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Definimos la célula como la mínima unidad de vida; siendo la unidad estructural y funcional básica de todos los seres vivos. Contiene 2 clasificaciones: Procariotas y Eucariotas No posee envoltura nuclear definido, mitocondrias, etc ↳ Son antecesoras a las eucariotas Es aquella que tiene su núcleo definido, en el cual se encuentra su material genético. (ADN) Características funcionales: - Absorción - Secreción (ej: hormonas) - Excreción - Respiración - Irritabilidad (estimulos) - Conductividad - Reproducción ↳ Puede dividirse em 3 partes: núcleo, citoplasma y la membrana plasmática. ↳ Superficie celular: Mantiene separada la célula del medio que lo rodea y regula la entrada y salida. Formada por el glucocaliz y membrana plasmática. Membrana plasmática Formada por una bicapa de fosfolípidos, de carácter anfipáticos (Cabeza hidrofílica y su cauda hidrofóbica, siendo así semipermeable) Sus cabezas compuestas por glicerol unidos al grupo fosforo con la cauda de lípidos ↳ Funciones de transporte, reconocimiento, comunicación y protección. ↳ Contiene proteínas integrales y periféricas Glucocaliz: Es una cubierta que posee receptores que controlan la actividad celular interna. También contiene las proteínas antigénicas que proporcionan a las células su identidad inmunológica. Está en la cara externa presenta cadenas cortas de carbohidratos unidos a proteína.s ↳ Parte química de la membrana: Se compone de 40% de lípidos, 50% de proteínas y 10% de glúcidos. ➢ Los l ípidos encontramos 3 tipos: fosfolípidos, glucolípidos y el colesterol. Su fluidez depende de los factores: - Temperatura (cuanto mayor la temperatura, mayor la fluidez) - Naturaleza de los lípidos (la presencia de los lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez). - La presencia del colesterol endurece las membranas, reduciendo la rigidez y permeabilidad. ➢ Las proteínas: son polímeros de aminoácidos, que componen la membrana y cumplen funciones como transporte y comunicación. Se clasifican en: - Proteínas de membrana (donde atraviesan la membrana y están unidas a los lípidos) y - Proteínas periféricas (se localizan de un lado u otro) Proteínas de transporte de membrana: facilitan el movimiento de moléculas acuosas y iones a través de la plasmalema. Estas forman las proteínas de canales y proteínas transportadoras - Proteínas de canales: pueden controlarse (con compuerta) o no (sin compuerta); son incapaces de transportar sustancias contra un gradiente de concentración. Participan en la formación de poros hidrofílicos, denominados canales de iones. Casi todos los canales contienen compuerta y serán clasificados de acuerdo con el mecanismo de control para abrir la compuerta: - Canales con compuerta de voltaje: pasan de posición cerrada a la abierta y permiten el paso de iones de un lado al otro de la membrana. Por ejemplo: transmisión de impulsos nerviosos - Canales con compuerta de ligando: requieren la unión de un ligando (molécula de señalamiento) a la proteína del canal para abrir su compuerta. Por ej: neurotransmisores - Canales con compuerta mecánica: se requiere una maniobra física real para abrir la compuerta. Por ej: células pilosas del oído interno. - Canales de iones con compuerta de proteína G: complejo de molécula receptora y una proteína G, que interactúa con proteína de canal y modula la capacidad del canal para abrirse o cerrarse. Proteínas transportadoras: utilizan mecanismos de transporte impulsados por ATP para llevar sustancias específicas a través de la plasmalema contra un gradiente de concentración. Son transporte de multipaso, puede ser uniporte (una dirección) o acoplado (dos diferentes moléculas que pasan en la misma dirección – simporte) u opoesta (antiporte) - Transporte activo primario por bomba de NA+-K+. - Transporte activo secundario por proteínas transportadoras acopladas: estas proteínas son del tipo simporte o antiporte. ➢ Los glúcidos: se sitúan en la cara externa de la superficie externa, estos son los oligosacáridos unidos a lípidos (glucolípidos) o las proteínas (glucoproteínas) ↳ El modelo más aceptado actualmente es el modelo del mosaico fluido con las siguientes características: - Bicapa lipídica es la red cementante y las proteínas pueden interaccionar unos con los otros y los lípidos, así pueden desplazarse lateralmente ↳ Señalización celular: es la comunicación que ocurre entre células de señalamiento y células blanco. Para detectar una señal (célula diana), debe tener el receptor adecuado para esa señal. Cuando una molécula señalizadora se une a su receptor → altera la forma o actividad del receptor → desencadena un cambio dentro de la célula. Moléculas señalizadoras se conocen como l igandos, el mensaje que lleva el ligando conduce un cambio en la célula así la señal intercelular (entre células) se convierte en señal intracelular (dentro de la célula). Existen cuatro categorías básicas en los organismos multicelulares: señalización paracrina, autocrina, endocrina y por contacto directo. La principal diferencia es la distancia que viaja la señal a través del organismo para alcanzar a su célula diana. - Señalización paracrina: están cerca una de otras y se comunican mediante mensajeros químicos (para células vecinas). Ejemplo: sinapsis - Señalización autocrina: una célula que manda señales a sí misma, al liberar un ligando que se une en su propia superficie - Señalización endocrina: cuando las células necesitan transmitir señales a través de largas distancias, usan el sistema circulatorio para enviar el mensaje, donde las señales son liberadas en el torrente sanguíneo llevando hasta las células dianas. Como las hormonas - Señalización por contacto directo entre células: se produce mediante a uniones en hendidura que son canales pequeños que interconectan células vecinas de manera directa. Receptores celulares: son glucoproteínas integrales que funcionan en el reconocimiento de moléculas de señalamiento y en la transducción de la señal hacia una acción intracelular. Hay los receptores intracelulares (dentro de la célula) y de superficie. Receptores intracelulares: proteínas receptoras que se encuentran en el interior de la célula, son moléculas pequeñas e hidrofóbicas, por ejemplo, los receptores principales de las hormonas esteroideas . Receptores de superficie celular: son proteínas ancladas a la membrana que se unen a ligando en la parte exterior de la célula, este el ligando no necesita cruzar la membrana plasmática. Son de 3 tipos más comunes: - Canales de iones activados por ligando: se abren en respuesta a la unión de un ligando, este tipo de receptores tiene una región que atraviesa la membrana con un canal hidrofílico en medio. Permite que los iones crucen la membrana sin tener que tocar el centro hidrofóbico de la bicapa. Ligando se une a la región extracelular del canal → estructura de la proteína cambia que los iones Ca y Cl pueden atravesar por él. - Ligados a enzimas: Cuando se une una molécula de señalamiento al sitio receptor, se activa el dominio intracelular del receptor de tal manera que adquiere capacidades enzimáticas. Como los receptores tirosina-quinasa, que son cruciales para muchos procesos de señalización, se unen a factores de crecimiento que son moléculas señalizadoras que promueven la división y supervivencia celulares. - Ligados a proteína G (gran familia de receptores de superficie celular que comparten una estructura y métodos de señalización similares): hay varios tipos como estimuladora (Gs), Inhibidora (Gi), Sensible a toxina pertussis (Go), Insensible a toxina pertussis (GBq), Transducina (Gt) Cuando se une moléculas acopladas a proteína G, la subunidad alfa de la proteína G → cambiael GDP por GTP → la subunidad alfa se disocia de las unidades beta y gama e interactúan con otras moléculas → desencadenando una respuesta celular El GTP se hidroliza a GDP y la molécula señalizadora se desprende del receptor. La subunidad alfa vuelve a unirse al receptor y a las subunidades beta y gama. ↳ Hay ligandos que pueden entrar a la célula como las hormonas esteroideas (estradiol y testosterona) ↳ El óxido nítrico es un gas que actúa como ligando, puede atravesar la membrana plasmática de manera directa por difusión simple ↳ Ligando que se unen al exterior de la célula: - Solubles en agua, con polares o cargados - Peptídicos (proteínas) son la clase más grande Transporte de membrana: Transporte de moléculas con baja concentración molecular: Son clasificados en transporte pasivo y transporte activo. ➢ El transporte pasivo (sin gasto de ATP), que lleva el soluto desde el medio de mayor concentración → menor concentración; puede dividirse en: - Difusión simple - Difusión facilitada - Osmosis ➢ El transporte activo puede dividirse en: - Bomba Na/K - Transporte en masa (endocitosis y exocitosis) ↳ Difusión simple: Atraviesa libremente, sin utilizar el transportador, ni ATP. A favor del gradiente de concentración Todas moléculas que sean pequeñas y apolares Ejemplo: Oxígeno, dióxido de carbono, alcohol y vitaminas. ↳ Difusión facilitada: Utiliza transportador (proteínas de transmembrana), también está a favor del gradiente de concentración y no utiliza el ATP. Ejemplo: Glucosa y los aminoácidos ↳ Osmosis: Pasaje del agua por medio de las acuaporinas ↳ Bomba Na/K: Utiliza transportador, esta contra el gradiente de concentración (desde el medio con menos concentración → mayor concentración) Utiliza el ATP ↳ Transporte en masa/ alto peso molecular: ↳ Endocitosis: es la incorporación celular de líquidos y macromoléculas. Al incorporar se envuelve a una vesícula. Depende de mecanismos diferentes (ejemplo virus, bacterias, parasitos): Pinocitosis: incorporación de líquidos y pequeñas proteínas disueltas Fagocitosis: incorporación de partículas grandes. ↳ Exocitosis: Materiales que salen de la célula. Ejemplo: Proteínas (hormonas) Citoplasma Es la región de la célula localizada fuera del núcleo, formada por el citosol y orgánulos. Citosol: Verdadero medio interno celular. Solución acuosa rica en agua, iones y compuestos orgánicos. ↳ Mezcla de solución verdadera y coloidal ↳ Estado semi-sólido, consistencia de gel ↳ Se extiende desde la envoltura nuclear hasta la membrana plasmática y que llena el espacio no ocupado por el sistema de endomembranas (RER, REL, Golgi y envoltura nuclear) mitocondrias y peroxisomas. ↳ Los orgánulos son complejos metabólicamente activos o compartimentos clasificados en orgánulos membranosos y no membranosos. Membranosos - Retículo endoplasmático liso (REL) - Retículo endoplasmático rugoso (RER) - Aparato de Golgi - Mitocondria - Lisosoma, peroxisoma, vesícula con cubierta. Retículo endoplásmico: sistemas de túbulos y vesículas interconectado cuya luz se denomina cisterna. En algunas regiones de la célula se ve como una serie de discos y sacos aplanados. Tiene dos componentes: REL y RER ↳ Liso: Carece de gránulos ribosómicos. Sus membranas se originan del RER; se puede unir directamente con esté e indirectamente, por medio de vesículas pequeñas, con el aparato de Golgi. Funciones: - Síntesis de lípidos - Desintoxicación de alcohol y otras sustancias. - Almacenamiento del calcio ↳ Rugoso: Con presencia de los ribosomas que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas. Funciones: síntesis y transporte de proteínas Y glicosilación de proteínas. Aparato de Golgi: Formado por cisternas, cerca del núcleo celular. Alrededor de ella se sitúan las vesículas de Golgi (transferencia), que derivan del RER. Funciones: - El almacenamiento, la modificación y el empaque de sustancias de secreción. - Formación de los lisosomas primarios Lisosomas: Formado por membrana aportado por el Golgi y el RER le aporta las enzimas importantes para la fagocitosis. Las enzimas más importantes del lisosoma son: - Lipasa, que digiere los lípidos - Glucosidasas, que digiere carbohidratos - Proteasas, que digiere proteínas - Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos. (Sólo están presente en células animales) ↳ Función: eliminan desechos, Digestión intra y extracelular Peroxisomas: Organoide que contiene enzimas que actúan en reacciones de oxidación, especialmente en la producción y descomposición del peróxido de hidrógeno/ radicales libres. ↳ Funciones: Descomposición del agua oxigenada Mitocondria: Es el motor de la célula, contiene una membrana externa, el espacio intermembrana (cámara externa), membrana interna y la matriz mitocondrial. ↳ Funciones: Oxidación de los metabolitos (ciclo de Krebs, beta oxidación de ácidos grasos) y obtención de ATP (por fosforilación oxidativa) El ATP producido por la mitocondria supone un porcentaje muy alto del ATP sintetizado por la célula en el glucolisis aerobio (36 moléculas contra 2 moléculas producidas en el citosol por glucolisis anaerobica) No membranosos - Ribosomas - Centriolos Ribosomas: Formado por proteínas y ARN ↳ Lleva a cabo la síntesis proteica (proceso de traducción) ↳ Encontramos libre en el citosol (produce proteína p excreción) o en el RER (para dentro de la célula) y dentro de la mitocondria, membrana celular externa Centriolos: Son cilíndricos huecos formados por 9 tripetes de microtúbulos (proteínas) Forma los microvellosidades, cilios y flagelos Citoesqueleto Es la estructura externa que fornece el sostén y la forma de la célula. Consta de tres tipos de proteínas: - Microtúbulos (tubulina) - Microfilamentos (actina y miosina) - Filamentos intermedios (proteína fibrosa). Núcleo celular ↳ Es la estructura característica de la célula eucariota . ↳ Contiene mayor parte del material genético celular, organizado en cromosomas, basados cada uno en una hebra de ADN con acompañamiento de una gran variedad de proteínas como las histonas. ↳ Tienden a localizarse en el centro de la célula, pero en algunas células van a estar desplazadas hacia la periferia. ↳Generalmente las células tienen uno sólo núcleo, con excepciones de los eritrocitos que carecen del núcleo y otras células como glóbulos blancos que parecen tener varios núcleos porque están fragmentados (tienen un núcleo y son llamados polimorfonuclares) Envoltura nuclear: hace la comunicación con el interior celular. ↳ Es compuesta por dos membranas que fusionan en algunos puntos formando los poros nucleares que permite el pasaje del ARN mensajero hacia fuera del núcleo, así como el paso de compuestos de tamaño pequeño (agua, sales y nucleótidos) ↳ Puede tener continuidad con el RER ↳ Los poros poseen a su alrededor una compleja estructura proteica formada por 8 proteínas (complejo proteico de los poros) ↳ Funciones: - Aislamiento del material nuclear (protección del material genético) - Regulación de entrada y salida del núcleo - Distribución de la cromatina Cromatina ↳ Es un complejo de ADN asociado a proteínas (histonas). ↳ Se encuentra dentro de los cromosomas Pueden estar enrolladas (heterocromatina) y desenrolladas (eucromatina) Cromosomas ↳ Tienen aspecto de bastón, forma de letra X. ↳ Están formados por las cromatinas, se encuentran unidas por el centrómero. ↳ Las células humanas tienen dos juegos idénticos de 23 cromosomas que en total suman 46. Nucleoplasma: Es el contenido liquido del núcleo, contiene agua, iones y ácidos nucleicos Nucleolo ↳ Estructura no membranosa ↳ Sitio donde se produce la síntesis del ARN ribosómico (ARNr) y el armado inicial de los ribosomas. ↳ Es el sitio primario de producción y ensamblaje ribosómico.↳ Son macromoléculas constituida de nucleótidos (nucleósido – formada por la base nitrogenada y la pentosa – unido a un grupo fosfato), que se constituye de ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), responsables por el almacenamiento y descodificación del material genético. ↳ Se encuentran secuencia de aminoácidos de todas las proteínas y las secuencias de nucleótidos de todas moléculas de RNA ↳ Se denomina Gen la porción no fragmentada del ADN con informaciones necesarias para sintetizar una proteína ↳ Los nucleótidos tienen función como: - Transmisores de energía (ATP) - Actúan señales químicas (AMPc) - Forman coenzimas (CoA) Se constituyen de una base nitrogenada, un azúcar (pentosa), y un grupo fosfato. Derivan de las bases púricas y pirimidinas - Las bases púricas son: Adenina y Guanina - Pirimidinas: Citosina, Timina (ADN), Uracilo (ARN) - Las bases complementares (A-T), (G-C), (A-U) ↳ Los nucleótidos se unen por enlaces fosfodiéster, (liga el carbono 3’ al carbono 5’ de la pentosa adyacente) ↳ DNA: Es una doble cadena de polinucleótidos de forma helicoidal, que contiene la información genética - Cadenas antiparalelas, de forma dextrógira - Unidos por puentes de hidrogeno (unen nucleótidos de cadenas opuestas) - Complementarias ↳ ARN: Es una sola cadena (simple) de polinucleótidos que contiene varios tipos. Como: ARNm, ARNt ARNr Sus principales funciones es el almacenamiento y la transmisión de la información biológica Pueden encontrarse en el núcleo y en el citoplasma - ARN polimerasa: especializada en la síntesis de diferentes tipos de ARN ARN polimerasa I: síntesis de ARN ribosomal ARN polimerasa II: sintetiza ARN mensajero ARN polimerasa III: sintetiza ARN transferencia - ARNm: copia las instrucciones genéticas del ADN en el núcleo, y lleva las instrucciones al citoplasma. - ARN ribosomal (ARNr): ayuda a formar ribosomas, el orgánulo donde se arman las proteínas. - ARN de transferencia (ARNt): transporta los aminoácidos a los ribosomas, donde se unen para formar proteínas.
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