4. LA CÉLULA 4.1 LA CÉLULA Unidad básica, morfológica y funcional de todos los seres vivos. Podemos distinguir tres partes: ● Nucli ● Citoplasma ● Membrana El citoplasma es aislado del fluido extracelular a través de la membrana plasmática. 4.2 CITOSOL Es el contenido celular excluyendo los orgánulos El citoplasma designa el contenido con orgánulos, excepto el núcleo Componentes: - Agua (70-85%): donde se producen la mayoría de reacciones químicas - Iones: de vital importancia para el funcionamiento celular. Potasio, magnesio, fosfatos, sulfatos y bicarbonatos así como sodio, cloro y calcio. - Proteínas (10-20%) ● Estructurales: formando el citoesqueleto y uniendo las partes ● Funcionales: las enzimas que catalizan reacciones - Lípidos: especialmente importantes los fosfolípidos y el colesterol para la formación de membranas - Carbohidratos: glucosa como fuente de energía y glucógeno 4.3 MEMBRANA Sobretot trobem lípids. Compost per una part polar i una altre apolar. Proporciona rigidesa i estructura.Las cabezas se ordenan. Si aplicamos colesterol darà fluidez y hará que no se rompa. ComPonentes: -Fosfolípidos -Colesterol También encontramos proteínas, estas actúan como transportadores y receptores para saber que pasa fuera. Las del dominio extra e intra se llaman transmembrana, y las que no se llaman integrales de membrana. Las que no tocan directamente la membrana se llaman periféricas. También carbohidratos, pero fuera de la membrana, ya que son hidrofóbicos. Glucàlix: Glucolípid: lípido + ch Glucoproteina: CH+ proteina Esto sirve para enganchar células con otras y para el reconocimiento entre células A parte de lípidos hay un gran número de proteínas integrales de membrana, algunas son transmembrana, que pueden formar poros o canales, transportadores o actuar como receptores. También hay proteínas periféricas, que se asocian de forma indirecta con la membrana celular. 4.3.1 Modelo de mosaico molecular (Singer y Nicolson, 1972) Este mosaico es fluido, puesto que tanto los lípidos como las proteínas que forman parte de la membrana se pueden desplazar Movimientos de rotación, difusión lateral y flip-flop (raramente). Se generan zonas asimétricas en las membranas, permitiendo especializar las funciones de diferentes partes de una célula según las estructuras que contengan Microdominios (rafts) de membrana, son dominios enriquecidos en colesterol y esfingolípidos que permiten la organización de diferentes proteínas de membrana. 4.3.2 Membrana nuclear Más que hablar de membrana nuclear la denominaremos envoltura nuclear debido a que consiste de dos membranas bicapa separadas, distinguimos: ● La membrana nuclear interna y la membrana nuclear externa que tiene continuación con el retículo endoplasmático ● En la parte interna se encuentra la lámina nuclear ● También hay poros nucleares ( solo pasa el ARN) La membrana nuclear continuarà con el retículo endoplasmàtico. En el núcleo encontramos el material genético. No todas las celulas del cuerpo tienen el mismo ADN. Unas se activan una cosa y otros otra. Las diferentes son las sexuales. 4.4. ORGÀNOLS 4.4.1 NUCLEO Representa el centre de control celular, en su interior encontramos el ADN que contiene los genes, responsables de la síntesis de proteínas El material genético será determinante para la reproducción celular En su interior encontramos el nucleplasma, similar al citosol pero enriquecido en nucleótidos Podemos encontrar nucléolos, acumulaciones de ARNribosomal y material genético que participa en la síntesis de proteínas 4.4.2 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Es un orgánulo con forma de red de estructuras tubulares aplanadas que se encuentran conectadas entre sí y alrededor del núcleo. Se encarga de las primeras fases en la síntesis de proteínas que formaran parte de las membranas, de las glicosilaciones y la biosíntesis de lípidos Según la presencia de ribosomas en su pared diferenciamos: ● Retículo Endoplasmático Rugoso (con ribosomas) ● Retículo Endoplasmático Liso En el Retículo Endoplasmático Rugoso se produce la síntesis de proteínas, tanto citosólicas como las que irán a vesículas y las integrales de membrana En el Retículo Endoplasmático Liso se forman mayoritariamente fosfolípidos y colesterol. 4.4.3 APARATO DE GOLGI Su membrana se expande formando vesículas que se dirigirán al Aparato de Golgi Es un orgánulo vesicular con forma de sacos aplanados y habitualmente forma por cuatro o más capas aplanadas que se relacionan con el RE. Es un orgánulo prominente en células secretoras debido a que su función es la de formar vesículas de secreción, glucosila oligosacáridos para dirigir. Está implicado en la reparación de membranas Presenta dos caras: - Cara cis – más cercana al RE Donde se reciben todas las vesículas del RE - Cara trans – en dirección a la membrana Cada vez más grande, transportando así la vesícula hasta la membrana. Así se envían las proteínas para fuera de la membrana. Otra mecanismo para lo que sirve esto, es enviarlo hacia los “orgànols”, proporcionando proteínas de la membrana dentro de la membrana. Formando así parches de la membrana. 4.4.4 LISOSOMES Son orgánulos vesiculares que se forman a partir del Aparato de Golgi y contienen enzimas y sustancias capaces de degradar compuestos complejos como proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos Su función principal es la digestión a nivel celular y sirven tanto como para dregadar el material captado del exterior como para digerir partes de la célula que han quedado obsoletas Los lisosomas presentan un pH más ácido que el resto de la célula ya que ayudará en los procesos de degradación 4.4.5 PEROXISOMAS Son organos vesiculares que a diferencia de los ribosomas, no se crean a partir del Ap. Golgi. Sino de los ribosomas directamente. En su interior se crean reacciones de oxidación formando peroxidos de hidrogeno, nocivo para la celula y que acaban transformando en agua gracias a las enzimas catalassa y peroxitassa. Orgánulos implicados en el sistema vesicular: 4.4.6 MITOCONDRIA Son los orgánulos encargados de la obtención de energía celular para poder realizar las funciones celulares necesarias Son orgánulos presentes en un número variable (de menos de 100 a miles) y son los responsables de realizar las funciones metabólicas Presenta dos membranas (bicapas lipídicas ambas): - Membrana externa lisa - Membrana interna rugosa formando crestas Contienen material genético (mare 100%). Se reproducen solas gracias a su ADN IMPORTANT: origen de la teoría endosimbiótica. En el interior de la matriz mitocondrial se encuentran las enzimas necesarias para extraer la energía de los nutrientes y estas enzimas se asocian a las enzimas oxidativas que se encuentran en las crestas mitocondriales formadas por la membrana mitocondrial interna. 4.4.7 CITOESQUELETO Formado por una red de proteínas fibrilares organizada en forma de filamentos o túbulos que sirve para dar soporte a la membrana celular ● Microfilamentos de actina ● Globular o polimerizada ● Filamentos intermedios ● Microtúbulos (tubulina) ● Centriolos ● Cilios y flagelos 4.4.8 CENTROSOMA Orgánulo no recubierto de membrana que está formado por dos centriolos. Forman el aster y el huso mitótico. Cada centriolo está formado por nueve tripletes de microtúbulos. 4.4.9 CILIOS Tienen una estructura de dos microtúbulos simples en el centro y 9 pares de microtúbulos en la parte periférica. Movimiento ciliar: similar al de un látigo, que desplaza la capa de líquido de alrededor en una dirección. ● Epitelio respiratorio: Desplaza el moco en dirección a la faringe ● Trompas uterinas: Mueve el líquido de les trompas de Falopio para mover el óvulo desde el ovario hasta el úter. 4.4.10 FLAGELOS Tienen la misma estructura que los cilios (en la base no hay microtúbulos centrales), pero la longitud del flagelo es mucho mayor Movimiento flagelar: En este caso el movimiento del flagelo es sinusoidal, Impulsando la célula hacia delante. 4.5 MOVIMIENTO CELULAR El movimiento celular más evidente es el de contracción de los miocitos en el músculo esquelético. Encontramos otros movimientos como el amebiano, el ciliar y el flagelar 4.5.1 Movimiento amebiano Leucocitos que salen de la sangre creando macrófagos En el extremo del seudópodo se va creando membrana de manera continua y se reabsorbe por la parte posterior. Vesículas que contienen receptores que fijan la célula al tejido se exocitan Con la célula fija las moléculas de actina forman una red contráctil conjuntamente con las de miosina Para efectuar este movimiento se necesita ATP 4.6 DIVISIÓN CELULAR El ciclo vital de una célula es el período que transcurre entre el inicio de su reproducción celular hasta el inicio del siguiente ciclo de reproducción En los mamíferos este ciclo tiene una duración de entre 10 y 30h La mayor parte del tiempo las células se encuentran en interfase (mitosis 30’) Diferencias muy grandes entre diferentes células en el cuerpo humano - Células de la medula ósea tienen cicles de 10h - Algunas neuronas tendrán ciclos tan largos como la vida del organismo 1. Interfase Hacia el final de la interfase se duplica el material genético y se repara Se duplican los centriolos y se forma el centrosoma 2. Profase Se condensa la cromatina formando los cromosomas Se forman las dos cromátidas hermanas, unidas por el centrómero Se sintetizan los microtúbulos que formaran el huso mitótico separando los centriolos hacia los polos 3. Prometafase Se disuelve la envoltura nuclear Los microtúbulos se unen a los centrómeros 4. Metafase Los microtúbulos que forman el huso mitótico sitúan las cromátidas hermanas en el centro de la célula formando la placa metafásica Se separa el huso mitótico 5. Anafase Los microtúbulos estiran los cromosomas hacia los polos Las cromátidas hermanas se separan dando lugar a los cromosomas Cada cromosoma se dirige hacia uno de los polos 6. Telofase Se terminan de separar ambos “juegos” de cromosomas Se disuelve el huso mitótico y se genera una nueva envoltura nuclear Se divide el citosol y orgánulos en lo que se conoce como citocinesis 4.7 Apoptosis Proceso de muerte celular programada - Las células presentan daños irreparables - Al llegar al final de su ciclo vital Las proteínas llamadas caspasas tienen un papel fundamental en la activación de este proceso Funciones celulares según el tipo celular - Células epiteliales - Células del tejido conectivo - Células neuronales - Células musculares o miocitos - Células óseas - Células sanguíneas - Células del sistema inmunitario - Adipocitos - Hepatocitos
