TEMA IVEL NIVEL CELULAR DE ORGANIZACIÓN

"La célula es la unidad estructural y funcional básica del organismo"

Neurona

Fibra muscular

Células sanguíneas Células reproductorasCélulas madre

PARTES DE LA CÉLULA

    Se divide a la célula en tres partes principales:1.La membrana plásmática.• El citoplasma: Formado por citosol y orgánulos. • El núcleo.

LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Las membranas son estructuras fluídas porque los lípidos y muchas de sus proteínas tienen posibilidad de rotar y moverse hacia uno y otro lado en su propia mitad de la bicapa.

Modelo estructural de mosaico fluído

Bicapa lipídica

    Dos capas adosadas y formadas por tres tipos de moléculas:

1.Fosfolípidos (75%).• Colesterol (20%).• Glucolípidos (5%).

Disposición de las proteínas de membrana

    Las proteínas de membrana se clasifican en integrales o periféricas según estén o  no alojadas profundamente en la membrana.    Una proteína integral de membrana es aquella que se halla embebida en la bicapa lipídica, y por tanto su separación implica la destrucción de la estructura de membrana. (wikipedia)    Una proteína transmembranal es aquella proteína integral de membrana que atraviesa la bicapa lipídica. Se pueden distinguir tres zonas. En primer lugar una zona que pasa a través de la membrana, de características hidrofóbicas (que repele el agua) para interactuar con los lípidos de la bicapa lipídica (membrana celular). Además, un dominio citosólico y otro extracitosólico en contacto con el interior y exterior de la célula respectivamente, de carácter hidrofílicos ("les gusta el agua"). El resultado es una proteína anfipática. (Wikipedia)

    Una proteína periférica es aquella proteína de membrana que se encuentra unida a esta mediante uniones no covalentes (débiles). Las proteínas periféricas se encuentran tanto en el dominio extracitosólico de la membrana como en el dominio citosólico, aunque mayoritariamente en este último. El concepto de proteína periférica se opone al de proteína integral, que se halla íntimamente ligada a la membrana, y su separación implica daño a la estructura de la bicapa lipídica en la cèlula.(wikipedia)    Muchas proteínas de membrana son glucoproteínas, proteínas que contienen un grupo carbohidrato unido a su extremo y que se orienta hacia el líquido extracelular.        Los hidratos de carbono de los glucolípidos y de las glucoproteínas forman una cubierta extensa, lamada glucocáliz. Este actúa como una "rúbrica" molecular que le permite a las células reconocerse entre sí.

Repaso de la membrana

Realiza un esquema con los términos de la imagen:

Funciones de las proteínas de membrana

 

Las proteínas de membrana reflejan en gran medida las funciones que puede realizar una célula.

Transporte a través de la membrana plasmática

     PERMEABILIDAD SELECTIVA: Se dice que una membrana es permeable a sustancias que pueden atravesarla (no polares sin carga: O2, CO2 y esteroides) e impermeable para aquellas que no lo pueden hacer (iones y moléculas grandes como la glucosa). Parcialmente permeable al H2O.   

GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN: Es  una diferencia de concentraciones de una sustancia química entre un lugar y otro. Muchos iones o moléculas están más concentrados en el citosol o en el líquido extracelular.  

Transporte a través de la membrana plasmática

   El GRADIENTE ELÉCTRICO constituye una diferencia en las cargas eléctricas entre dos regiones. En la membrana plasmática esa diferencia de cargas se denomina         POTENCIAL DE MEMBRANA (que en situación de reposo la superficie interna tiene más cargas negativas y la externa positivas).

Transporte dependiente de la energía cinética

Transporte por proteínas transportadoras

Bomba de sodio-potasio    La bomba de sodio-potasio expele 3 iones sodio (Na+) e introduce 2 iones potasio (K+) hacia la célula. La hidrólisis del ATP genera un cambio conformacional en la proteína.

    Las diferencias en las concentraciones de Na+ y K+ en el citosol y el líquido extracelucar son cruciales para mantener el volumen celular normal y la capacidad de muchas células de generar señales eléctricas como potenciales de acción.

Transporte en vesículas

Vídeos resumen

EL CITOPLASMA

    Está constituido por todos los elementos que se hallan por dentro de la membrana plasmática, excepto el núcleo, y tiene dos componentes:1. El citosol.– Los orgánulos, pequeñas estructuras 

que realizan diferentes funciones en la célula.

El citosol    Es la porción líquida del citoplasma y constituye alrededor del 55% del volumen celular total.    Está formado en un 70-95% por agua.    En él están disueltos o en suspensión diferentes compuestos: • Iones.• Glucosa.• Aminoácidos.• Ácidos grasos.• Proteínas.• Lípidos.• ATP.• Productos de desecho.

Orgánulos

    Son estructuras especializadas dentro de la célula que tienen formas características y que llevan a cabo funciones específicas en el crecimiento, mantenimiento y reproducción celulares.    El número y tipo de orgánulos varían en las diferentes células de acuerdo con la función que cumplen.

El citoesqueleto    Es una red de filamentos proteicos que se extiende a través del citosol.Microfilamentos:• Actina.• Más abundantes en la periferia.

Filamentos intermedios:• Varios tipos de proteínas.• Estabilizan la ubicación de

orgánulos (núcleo).Microtúbulo:• Proteína tubulina.• Desde los centro-

somas a la periferia.• Dan forma a la célula 

y regulan movimientos.

    El centriolo es una estructura cilíndrica compuesta por nueve complejos de tres microtúbulos (tripletes) dispuestos en forma circular.    El eje longitudinal de uno de los centríolos está en ángulo recto con el eje longitudinal del otro.    Desempeñan su papel en el proceso de división celular.

El centrosoma

Ribosomas    Su nombre refleja el alto contenido de un tipo especial de ácido ribonucleico, el ARN ribosómico (ARNr).

    Las subunidades mayor y menor se forman por separado en el nucleolo.

    Los podemos encontrar:• Unidos a la superficie

externa de la membrana nuclear.

• Adheridos al retículo endoplasmático.

• Libres en el citoplasma.• Dentro de mitocondrias.

Retículo endoplasmático    El retículo endoplasmático es una red interconectada que forma cisternas, tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí, que intervienen en funciones relacionadas con la síntesis proteica, metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular.     Existen dos tipos:1. Retículo endoplasmático rugoso (RER), con ribosomas.– Retículo endoplasmático liso (REL), sin ribosomas.

        El RER se encuentra unido a la membrana nuclear externa mientras que el REL es una prolongación del RER.

Complejo de Golgi    Está formado por unos 4-8 dictiosomas, que son sáculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros, cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso.    La entrada o cara cis, mira hacia el RER.     La salida o cara trans, mira hacia la membrana plasmática.

Procesamiento de proteínas

Lisosomas    Son orgánulos formados por el RER y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas que sirven para digerir los materiales de origen externo o interno.Es decir, se encargan de la digestión celular.     Las enzimas más importantes del lisosoma son:• Lipasas, que digiere lípidos,• Glucosidasas, que digiere carbohidratos,• Proteasas, que digiere proteínas,• Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos. 

(wikipedia)  

Mitocondrias    Las Mitocondrias (mítos: hilo, y kóndros: gránulo) son los orgánulos "generadoras de energía" de las células, debido a que producen la mayor parte del suministro de (ATP).    Su número varía ampliamente, algunas células carecen de mitocondrias o poseen sólo una, mientras que otras pueden contener varios miles.    Del apartado anterior se deduce que la principal función es la oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs, beta-oxidación de ácidos grasos) y la obtención de ATP mediante la fosforilación oxidativa, que es dependiente de la cadena transportadora de electrones.

EL NÚCLEO    En biología el núcleo celular (del latín nucleus, corazón de un frutra) es un orgánulo membranoso que se encuentra en las células eucariotas. Continene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas para formar los cromosomas.    Las principales estructuras que constituyen el núcleo son:• La envoltura nuclear.• La lámina nuclear.• Los poros nucleares.• El nucleoplasma• La cromatina.• El nucleolo.

El poro nuclear

    Son grandes complejos de proteínas que atraviesan la envoltura nuclear. Hay cerca de 2000 complejos de poro. Sus proteínas son conocidas como nucleoporinas.    Permiten el movimiento (transporte) de ARN y ribosomas desde el núcleo al citoplasma y el movimiento de proteínas, carbohidratos y lípidos hacia el núcleo.

La envoltura nuclear    Es una doble unidad de membrana porosa que delimita el núcleo. Está formada por dos membranas concéntricas.

La lámina nuclear    Es una red entremezclada de filamentos situados en la periferia del nucleoplasma. Confiere estabilidad mecánica a la envoltura nuclear.

El nucleoplasma y cromatina    Es el medio interno del núcleo celular, en él se encuentran las fibras de ADN que asociadas con proteínas denominadas histonas, forman hebras llamadas cromatinas.    Contiene principalmente proteínas, sobre todo enzimas relacionados con el metabolismo de los ácidos nucleicos.

El nucleolo    Es una región del núcleo (esférica) que no se considera orgánulo cuya función es la producción y ensamblaje de los componentes ribosómicos (ARN ribosómico).    El número de nucleolos es muy variable dependiendo del tipo de célula estudiado, pero la mayoría tienen uno o dos.

La transcripción y la traducción    La transcripción es el primer proceso de la síntesis proteica en donde las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero.     Se produce en el núcleo.

    La traducción es el segundo proceso de la síntesis proteica. En el se convierte una secuencia de ARNm en una cadena de aminoácidos para formar una proteína.     Se produce en el citoplasma en donde se encuentran los ribosomas.

    El ARN de transferencia lleva los aminoácidos hasta el lugar de síntesis proteica.

Animación en wikipedia

Resumen transcripción - traducción

El cáncer