2.- ORGANIZACIÓN Y FISIOLOGÍA CELULAR 2.5. CELULA

Nivel celular
Bloque 2: Organización y fisiología celular. Función de nutrición 1ª parte
2.- ORGANIZACIÓN Y FISIOLOGÍA CELULAR
2.5. CELULA EUCARIOTICA. FUNCIÓN DE NUTRICIÓN. 1ª PARTE
CONTENIDOS
2.5.1. Concepto de nutrición. Nutrición autótrofa y heterótrofa.
2.5.2. Ingestión.
2.5.2.1 Permeabilidad celular: difusión y transporte.
2.5.2.2. Endocitosis: pinocitosis y fagocitosis.
2.5.3. Digestión celular. Orgánulos implicados.
2.5.4. Excreción: Exocitosis.
ORIENTACIONES
1. Explicar el concepto de nutrición celular y diferenciar la nutrición autótrofa y
heterótrofa en función de la fuente de carbono.
2. Explicar los diferentes procesos mediante los cuales la célula incorpora sustancias:
permeabilidad celular y endocitosis.
3. Exponer los procesos de transformación de las sustancias incorporadas y localizar los
orgánulos que intervienen en su digestión.
2º de Bachillerato
A.Mellado, P.Cadenas
Nivel celular
Bloque 2: Organización y fisiología celular. Función de nutrición 1ª parte
2.5.1 Concepto de nutrición. Nutrición autótrofa y heterótrofa.
La nutrición celular, es el intercambio de materia y energía que realiza una célula con el
medio, y cuyo objetivo es obtener materia propia y energía química para realizar los trabajos
biológicos (transporte, síntesis, mecánico, etc.).
Hay dos tipos de nutrición en función de la fuente de carbono que utilice el ser vivo para
construir sus biomoléculas:
Nutrición autótrofa, cuando asimila el CO2 ambiental para construir sus biomoléculas
orgánicas; en este caso se necesita una fuente de energía externa, que si es la luz se
denomina nutrición autótrofa fotosintética, y si es la energía química que se desprende
de reacciones exotérmicas (exergónicas) que se realizan sobre el sustrato en el que
viven, se denomina nutrición autótrofa quimiosintética.
La nutrición autótrofa fotosintética la realizan las plantas verdes y algunas bacterias,
es decir, aquellos organismos que poseen pigmentos asimiladores. La nutrición autótrofa
quimiosintética la realizan determinadas bacterias.


Nutrición heterótrofa, cuando utiliza el carbono procedente de otras biomoléculas
orgánicas construidas por otros seres vivos, en este caso no se necesita energía
externa; ingieren la materia orgánica del exterior, y a partir de ella obtienen energía
química o materia propia.
Este tipo de nutrición la realizan todos los animales y muchos tipos de
microorganismos.
Los seres vivos se pueden clasificar en cuatro categorías teniendo en cuenta la fuente de
energía y la fuente de carbono que utilizan para nutrirse.
TIPO DE ORGANISMO
FUENTE DE ENERGÍA
FOTOLITÓTROFO
LUZ
FOTOORGANÓTROFO
LUZ
QUIMIOLITÓTROFO
QUIMIOORGANÓTROFO
2º de Bachillerato
FUENTE DE CARBONO
CO2
MATERIA ORGÁNICA
REACCIONES REDOX
REACCIONES REDOX
2
CO2
MATERIA ORGÁNICA
A.Mellado, P.Cadenas
Nivel celular
Bloque 2: Organización y fisiología celular. Función de nutrición 1ª parte
Etapas de la nutrición
La nutrición celular
comprende los siguientes procesos:1)entrada de nutrientes
(ingestión y digestión),2) transformación de los nutrientes (metabolismo) y3)eliminación de
productos de desecho (excreción y secreción).
2.5.2. Ingestión
La ingestión es la penetración de sustancias del medio externo que tienen que atravesar
la membrana plasmática.
Según el grado de complejidad de estas sustancias, el paso por la membrana puede ser,
mediante la formación de una vacuola endocítica, proceso denominado endocitosis, o
atravesándola directamente, denominándose a este proceso permeabilidad celular.
2.5.2.1. Transporte de sustancias a través de la membrana
La membrana ejerce una permeabilidad altamente selectiva para el paso de
sustancias.
Vamos a diferenciar varios tipos de transporte a través de la membrana:
A.-TRANSPORTE PASIVO Y ACTIVO DE MOLÉCULAS PEQUEÑAS:
A-1 Transporte pasivo
Consiste en el transporte de sustancias a favor del gradiente, ya sea gradiente de
concentración o gradiente de carga, y no requiere gasto energético. Las sustancias viajan de
una zona en la que se encuentran en mayor concentración a otra en la que ésta es menor; por
este motivo no precisa gasto de energía. Dentro de esta forma de transporte cabe destacar la
difusión simple y la difusión facilitada.
a) Difusión simple: en este caso las sustancias atraviesan la membrana directamente y
ocurre con los gases y sustancias liposolubles como los ácidos grasos, hormonas
esteroideas, o por medio de proteínas de canal que atraviesan la bicapa lipídica
dejando un canal de comunicación por el que pasan generalmente iones y moléculas
polares sencillas como el agua. Cada proteína deja pasar de forma específica un tipo de
sustancia, según el tamaño o la carga.
b) Difusión facilitada: se realiza mediante proteínas transportadoras denominadas
permeasas y son proteínas transmembrana que se unen específicamente a la molécula
que se debe transportar. Esta unión provoca un cambio en la configuración de la
proteína que permite que la molécula transportada quede libre al otro lado de la
membrana. De este modo atraviesan la membrana moléculas polares (azúcares,
aminoácidos, nucleótidos, etc.).
A-2 Transporte activo
Este tipo de transporte siempre se realiza en contra del gradiente de concentración, con
gasto de energía química en forma de ATP, y mediante proteínas transportadoras o
permeasas.
2º de Bachillerato
3
A.Mellado, P.Cadenas
Nivel celular
Bloque 2: Organización y fisiología celular. Función de nutrición 1ª parte
yamilemg.blogspot.com
Gracias a este transporte, se puede conseguir que las concentraciones intra y
extracelulares de algunos iones sean muy diferentes. Un ejemplo es Bomba de Na/K que
consiste en un complejo proteico formado por dos proteínas de membrana, que con el gasto
de una molécula de ATP, expulsa de la célula tres iones de Na+ e introduce dos iones de k+,
ambos en contra del gradiente electroquímico. En resumen, extrae de la célula tres iones
positivos e introduce sólo dos, con lo que contribuye a controlar la presión osmótica
intracelular y el potencial de membrana.
www.botanica.cnba.uba.ar
B.- TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS MEDIANTE VESÍCULAS: ENDOCITOSIS
Y EXOCITOSIS
a) Endocitosis
La endocitosis es un proceso por el cual la membrana plasmática de la célula se invagina
englobando las partículas del medio y forma una vesícula. La formación de estas
vesículas requiere también un cierto gasto de energía por parte de la célula. Se
2º de Bachillerato
4
A.Mellado, P.Cadenas
Nivel celular
Bloque 2: Organización y fisiología celular. Función de nutrición 1ª parte
distinguen tres tipos de endocitosis: fagocitosis, pinocitosis y endocitosis mediada por
receptor.
-
-
-
Fagocitosis. Consiste en la ingestión de partículas de gran tamaño, organismos vivos o
restos celulares que forman unas vesículas visibles al microscopio óptico denominadas
fagosomas o vacuolas de fagocitosis. Es el caso, por ejemplo, de la ingestión de
bacterias por macrofagos. Constituye, así mismo, el mecanismo de captura de alimento
de algunos grupos de protistas, como amebas y ciliados.
Pinocitosis. Es la ingestión de pequeñas partículas o líquidos, mediante la formación de
vesículas muy pequeñas, sólo visibles al microspopio electrónico. Se da en todo tipo de
células.
Endocitosis mediada por un receptor. Este es un proceso altamente específico, pues
para que se de, han de existir en la membrana unos receptores específicos para las
moléculas que se van a englobar.
colegio17biologia31.blogspot.com
Para entrada de sustancias muy específicas Ej.Fe
colegio17biologia31.blogspot.comwww.arrakis.es
b) Exocitosis
La exocitosis es el proceso inverso a
la endocitosis que permite la salida de
sustancias de la célula. Consiste en la
fusión de vesículas intracelulares a la
membrana y la liberación de su
contenido en el medio extracelular.
Los fenómenos de exocitosis desempeñan un papel importante en diversas funciones
celulares:
- Funciones estructurales y de relación. Por ejemplo el intercambio de metabolitos y
señales con otras células.
- Funciones de excreción. Se trata de la expulsión de productos de desecho.
2º de Bachillerato
5
A.Mellado, P.Cadenas
Nivel celular
Bloque 2: Organización y fisiología celular. Función de nutrición 1ª parte
2.5.3. Digestión. Orgánulos implicados.
La digestión se realiza por acción de las enzimas contenidas en los lisosomas. Las
moléculas de gran tamaño son ingeridas, como por endocitosis. Como resultado de este
proceso los materiales quedan englobados en un fagosoma o vesícula endocítica y, para ser
asimilados, han de ser previamente digeridos. El fagosoma se fusiona con un lisosoma
primario dando lugar a un lisosoma secundario. En él, las enzimas degradan las moléculas
complejas para transformarlas en otras más simples, que pasarán al citoplasma para
intervenir en metabolismo. Por su parte, las sustancias no digeridas quedan englobadas en
el lisosoma residual (vacuola fecal) y son eliminados por un proceso de exocitosis. La
defecación se produce por exocitosis.
2.5.4. Excreción y secreción
En ambos casos la célula elimina productos del metabolismo.
En el caso de la EXCRECIÓN se eliminan los productos de desecho, procedentes
del catabolismo, mientras que en la SECRECIÓN las sustancias eliminadas proceden del
anabolismo y tienen utilidad, para la propia célula o para otras células.
1 es el Retículo endoplasmático rugoso. 2 es el Aparato de golgi.3 vacuola autofágica. 4 y 5 son vacuolas digestivas. 6 son vesículas
de secreción.
recursos.cnice.mec.es
2º de Bachillerato
6
A.Mellado, P.Cadenas