CITOPLASMA También llamado citosol, es un medio acuoso o solución coloidal, que puede estar en estado sol (fluido) o gel (viscoso), y constituido por un 85% de agua en la cual están disueltas moléculas de glúcidos, lípidos, aminoácidos, proteínas (sobre todo enzimas), ácidos nucleicos, sales minerales, iones, Funciones del citosol • Contiene numerosos orgánulos celulares. • Constituye el citoesqueleto, que da forma a la célula. • Regula el pH intracelular. • En el citosol se desarrollan numerosas e importantes reacciones metabólicas, como la síntesis de proteínas, la glucólisis (1ª etapa de la respiración celular),… CITOESQUELETO ESTRUCTURA En el ser humano encontramos el esqueleto que le da forma soporte y movimiento , pero a nivel celular que es una estructura microscópica vamos encontrar el citoesqueleto que sería lo igual que el humano su esqueleto interno de la célula: pero en ves de estar formado de estructuras óseas se encuentra formado por proteínas fibrilares que se organizan en microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos. a) Microfilamentos Están formados por moléculas de una proteína globular, la actina. siendo muy abundantes en las células musculares. Cuya función es la contracción muscular asociándose con la miosina. • Intervienen en el movimiento celular. • b) Filamentos intermedios Tienen mayor grosor que los anteriores (100 Å). Su estructura y composición varía según la célula en la que se encuentren. Abundan en células sometidas a importantes tensiones. Su función es básicamente estructural. Ejemplo: Neurofilamentos de las neuronas, filamentos de queratina de células epiteliales. c) Microtúbulos Pueden encontrarse dispersos por toda la célula o estar formando parte de cilios, flagelos o centriolos., ya que contiene una proteínas que es la tubulina. . Función Son responsables de la forma de la célula ya que son el componente principal del citoesqueleto. • Sirven de canales para el transporte intracelular. • Intervienen en la organización de todos los componentes del citoesqueleto. • Constituyen el huso mitótico o acromático que organiza el movimiento de los cromosomas, separándolos en dos lotes y distribuyéndolos en las células hijas. Desaparece al final de la mitosis. RETÍCULO ENDOPLÁSMICO Es una compleja red de membranas interconectadas que se extiende por todo el citoplasma y conectan con la membrana nuclear y plasmática. Forma cisternas, sacos y tubos aplanados comunicados entre sí que definen un único espacio interno denominado lumen. Existen dos tipos de retículo endoplásmico: • Retículo endoplásmico rugoso (RER): Tiene ribosomas adosados a su membrana externa. • Retículo endoplásmico liso (REL): No tiene ribosomas adosados a su membrana externa. REP. Funciones del RER 1) Síntesis, almacenamiento y transporte de proteínas: La síntesis se realiza en los ribosomas adosados a su membrana, transportadas a vesículas. 2) Glucosilación: Tiene lugar en el lumen. Consiste en la unión de las proteínas a oligosacáridos 3) Metabolismo de lípidos y algunos esteroides. REP.L El retículo endoplasmico liso no tiene ribosomas Funciones: Biosíntesis de lípidos. •Convierte el colesterol en hormonas esteroides. •A nivel del hígado actúa como descodificación •Almacena calcio RIBOSOMAS Los ribosomas son complejos supramoleculares encargados de ensamblar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm) Se elaboran en el núcleo pero desempeñan su función de síntesis de proteínas. Se encuentran libres en el citoplasma o adheridos al retículo endoplásmico. Aparato de Golgi Se localiza cerca del núcleo y, en las células animales, próximo al centrosoma. Es una agrupación formada por un apilamiento de sacos de forma discoidal (cisternas) no comunicados entre sí, y rodeados por un conjunto de pequeñas vesículas. Cada pila de 58 sacos recibe el nombre de dictiosoma. Función: Cara cis: Recibe proteínas y lípidos del retículo endoplas-mico hasta el aparato de Golgi. Cara trans: Secreta los productos transformados y empaquetados por el aparato de Golgi, hasta su destino final. Glicosilación que es la adición de moléculas de azúcar a los péptidos para formar glicoproteínas y glicolípidos Aquí llegan lisosomas del RER para que maduren y luego sean liberados LISOSOMAS Son organelos provistos de una membrana limitante que encierra gran cantidad de enzimas digestivas, que degradan materiales provenientes del exterior o de la misma célula. Son heterogéneos, aunque la mayoría se puede definir como redondeado u ovoide. Su membrana es resistente a las enzimas que contiene y protege a la célula de la autodestrucción. Su número oscila entre unos pocos y varios cientos por célula. Estructura: Son organelos membranoso que pueden ser lisosomas primarios y secundarios. Los lisosomas secundarios que poseen mayor cantidad de enzimas que los primarios. Contienen enzimas hidrolíticas o hidrolasas. Función: Digestión celular fagocitan cuerpos extraños y tóxicos. Destrucción de células. Fagocitosis de bacterias. Procesos de metamorfosis RIBOSOMAS PEROXISOMAS Son orgánulos citoplasmáticos muy comunes en forma de vesículas que contienen oxidasas y catalasas. Estas enzimas cumplen funciones de detoxificación celular. Como la mayoría de los orgánulos, los peroxisomas solo se encuentran en células eucariotas. Función: tienen un papel esencial en el metabolismo lipídico, en especial en el acortamiento de los ácidos grasos de cadena muy larga, para su completa oxidación en las mitocondrias, y en la oxidación de la cadena lateral del colesterol, necesaria para la síntesis de ácidos biliares; también contienen enzimas que oxidan aminoácidos, ácido úrico y otros sustratos utilizando oxígeno molecular con formación de agua oxigenada: Relaciona las imágenes con la función de los siguientes organelos celulares MITOCONDRIA Las mitocondrias son orgánulos granulares y filamentosos que se encuentran flotando en el citoplasma de todas las células. En promedio, hay unas 2000 mitocondrias por célula, pero las células que desarrollan trabajos intensos, como las musculares, tienen un número mayor. Se considerán organelos autónomos debido a que contienen su propio ADN Estructura: Formada por una membrana externa y otra interna que emite pliegues en su interior para formar las crestas mitocondriales que forman espacios donde localizamos la matriz mitocondrial. Donde encontramos enzimas que intervienen en el ciclo de Krebs . Función: En las mitocondrias son generadores de energía en la célula animal gracias a los dos rutas metabólicas que se realizan en la matriz mitocondrial se lleva a cabo el ciclo de Krebs y en la membrana interna se realiza la fosforilación oxidativa CLOROPLASTO Son orgánulos exclusivos de las células vegetales (plantas superiores y algas). Se sitúan en zonas próximas a la periferia de las células. Su forma es variada, en general, son ovoides y alargados. Su color es verde, pues poseen una gran cantidad del pigmento clorofila. Su número depende del tipo de célula, en una hoja puede haber de 30 a 50. Son los orgánulos responsables de la fotosíntesis. Tienen su propio ADN En el cloroplasto hay 3 membranas (externa, interna y el tilacoide Función: En los cloroplastos se realizan dos procesos metabólicos en el estroma del cloroplasto se realiza la fase oscura de la fotosíntesis oi ciclo de Calvin Benson y en la membrana del tilacoide se realiza la fase luminosa de la fotosíntesis Vacuola Estructura: Organelos que esta formado por cavidades o sacos llenos de líquido. Presentan una membrana que se llama tonoplasto La célula vegetal joven se caracteriza por tener vacuolas múltiples, mientras que las envejecidas presentan una de gran tamaño que puede ocupar toda la célula Se subdividen en: alimenticias, digestivas y contráctiles. VACUOLAS Función: Alimenticias: Englobar sustancias nutritivas que vienen del exterior de la célula. Digestivas: Digestión celular; se forman por la unión de una vacuola alimenticia y un lisosoma. Contráctiles: Eliminan de líquidos. CENTRIOLOS CENTRIOLOS Estructura: Son 2 organelos que es característicos de las células animales. Se encuentran en el centrosoma y su estructura presenta una proteína llamada Tubulina. Están formados por 9 tripletes de microtubulos, cada uno tiene 13 moléculas de Tubulina situadas en círculo. Función: Movimiento celular, ya que forman cilios y flagelos. Dirigen la división celular formando el uso mitótico. NÚCLEO Núcleo El núcleo es la estructura más voluminosa de la célula eucariota Coordina todas las funciones de la célula, ya que contiene la información genética. Estructura: Está rodeado por una membrana que no es uniforme debido a la presencia de poros nucleares. En su interior se encuentra rodeado por el nucleoplasma, donde encontramos, la cromatina, nucleolo, cromosomas, ADN ,ribosomas Funciones: Almacena los genes en los cromosomas Interviene en la división celular (Cariocinesis) Duplicación de DNA y Trascripción de los diferentes RNA Produce ribosomas en el nucléolo Estructura Membrana nuclear: Formado por una doble membrana la externa se relaciona con el citoplasma y RE, la interna con el núcleoplasma La membrana nos es uniforme y esta separada por los poros nucleares. Estos permite el intercambio de núcleo- al citoplasma. El núcleoplasma contiene al material genético o cromatina y al nucléolo La membrana interna localizamos la lamina nuclear Su función es ensamblaje y desensamblaje de la membrana nuclear antes y al finalizar la mitosis Nucléolo: En el nucléolo tiene lugar la formación de Ribosomas y la síntesis y procesamiento del RNAr El nucléolo aparece como una estructura carente de componentes ,membranosos, en la que presenta 2 regiones: Una zona fibrilar central, que forma ARNr Un zona granular periférica que forma subunidades de los ribosomas ESTRUCTURA DE LA CROMATINA Está formada por ADN y por proteína llamadas histonas Las histonas son 5 proteínas básicas diferentes con carga positiva. Esto permite que se unan fácilmente al ADN que presenta carga negativa empaquetándolo fuertemente. Al empaquetarlo forma nucleósomas y 3 o 4 nucleósomas forman un gen Muchos nucleósomas o genes forman la cromatina CROMATINA La cromatina presenta 2 formas dependiendo las fases del núcleo Eucromatina Es una cromatina no condensada, y la encontramos en el núcleo de interface donde la célula esta en crecimiento. Heterocromatina Es la cromatina condensada, algunas veces está en forma de rueda, siendo visible al iniciar la mitosis, este tipo de cromatina forma los cromosomas y la encontramos cuando la célula se CROMOSOMAS PARTES DE UN CROMOSOMA CLASIFICACIÓN DE LOS CROMOSOMAS: de acuerdo a la localización del centrómero Metacéntricos Submetacéntricos Acrocéntricos Telocéntricos GENOMA HUMANO CICLO CELULAR El ciclo celular es un conjunto de procesos ordenados, que lleva a cabo la célula cuando se le ha instruido e dividirse; está dividido en interfase y mitosis. A. Núcleo de división o mitosis El núcleo presenta 2 fases que dependen del ciclo celular B. Núcleo de interfase G2 CICLO CELULAR G1 interfase G1 que sigue a la citocinesis es un período de actividad bioquímica intensa. La célula incrementa el material enzimático, sus organelos se replican, así como otras moléculas y estructuras citoplasmáticas, la célula aumenta en tamaño. Algunas estructuras son sintetizadas por la célula; entre estas se encuentran microtúbulos, microfilamentos de actina y los ribosomas, los cuales están compuestos por subunidades proteicas. Las estructuras membranosas como el aparato de Golgi, los lisosomas, las vacuolas y las vesículas se derivan del retículo endoplásmico, el cual se renueva y aumenta en tamaño por la síntesis de proteínas y lípidos. Go. El estado de Go es de reposo y ausencia de crecimiento, que difiere de todos los estados que experimenta el ciclo celular. La ausencia de factores de crecimiento apropiados llevan a las células a una especie de latencia en el ciclo celular, en el cual el sistema de control no avanza, no todas ´las células entran en este periodo son pocas por ejemplo Las neuronas, glóbulos rojos que no se reproducen Fase S: síntesis La replicación del ADN comienza cuando la célula adquiere el tamaño suficiente, las proteínas necesarias se han sintetizado y se tiene el ATP necesario. Dado que el ADN lleva la información genética de la célula, antes de la mitosis debe generarse dos juegos o complementos de ADN idénticas para ser repartidas entre las dos células hijas. Durante la fase G2 ocurre la preparación para la mitosis en la cual se producirá repartición equitativa del material genético; todos los organelos y la maquinaria necesaria esencial para la división de la célula progenitora en dos células hijas idénticas en contenido, aunque de menor tamaño, se adquieren en esta etapa. La cromatina recién duplicada, que está dispersa en el núcleo en forma de cordones filamentosos, comienza a enroscarse lentamente y a condensarse en una forma compacta llamada cromosoma; además, la célula realiza una confirmación completa del ADN duplicado anteriormente. El Ciclo Celular Eucariota engloba las siguientes secuencias: •crecimiento •replicación del ADN •mitosis •nuevo proceso de crecimiento Se divide en 2 Periodos: 1 Interfase 0 2 Interfase Mitosis Reproducción Celular ¿CÓMO SE REPRODUCEN LAS CÉLULAS? • Las células se pueden reproducir a través de dos procesos llamados: – Mitosis – Meiosis ¿QUIÉNES SE REPRODUCEN POR MITOSIS? Las células eucarióticas diploides Estas tienen un núcleo verdadero y la totalidad de información genética. Por ejemplo: Células somáticas humanas como las del corazón, riñones, piel, hígado son células diploides. ¿QUÉ ES UNA CÉLULA DIPLOIDE? Diploos = doble Células que tienen la totalidad de información genética, almacenada en pares de cromosomas. Ejemplo: Las células somáticas humanas las cuales tienen 23 pares de cromosomas. Se condensa la cromatina y se forman los cromosomas, Los centriolos se desplazan hacia los lados opuestos de la célula. Se forman los áster. Los centriolos forman el uso mitótico. Desaparece la membrana nuclear quedando los cromosomas en el citoplasma Los cromosomas se sitúan en el centro de la célula formando la placa ecuatorial Los cromosomas se separan de sus cromatidas debido a las fibras del uso mitótico que se adhieren al cinetocoro, que desplaza las cromatides a los polos opuestos de la célula. Las cromatidas en los polos opuestos de la célula son liberadas por el uso mitótico, dispersándose formando cromatina , aparece la membrana nuclear, El citoplasma se empieza a dividir (Citocinesis) al estrangularse la célula formando 2 células hijas idénticas a la madre. ¿QUÉ ES LA MEIOSIS? • Es uno de los métodos de reproducción celular a través de él cuál se reproducen las células sexuales o gametos: Por lo cual son células haploides. ¿QUÉ ES UNA CÉLULA HAPLOIDE? Son las que tienen la mitad de información genética, por ejemplo: Los óvulos y espermatozoides humanos son haploides (haploos= simple) y solo poseen 23 cromosomas. ¿QUÉ ES UN GAMETO? • • Son células especializadas que participan en el proceso de reproducción sexual y se producen en las gónadas. Los gametos en el humano se denominan: – Espermatozoides: Se producen en los testículos. – Óvulos: Se producen en los ovarios. Los gametos en los vegetales reciben el nombre de: Grano de polen: Se producen en los estambres. Macrogametofito: Se producen en el pistilo. Dura 28 día en madurar Dura 64 día en madurar ¿QUÉ OCURRE EN LA PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA? • Interfase I: Es una etapa acompañante de la meiosis, donde la célula sexual no diferenciada (espermatogonia y ovogonia) se prepara para dividirse. PROFASE 1 •Los cromosomas se condensan y se sitúan cerca de la membrana nuclear formando el Bouquet o ramillete Leptoteno o leptonema PROFASE 1 Los cromosomas se acercan y se unen en toda su longitud formando Sinapsis Zigoteno o zigonema PROFASE 1 •Se realiza la separación longitudinal de los cromosomas homólogos quedando unidos en el centrómero formando las tétradas (efectuándose el intercambio de material genético) Paquiteno o paquinema PROFASE 1 •Las tétradas comienzan a separase excepto en el sitio donde se realizo el intercambio de material genético, formando el quiasma o (crossing – over) Diploteno o diplonema PROFASE 1 •Los cromosomas se apartan y se mueven en sentido opuesto dirigiéndose al centro de la célula Diacinesis METAFASE 1 Los cromosomas se alinean en el centro de la célula formando la placa ecuatorial ANAFASE 1 Los cromosomas son separados por el uso mitótico y las cromatides emigran a los polos opuestos de la célula TELOFASE 1 Se estrangula la célula repartiéndose el citoplasma para formar 2 células hijas diferentes a la madre Meiosis II Su cede lo mismo que en la mitosis en cada una de las etapas Profase II, metafase II, anafase II y telofase II. Para finalizar con cuatro células hijas diferentes a la madre CONCLUSIONES: La meiosis en el ser humano se inicia en la pubertad (12-14 años de edad). La finalidad de la meiosis I es el intercambio de material genético y la separación de los cromosomas homólogos al azar formando 2 células hijas diferentes. En la Meiosis II se obtienen 4 células hijas haploides y diferentes a la madre; estas células son las que finalmente darán origen a los gametos masculinos o femeninos en el humano. La meiosis en la mujer se inicia a los tres meses de su estadio intrauterino; se suspende en la etapa de profase I de leptoteno para volver a reiniciarse a los 10 –12 años de edad.