de
ARN mensajero que sea complementaria a la secuencia de ADN que está copiando.
• Cuando se ha copiado el segmento de ADN, el ARN mensajero se desprende, sale del núcleo y
comienza sus funciones en el citoplasma.
• La molécula de ADN se cierra de nuevo y permanece en el núcleo.

66. TRADUCCIÓN DEL ADN
• Para la interpretación del mensaje del ADN es necesaria la participación del ARN Ribosomal y
el ARN de transferencia.
El ARNm se coloca sobre
un ribosoma y se inicia la
interpretación del
mensaje
La información del ARNm
se lee por tripletes
(codones).
Los ARNt acarrean
aminoácidos y los colocan
en el orden establecido.
En cada codón del ARNm
se va a colocar el ARNt
que tenga el anticodón
correspondiente + el
aminoácido
correspondiente.
Los aminoácidos
acarreados y colocados en
el ribosoma se van
uniendo por enlaces
peptídicos y dan lugar a
la cadena de proteína.
Cuando termina de
interpretarse el mensaje
la proteína se libera del
ribosoma.

71. BIBLIOGRAFÍA
1. Guyton Arthur, Hall et al; Tratado de Fisiología médica; ELSEVIER, USA 2016,
13va edición. Capítulos 1- 3.
2. Velázquez Ocampo Marta Patricia; Biología; ST Editorial; México 2008, 2da
edición. Pags. 15- 44.