El documento describe la organización celular de las células eucariotas. Las células eucariotas están delimitadas por una membrana plasmática y contienen un núcleo y orgánulos citoplasmáticos. La membrana plasmática está compuesta por lípidos y proteínas y controla el paso de sustancias a través de mecanismos de transporte pasivo y activo.

1. CITOLOGÍA
Organización celular
eucariota:
Membrana plasmática

2. La célula eucariota
 Tª celular: “la unidad
anatómica, funcional y
genética de los seres vivos”
 Se compone de:
– Membrana plasmática
externa que envuelve a un
material
– Protoplasma que contiene
como diferenciaciones
funcionales: núcleo y los
orgánulos citoplásmicos

3.  Tamaño:
– Variable. Por lo general debajo del poder resolutivo del ojo
(cm de huevos de aves, alga Acetabularium 10cm)
– El tamaño de un órgano u organismo no depende del tamaño
de sus células sino del nº.
– El tamaño celular no guarda relación con la complejidad
filogenética (hematíes humanos miden 7 µ y los de la
salamandra 37 µ)
 Forma:
– Variable
 Libres, normalmente esféricas.
 Tisulares: especialización funcional
– Dentro de un tipo celular puede ser fija o modificarse en
función del medio en el que se encuentren (leucocitos)
La célula eucariota

4. La célula eucariota
 Dos tipos morfológicos:
– Animal
– Vegetal:
caracterizada por la
presencia de una
pared vegetal,
cloroplastos,
amiloplastos,
vacuolas grandes y
ausencia de
centriolo.

5. Membrana plasmática
 La existencia de la membrana
plasmática se remonta a finales del
SXIX, donde se manifiesta la presencia
de una estructura limitante en forma de
bicapa lipídica.
 Demostrada en 1925 por Gorter y
Grendel
 En 1932 se postuló la existencia de
proteínas y en 1967 quedó definida.
 Estructura trilaminar fina que separa el
exterior celular del interior. Unidad de
membrana
 Puede presentar cubiertas externas

6.  Funciones
– Protección
– Mantenimiento diferencias en composición celular-
medio externo (gradiente electroquímico)
– Barrera selectiva: regula el intercambio de
información y materia entre la célula y el medio
– Intervienen en los procesos de división: a partir de
ella se forma el tabique de división
– Relacionada con la captación de partículas y
secreción; endocitosis y exocitosis
– Reconocimiento e inmunidad celular
Membrana plasmática

7.  Lípidos (40%)
– Fosfolípidos:
 más abundantes
 neutros: empaquetados en el interior (fosfatidilcolina)
 ácidos: asociados a proteínas (fosfatidilserina,
fosfatidilinositol)
– Esteroles: más abundante es el colesterol, se fija a los
fosfolípidos aumentando la fluidez de la membrana; estabilidad
– Glicolípidos: derivados de los esfingolípidos;
 Proteínas(52% proteina, 8% de glúcidos)
– Periféricas o extrínsecas
– Integrales o intrínsecas
Membrana plasmática: composición

8.  La distribución de los lípidos es muy asimétrica
– Fosfolípidos neutros y colesterol empaquetados en el interior
– Fosfolípidos ácidos interaccionando con proteínas
– Glicolípidos;en la cara externa de la membrana
 La distribución de las proteínas también es asimétrica
– Las proteínas extrínsecas son polares están asociadas débilmente a
la membrana (citocromo C).
– Las integrales presentan regiones hidrófobas, estando en contacto
con los lípidos y asociadas fuertemente a la membrana (enzimas de
embrana, Ag de histocompatibilidad, receptores hormonales ), y
regiones hidrófilas que las ponen en contacto con el exterior.
– Algunas proteínas presentan glúcidos asociados disponiéndose en la
cara externa
Membrana plasmática: composición

9.  Asimetría
 Bicapa lipídica
 Los lípidos se disponen en dos capas con las
regiones hidrófobas enfrentadas hacia el interior y
las hidrófilas hacia el exterior e interior
 Las proteínas pueden estar asociadas a la cara
externa o interna o ser transmembranales
 Glicocalix elemento más característico de la
asimetría: restos glucídicos asociados a proteínas y
lípidos expuestos en la cara externa
Ultraestructura de la membrana
plasmática: mosaico fluido

10. Modelo de membrana del mosaico
fluido
(1972, Singer y Nicholson

11. Membrana plasmática: fluidez
 La membrana plasmática no es una estructura rígida sino fluida
 La fluidez es absolutamente necesaria para que se produzcan los
mecanismos de transporte y el reacomodamiento permanente de
los componentes de la membrana
 Las proteínas integrales y los lípidos efectúan movimientos horizontales y
verticales, así como rotacionales
 El mayor o menor grado de fluidez depende de varios factores:
– Ac grasos saturados disminuye la fluidez
– Ac. cadena larga disminuyen la fluidez
– Temperatura: al disminuir disminuye la fluidez (la Tº se tiene que
mantener por encima del punto de fusión de sus lípidos)
– Colesterol la hace menos flexible y fluida

12. Membrana plasmática: fluidez
Se ha demostrado que la difusión
transversal es un proceso lento y de
frecuencia muy baja. En cambio, los
movimientos horizontales ,difusión
lateral , son mucho más frecuente y
alcanza altas velocidades de
desplazamiento10 elevado a 7 veces
por segundo .

13.  Uniones celulares
– Uniones intermedias o zónula adherens: unen
membranas celulares, unión mecánica entre células;
Desmosomas
– Uniones estrechas o zónula ocludens: unión
estrecha entre membranas impidiendo el paso de
sustancias; barrera
– Uniones de hendidura o gap: unión entre
membranas de células conectadas mediante canales
proteícos; permiten el paso de metabolitos e iones
,comunicación química y acoplamiento eléctrico
Diferenciaciones de la MP

14. Diferenciaciones de la membrana:
Uniones celulares

15. (Unión estrecha)
(Unión intermedia
o barra terminal)
(Unión de hendidura)
Diferenciaciones de la membrana:
Uniones celulares
Retículo terminal
Microvellosidades
1-2
2-3
4-5
(d)
Filamentos
de la matriz

16. Diferenciaciones de la membrana:
Uniones celulares
Desmosoma Hemidesmosoma

17. Diferenciaciones de la MP
 Microvellosidades
– Digitaciones finas que
aumentan la superficie
de intercambio sin
aumento de volumen
– En su base existe un eje
de filamentos de actina
– Se asocian a ellas
vesículas de pinocitosis
– Células del epitelio
intestinal

18. Diferenciaciones de la MP
 Glicocalix
– Representa la cubierta
externa de los glicolípidos y
glicoproteínas de membrana
Funciones:
• Protección celular
• Filtrado molecular
• Enzimas superficie
• Reconocimiento molecular (Ag A,B,0)
• Reconocimiento intercelular

19. Diferenciaciones de la MP
 Cilios y flagelos
– Apéndices móviles
 Estereocilios
– Apéndices filiformes sin
capacidad de
movimiento; movimiento
de un fluido
– Epidídimo

20. • Inhibición de movimiento por contacto
•Inhibición de mitosis por contacto
• Alteración molecular de la superficie
• Presencia de antígenos específicos
Alteraciones de la MP:
células cancerosas

21. Alteraciones de la MP:
células cancerosas

22.  Las membranas celulares son semipermeables
 Transporte selectivo de sustancias entre el medio
externo-interno
 Los lípidos actúan como una barrera eficaz impidiendo
el paso de sustancias hidrosolubles
 Los compuestos apolares o solubles en lípidos pueden
atravesar la membrana libremente
 Existen distintos mecanismos de transporte:
– Transporte pasivo
– Transporte activo
Dinámica de la MP

23.  Se realiza a favor de gradiente de concentración,
eléctrico, electroquímico
 Sin gasto energético
 La difusión de sustancias se realiza desde el medio
donde la concentración es mayor hacia donde es
menor
 El medio extracelular es positivo respecto al
intracelular que es negativo (potencial de membrana),
los iones positivos entran y los negativos salen.
Dinámica de la MP:
transporte pasivo

24.  Difusión simple:
– A favor de un gradiente de concentración
– Difunden a través de la bicapa: lipófilas ( ac.
grasos)o apolares de pequeño tamaño (oxígeno,
nitrógeno, dióxido de carbono)
– Canales proteícos: proteínas transmembranales:
iones. El canal suele estar cerrado y solo se abre al
producirse variaciones en el potencial de
membrana o mediante uniones a receptores.
Transporte pasivo: modalidades

25.  Difusión facilitada:
– Proteínas específicas: permeasas (transmembranales)
– La molécula a transportar se une especificamente a la
permeasa lo que supone un cambio conformacional facilitando
el transporte.
– Pequeñas moléculas polares: iones, azúcares, aa, nucleótidos
– Dos modalidades:
 Uniporte: si se transporta una sola molécula
 Antiporte: si se transportan dos en sentidos opuestos
 Sinporte: si se transportan dos en el mismo sentido
Transporte pasivo: modalidades

26. Dinámica de la membrana

27. Dinámica de la membrana

28.  Proteína transmembranal formada por 6 hélices α
 La fracción de la proteína en contacto con la bicapa
lipídica es rica en aa hidrófobos mientras que los
polares se encuentran hacia los extremos
 En el interior queda un canal a través el cual
penetran las moléculas de agua
 Forman tretámeros agrupándose de 4 en 4
Aquoporinas

29. Aquoporinas
8 October 2003
The Royal Swedish Academy of Sciences has
decided to award the Nobel Prize in Chemistry
for 2003 “for discoveries concerning channels
in cell membranes”, with one half of the prize
to
Peter Agre
Johns Hopkins University School of Medicine,
Baltimore, USA
“for the discovery of water channels”

30.  Se realiza en contra de un gradiente de
concentración o electroquímico
 Intervienen proteínas transportadoras
 Dichas proteínas requieren energía en forma
de ATP para el transporte de las moléculas
 Bomba sodio-potasio
Transporte activo

31.  La bomba Na+/ K+ ATP dependiente actúa como un
transportador de intercambio antiporte.
 Aparece en todas las membranas biológicas
 En el caso de la neurona y la fibra muscular
representa esta bomba consume 2/3 del total energía
en forma de ATP
 Funciones:
– Mantener la presión osmótica
– Potencial de membrana
Transporte activo:
bomba sodio-potasio

32. Dinámica de la membrana

33.  Las partículas de mayor tamaño no pueden atravesar la
membrana.
 Penetran mediante mecanismos de endocitosis; exocitosis
supone la salida de sustancias desde el interior celular al
exterior
 Ambos casos existe un flujo de vesículas
 En el caso de la endocitosis las moléculas se unen a un receptor
de membrana situado en la cara externa; en la cara interna
aparece una proteína, la clatrina, que forma una red que
recubre la vesícula endocítica favoreciendo su internalización
 Una vez en el interior la red de clatrina se pierde.
Dinámica de la MP:
Endocitosis

34. Endocitosis
El endosoma se divide en dos tipos de
vesículas, la que contiene los receptores
de membrana vuelven de nuevo a unirse
a ella, y la que se une al lisosoma

35. Endocitosis

36. Endocitosis

37.  La ingestión de partículas de gran tamaño, restos
celulares y organismos vivos
 Se forman vesículas grandes, fagosomas
 Es característico de ciertos organismos como las
amebas, flagelados y ciliados (fagótrofos)
 La fagocitois se produce tras la emisión de
pseudópodos englobando la partícula y formando la
vesícula de fagocitosis
Fagocitosis

38. Fagocitois de un paramecio por una ameba

39. Fagocitosis como mecanismo inmunológico

40. Exocitosis

41. Endosimbiontes
 Se trata de organismos que
viven dentro de otros
 Ciertas algas Chlorella que
viven asociadas a un protista
Paramecium viride.
 Los dinoflagelados que viven
asociados a corales.
 Bacterianos asociadas a
insectos. La bacteria Buchnera
aphidicola le proporciona al
insectos los aa esenciales que
no puede obtener en su dieta
(triptófano), a cambio, el pulgón
suministra a Buchnera un
ambiente protegido.
Buchnera aphidicola

42. Formación de endosimbiontes

43. Endosimbiosomas