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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON
 FACULTAD DE MEDICINA
 BIOLOGÍA MEDICA




            Módulo 2
ORGANIZACIÓN CELULAR
                   Dr. Freddy Miguel Ortiz Aparicio
CONCEPTO:
 La célula (del latín cellula, diminutivo de cella, = celda, hueco)
  es la unidad anatómica, funcional y genética de los seres
  vivos.
 Posee la capacidad de realizar las funciones vitales:
  respiración, nutrición, relación, reproducción.
 Forma:
 La forma de las células está determinada básicamente por su
  función.
 La forma está dada por el citoesqueleto, pero puede variar a
  causa de las tensiones que ejercen las células contiguas, del
  estado nutricional, del estímulo hormonal y de agentes
  patógenos externos
 Existe una variedad de formas: esféricas, planas, cúbicas,
  prismáticas, estrelladas
 Tamaño:
 El tamaño igualmente depende de la función.
 En el organismo humano hay células tan pequeñas como los
  linfocitos que miden 5 µ o tan grandes como ciertas
  neuronas que llegan a medir mas de un metro.
 Estructura:
 Está constituida por tres elementos básicos:
 membrana plasmática,
 citoplasma y
 núcleo.
ESTRUCTURA
MEMBRANA CELULAR
Membrana celular:
 Presenta una estructura con doble capa lipídica con característica
  de mosaico fluido constituida por proteínas (50%); lípidos (60%) y
  glúcidos (10%).
 Las proteínas son de dos clases:
 - Integrales (unidas a lípidos) Lipoproteínas
 - Periféricas, Transmembrana débilmente unidas a lípidos y
  ubicadas dentro y fuera de la membrana (actúan como receptores).
 Los lípidos son de tres clases: f
 - Fosfolípidos,
 - Glucolípidos y
 - Colesterol.
Todos tienen un comportamiento anfipático (hidrófobo en un polo e
  hidrófilo en el otro).
Membrana celular:




 Los glúcidos son oligosacáridos (cadena corta) que se sitúan
  en la superficie externa de las células eucariotas por lo que
  contribuyen a la asimetría de la membrana y la protegen
  formando el glucocálix.
 Tienen propiedades inmunitarias (determinan el grupo
  sanguíneo de los Glóbulos Rojos).
 Intervienen en el reconocimiento celular y en la adhesión (ej.
  óvulo-espermatozoide).
RETICULO ENDOPLASMICO:
Ribosomas
 Los ribosomas son orgánulos para la transducción de mensajes que
  permiten la síntesis de proteínas.
 Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas.
 Estructuralmente están constituidos por dos subunidades que se sintetizan
  en el nucleolo.
 Estas subunidades atraviesan los poros nucleares y son funcionales en el
  citoplasma solo cuando se unen.
 Cuando están completos, están formando grupos (polisomas) o pueden
  estar aislados.
 En el microscopio, los ribosomas se ven como granos oscuros.
 Se observa ribosomas (flechas rojas) en tres sitios de la célula:
 - En el RER,
 - En la membrana nuclear, y
 - En el citosol.
 En el citosol, es frecuente observar varios ribosomas agrupados en una
  organización casi circular a los que llamamos polisomas (flecha azul)
Aparato de Golgi


 Pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular.
 Consiste en varios sacos aplanados, cuya función principal es completar la
  fabricación de algunas proteínas
 Está formado por unos 4-8 dictiosomas, un sistema de sáculos aplanados
  rodeados de membrana y apilados unos encima de otros.
 Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del
  RER
 El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del
  Golgi.
 Su función consiste en:
 - Glicolisación de proteínas y selección y destino de las mismas
 - Glicosilación de lípidos,
 - Almacenamiento y distribución de lisosomas y
 - Síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular.
 Mitocondria.
 Es un organelo complejo, compuesto por
  membranas; tiene formas variadas.
 La forma reconocida como típica, es un
  corpúsculo alargado con un diámetro de
  aproximadamente media micra y una
  micra de longitud.
 Está rodeado de una doble membrana.
  La membrana exterior es lisa y continua
  y la membrana interior se dobla y se
  extiende hacia el interior en
  proyecciones tubulares llamadas cristas
  (crestas).
 El espacio interior de las mitocondrias se
  le llama matriz. Contiene ADN que
  proviene de la madre
 Lisosomas.
 Son vacuolas producidas por el RER y los cuerpos de Golgi,
  contienen enzimas digestivas que pueden romper la mayoría de las
  biomoléculas.
 Las enzimas contenidas son:
 - Lipasas para digerir lípidos
 - Glucosidasas para carbohidratos
 - Proteasas para proteínas
 - Nucleasas para ácidos nucleicos
 Las substancias obtenidas por endocitosis son llevadas a los
  lisosomas para su rompimiento.
 El contenido de los lisosomas se puede enviar al exterior de la
  célula para digerir substancias que se encuentren en el exterior.
LISOSOMAS




 En algunas ocasiones se liberan las enzimas de los
  lisosomas hacia el interior de la célula causando la
  muerte celular.
 Esto puede ser producto de procesos patológicos, daños
  por tóxicos o ser parte del proceso de desarrollo
  embrionario, como por ejemplo la pérdida de la cola de
  los renacuajos es producida por este tipo de muerte
  celular.
 Vacuolas
 Las vacuolas son compartimentos cerrados limitados por membranas.
 Contienen diferentes fluidos, especialmente agua, también proteínas
  para uso de la célula o su exportación; en algunos casos puede
  contener sólidos.
 La mayoría de las vacuolas se forman a través de la fusión de múltiples
  vesículas de la membrana.
 El orgánulo no posee una forma definida, su estructura varía según las
  necesidades de la célula.
 Existen dos procesos en relación con las vacuolas:
 - Exocitosis y
 - Endocitosis
 VACUOLAS
   Exocitosis:
 Las vacuolas de excreción envían su contenido hacia afuera de la
  célula mediante este proceso.
 En la exocitosis las vacuolas de excreción se acercan a la membrana
  celular, se funden con ella y su contenido termina en el exterior de la
  célula.
 Endocitosis:
 Las vacuolas transportan hacia el interior de las células substancias
  que no se pueden difundir a través de la membrana celular.
 El proceso de endocitosis es la forma en que las células introducen
  macromoléculas y material corpuscular.
 En la endocitosis las moléculas que se van a introducir a la célula se
  unen al exterior de la membrana celular, se forma una invaginación y
  se constituye una vacuola.
 Existen estructuras simples de naturaleza proteica, responsables de
  los desplazamientos en el interior de la célula: microtúbulos y
  microfilamentos,
 Los microtúbulos son fibras huecas con una pared de 5 nm de
  espesor y 25 nm de diámetro exterior.
 Los microfilamentos son estructuras finas sólidas con un diámetro
  de 5 nm.
 Ambas estructuras usan mecanismos similares que producen
  desplazamiento en el interior de las células.
 Las estructuras que se van a desplazar se unen a los
  microfilamentos o microtúbulos por medio de una proteína de
  adhesión.
Citoesqueleto.
 Está constituido por una red de fibras proteicas que le dan
  forma a la célula.
 Estas fibras son:
 - Microtúbulos
 - Microfilamentos y
 - Filamentos intermedios.
 Los microtúbulos y microfilamentos del citoesqueleto son
  idénticos a los que sirven para el desplazamiento al interior
  las células, pero carecen de las proteínas de adhesión que
  producen las uniones cruzadas con los elementos que se
  van a desplazar.
Los filamentos intermedios son estructuras
formadas por distintas proteínas dependiendo del
tejido;
 - Vimetilina en el caso de las fibras musculares,
 - Citoqueratina en el caso de la piel, etc.
Todos los filamentos intermedios están formados
por proteínas que tienen secuencias de aminoácidos
más o menos similares.
NUCLEO CELULAR

 En 1831 Brown indicaba que todos las células de los seres vivos
  tenían núcleo ( los eritrocitos carecen de él ).
 Es la estructura característica de las células eucariotas.
 Contiene la mayor parte del material genético celular.
 Su tamaño es variable pero guarda relación con el volumen
  citoplasmático, debiendo existir un equilibrio entre el volumen del
  citoplasma y el nuclear (2-3/1).
 Según lo anterior al aumentar el volumen nuclear debe hacerlo el
  citoplasmático y viceversa.
 En general los núcleos suelen tener un diámetro de 5 a 30 µ.
 En las células reproductoras (ovocitos y zigotos) el núcleo es de
  gran tamaño.
 Contiene la mayor parte del material genético celular, conservado
  en la cromatina
Generalmente es el organelo más conspicuo.
NUCLEO CELULAR


 Forma
 Casi siempre suelen ser esféricos u ovalados aunque en las células
  alargadas el núcleo adopta esta forma.
 En algunas células puede ser polimórfico, cuando presenta forma
  irregular indica alta actividad metabólica.
 Posición
 Es variable, depende del estado funcional de la célula; pero es
  constante para cada tipo de célula.
 Número
 Casi todas las células son mononucleadas aunque en algunas
  hepáticas son trinucleadas o incluso polinucleadas ( médula ósea,
  músculo esquelético ).
 Los eritrocitos (glóbulos rojos) maduros de casi todos los mamíferos
  carecen de núcleo.
Estructura del núcleo del núcleo
NUCLEO CELULAR        ESTRUCTURA

 El núcleo interfásico presenta al menos las siguientes partes
  diferenciadas:
 - a) Membrana nuclear
 - b) Nucleoplasma o jugo nuclear
 - c) Cromatina
 - d) Nucleolo
 Membrana nuclear
 Consiste en dos membranas (interna y externa) que periódicamente se
  unen definiendo poros, los cuales se rodean de las proteínas que
  conforman el complejo de poro nuclear (NPCs del ingles nuclear pore
  complexes) que regulan selectivamente la entrada y salida del núcleo.
 El espacio entre las dos membranas es de 200 a 300 nm; este espacio
  está ocupado por proteínas recién sintetizadas.
 La membrana exterior se continua con el retículo endoplásmico rugoso,
  y tiene ribosomas pegados a ella.
 NUCLEO: ESTRUCTURA


 Una ventaja de la doble capa de membrana es que la externa está en
  contacto con el RER, mientras que la interna está en contacto con el
  nucleoplasma.

 Lámina (lamin protein): consiste en una red de filamentos
  intermedios dispuesta por debajo de la membrana interna de la
  membrana nuclear formando una delgada capa que rodea al núcleo
  excepto en los poros nucleares.
 Estos filamentos sirven como estabilizadores y se encuentran también
  en el interior del núcleo

 Poros nucleares
 Son formaciones tubulares que permiten el transporte de proteínas y
  ARN entre el núcleo y el citoplasma.
NUCLEO:   ESTRUCTURA


 Cromatina
 Es la forma que toma el material hereditario durante la interfase
  del ciclo celular.
 Consiste en ADN asociado a proteínas.

 Nucleoplasma o jugo nuclear.
• También llamado carioplasma o cariolinfa.
• Se trata del medio interno indiferenciado semejante al citosol o
  hialoplasma, que ocupa el núcleo, bañando las estructuras
  nucleares.
Cromatina
NUCLEO:   ESTRUCTURA



 Nucleolo.
 Consiste en una o más estructuras esferoidales, relacionadas con la síntesis de
  las principales piezas de los ribosomas y con su ensamblaje parcial.
• Se distinguen dos porciones del nucléolo:
• - la región granular, formada por gránulos de ARN, y
• - la región fibrilar formada por filamentos de ARN.
• Una tercera región, muy difícil de observar es la denominada porción
  cromosómica del nucleolo, en ésta se encuentran filamentos de ADN.
                            Funciones del Núcleo
 Dirige la actividad celular, ya que contiene el programa genético que dirige el
  desarrollo y funcionamiento de la célula.
 Es el sitio de replicación del ADN y de la transcripción de ARN
 (la traducción ocurre en el citoplasma).
Nucleolo

• En el interior del núcleo encontramos una estructura
  de forma irregular llamada nucléolo.
   – Aquí se forma y se almacena el ARNr.
GRACIAS

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Organizacion celular la celula

  • 1. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE MEDICINA BIOLOGÍA MEDICA Módulo 2 ORGANIZACIÓN CELULAR Dr. Freddy Miguel Ortiz Aparicio
  • 2. CONCEPTO:  La célula (del latín cellula, diminutivo de cella, = celda, hueco) es la unidad anatómica, funcional y genética de los seres vivos.  Posee la capacidad de realizar las funciones vitales: respiración, nutrición, relación, reproducción.  Forma:  La forma de las células está determinada básicamente por su función.  La forma está dada por el citoesqueleto, pero puede variar a causa de las tensiones que ejercen las células contiguas, del estado nutricional, del estímulo hormonal y de agentes patógenos externos  Existe una variedad de formas: esféricas, planas, cúbicas, prismáticas, estrelladas
  • 3.
  • 4.
  • 5.  Tamaño:  El tamaño igualmente depende de la función.  En el organismo humano hay células tan pequeñas como los linfocitos que miden 5 µ o tan grandes como ciertas neuronas que llegan a medir mas de un metro.  Estructura:  Está constituida por tres elementos básicos:  membrana plasmática,  citoplasma y  núcleo.
  • 8. Membrana celular:  Presenta una estructura con doble capa lipídica con característica de mosaico fluido constituida por proteínas (50%); lípidos (60%) y glúcidos (10%).  Las proteínas son de dos clases:  - Integrales (unidas a lípidos) Lipoproteínas  - Periféricas, Transmembrana débilmente unidas a lípidos y ubicadas dentro y fuera de la membrana (actúan como receptores).  Los lípidos son de tres clases: f  - Fosfolípidos,  - Glucolípidos y  - Colesterol. Todos tienen un comportamiento anfipático (hidrófobo en un polo e hidrófilo en el otro).
  • 9. Membrana celular:  Los glúcidos son oligosacáridos (cadena corta) que se sitúan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la asimetría de la membrana y la protegen formando el glucocálix.  Tienen propiedades inmunitarias (determinan el grupo sanguíneo de los Glóbulos Rojos).  Intervienen en el reconocimiento celular y en la adhesión (ej. óvulo-espermatozoide).
  • 11. Ribosomas  Los ribosomas son orgánulos para la transducción de mensajes que permiten la síntesis de proteínas.  Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas.  Estructuralmente están constituidos por dos subunidades que se sintetizan en el nucleolo.  Estas subunidades atraviesan los poros nucleares y son funcionales en el citoplasma solo cuando se unen.  Cuando están completos, están formando grupos (polisomas) o pueden estar aislados.  En el microscopio, los ribosomas se ven como granos oscuros.  Se observa ribosomas (flechas rojas) en tres sitios de la célula:  - En el RER,  - En la membrana nuclear, y  - En el citosol.  En el citosol, es frecuente observar varios ribosomas agrupados en una organización casi circular a los que llamamos polisomas (flecha azul)
  • 12.
  • 13.
  • 14. Aparato de Golgi  Pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular.  Consiste en varios sacos aplanados, cuya función principal es completar la fabricación de algunas proteínas  Está formado por unos 4-8 dictiosomas, un sistema de sáculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros.  Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del RER  El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi.  Su función consiste en:  - Glicolisación de proteínas y selección y destino de las mismas  - Glicosilación de lípidos,  - Almacenamiento y distribución de lisosomas y  - Síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular.
  • 15.  Mitocondria.  Es un organelo complejo, compuesto por membranas; tiene formas variadas.  La forma reconocida como típica, es un corpúsculo alargado con un diámetro de aproximadamente media micra y una micra de longitud.  Está rodeado de una doble membrana. La membrana exterior es lisa y continua y la membrana interior se dobla y se extiende hacia el interior en proyecciones tubulares llamadas cristas (crestas).  El espacio interior de las mitocondrias se le llama matriz. Contiene ADN que proviene de la madre
  • 16.  Lisosomas.  Son vacuolas producidas por el RER y los cuerpos de Golgi, contienen enzimas digestivas que pueden romper la mayoría de las biomoléculas.  Las enzimas contenidas son:  - Lipasas para digerir lípidos  - Glucosidasas para carbohidratos  - Proteasas para proteínas  - Nucleasas para ácidos nucleicos  Las substancias obtenidas por endocitosis son llevadas a los lisosomas para su rompimiento.  El contenido de los lisosomas se puede enviar al exterior de la célula para digerir substancias que se encuentren en el exterior.
  • 17. LISOSOMAS  En algunas ocasiones se liberan las enzimas de los lisosomas hacia el interior de la célula causando la muerte celular.  Esto puede ser producto de procesos patológicos, daños por tóxicos o ser parte del proceso de desarrollo embrionario, como por ejemplo la pérdida de la cola de los renacuajos es producida por este tipo de muerte celular.
  • 18.
  • 19.  Vacuolas  Las vacuolas son compartimentos cerrados limitados por membranas.  Contienen diferentes fluidos, especialmente agua, también proteínas para uso de la célula o su exportación; en algunos casos puede contener sólidos.  La mayoría de las vacuolas se forman a través de la fusión de múltiples vesículas de la membrana.  El orgánulo no posee una forma definida, su estructura varía según las necesidades de la célula.  Existen dos procesos en relación con las vacuolas:  - Exocitosis y  - Endocitosis
  • 20.  VACUOLAS  Exocitosis:  Las vacuolas de excreción envían su contenido hacia afuera de la célula mediante este proceso.  En la exocitosis las vacuolas de excreción se acercan a la membrana celular, se funden con ella y su contenido termina en el exterior de la célula.  Endocitosis:  Las vacuolas transportan hacia el interior de las células substancias que no se pueden difundir a través de la membrana celular.  El proceso de endocitosis es la forma en que las células introducen macromoléculas y material corpuscular.  En la endocitosis las moléculas que se van a introducir a la célula se unen al exterior de la membrana celular, se forma una invaginación y se constituye una vacuola.
  • 21.
  • 22.  Existen estructuras simples de naturaleza proteica, responsables de los desplazamientos en el interior de la célula: microtúbulos y microfilamentos,  Los microtúbulos son fibras huecas con una pared de 5 nm de espesor y 25 nm de diámetro exterior.  Los microfilamentos son estructuras finas sólidas con un diámetro de 5 nm.  Ambas estructuras usan mecanismos similares que producen desplazamiento en el interior de las células.  Las estructuras que se van a desplazar se unen a los microfilamentos o microtúbulos por medio de una proteína de adhesión.
  • 23. Citoesqueleto.  Está constituido por una red de fibras proteicas que le dan forma a la célula.  Estas fibras son:  - Microtúbulos  - Microfilamentos y  - Filamentos intermedios.  Los microtúbulos y microfilamentos del citoesqueleto son idénticos a los que sirven para el desplazamiento al interior las células, pero carecen de las proteínas de adhesión que producen las uniones cruzadas con los elementos que se van a desplazar.
  • 24. Los filamentos intermedios son estructuras formadas por distintas proteínas dependiendo del tejido; - Vimetilina en el caso de las fibras musculares, - Citoqueratina en el caso de la piel, etc. Todos los filamentos intermedios están formados por proteínas que tienen secuencias de aminoácidos más o menos similares.
  • 25.
  • 26. NUCLEO CELULAR  En 1831 Brown indicaba que todos las células de los seres vivos tenían núcleo ( los eritrocitos carecen de él ).  Es la estructura característica de las células eucariotas.  Contiene la mayor parte del material genético celular.  Su tamaño es variable pero guarda relación con el volumen citoplasmático, debiendo existir un equilibrio entre el volumen del citoplasma y el nuclear (2-3/1).  Según lo anterior al aumentar el volumen nuclear debe hacerlo el citoplasmático y viceversa.  En general los núcleos suelen tener un diámetro de 5 a 30 µ.  En las células reproductoras (ovocitos y zigotos) el núcleo es de gran tamaño.  Contiene la mayor parte del material genético celular, conservado en la cromatina
  • 27. Generalmente es el organelo más conspicuo.
  • 28. NUCLEO CELULAR  Forma  Casi siempre suelen ser esféricos u ovalados aunque en las células alargadas el núcleo adopta esta forma.  En algunas células puede ser polimórfico, cuando presenta forma irregular indica alta actividad metabólica.  Posición  Es variable, depende del estado funcional de la célula; pero es constante para cada tipo de célula.  Número  Casi todas las células son mononucleadas aunque en algunas hepáticas son trinucleadas o incluso polinucleadas ( médula ósea, músculo esquelético ).  Los eritrocitos (glóbulos rojos) maduros de casi todos los mamíferos carecen de núcleo.
  • 29. Estructura del núcleo del núcleo
  • 30. NUCLEO CELULAR ESTRUCTURA  El núcleo interfásico presenta al menos las siguientes partes diferenciadas:  - a) Membrana nuclear  - b) Nucleoplasma o jugo nuclear  - c) Cromatina  - d) Nucleolo  Membrana nuclear  Consiste en dos membranas (interna y externa) que periódicamente se unen definiendo poros, los cuales se rodean de las proteínas que conforman el complejo de poro nuclear (NPCs del ingles nuclear pore complexes) que regulan selectivamente la entrada y salida del núcleo.  El espacio entre las dos membranas es de 200 a 300 nm; este espacio está ocupado por proteínas recién sintetizadas.  La membrana exterior se continua con el retículo endoplásmico rugoso, y tiene ribosomas pegados a ella.
  • 31.  NUCLEO: ESTRUCTURA  Una ventaja de la doble capa de membrana es que la externa está en contacto con el RER, mientras que la interna está en contacto con el nucleoplasma.  Lámina (lamin protein): consiste en una red de filamentos intermedios dispuesta por debajo de la membrana interna de la membrana nuclear formando una delgada capa que rodea al núcleo excepto en los poros nucleares.  Estos filamentos sirven como estabilizadores y se encuentran también en el interior del núcleo  Poros nucleares  Son formaciones tubulares que permiten el transporte de proteínas y ARN entre el núcleo y el citoplasma.
  • 32.
  • 33. NUCLEO: ESTRUCTURA  Cromatina  Es la forma que toma el material hereditario durante la interfase del ciclo celular.  Consiste en ADN asociado a proteínas.  Nucleoplasma o jugo nuclear. • También llamado carioplasma o cariolinfa. • Se trata del medio interno indiferenciado semejante al citosol o hialoplasma, que ocupa el núcleo, bañando las estructuras nucleares.
  • 35. NUCLEO: ESTRUCTURA  Nucleolo.  Consiste en una o más estructuras esferoidales, relacionadas con la síntesis de las principales piezas de los ribosomas y con su ensamblaje parcial. • Se distinguen dos porciones del nucléolo: • - la región granular, formada por gránulos de ARN, y • - la región fibrilar formada por filamentos de ARN. • Una tercera región, muy difícil de observar es la denominada porción cromosómica del nucleolo, en ésta se encuentran filamentos de ADN.  Funciones del Núcleo  Dirige la actividad celular, ya que contiene el programa genético que dirige el desarrollo y funcionamiento de la célula.  Es el sitio de replicación del ADN y de la transcripción de ARN  (la traducción ocurre en el citoplasma).
  • 36. Nucleolo • En el interior del núcleo encontramos una estructura de forma irregular llamada nucléolo. – Aquí se forma y se almacena el ARNr.