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TEMA 3

TEMA 3. LA CÉLULA. 1. ORGANIZACIÓN GENERAL DE LA CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA. 1. ORGANIZACIÓN GENERAL DE LA CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA. 2.Células procariotas Bacterias Cianobacterias Micoplasmas 3.Células eucariotas Animales Vegetales. LA MEMBRANA PLASMÁTICA.

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TEMA 3

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  1. TEMA 3 LA CÉLULA

  2. 1. ORGANIZACIÓN GENERAL DE LA CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA

  3. 1. ORGANIZACIÓN GENERAL DE LA CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA • 2.Células procariotas • Bacterias • Cianobacterias • Micoplasmas • 3.Células eucariotas • Animales • Vegetales

  4. LA MEMBRANA PLASMÁTICA • La membrana plasmática es una delgada lámina de 75 Å que envuelve a la célula y la separa del medio externo. Puede variar su forma permitiendo movimientos y desplazamientos de la célula. • Su estructura es igual en todas las células y en todos los orgánulos citoplasmáticos, por lo que se llama membrana unitaria o unidad de membrana. • Dauson y Danielli propusieron una doble capa de lípidos rodeada por dos capas de proteínas. Proteínas Lípidos Proteínas

  5. LA MEMBRANA PLASMÁTICA • Según Singer y Nicholson (1972) es una bicapa lipídica, asociada con moléculas de proteínas, formando la estructura de mosaico fluido. • Esta membrana es asimétrica, ya que las glicoproteínas y glicolípidos sólo se encuentran hacia la cara externa. INTERIOR EXTERIOR

  6. LA MEMBRANA PLASMÁTICA • La composición química es de un 52% de proteínas, 40% de lípidos y 8% de azúcares. • Las proteínas pueden ser intrínsecas como las integrales y las transmembrana, y extrínsecas o periféricas, adheridas a las monocapas. Las glicoproteínas sólo en la parte externa, formando parte del glucocáliz INTERIOR EXTERIOR

  7. LA MEMBRANA PLASMÁTICA • Los lípidos son del tipo de los fosfolípidos, glicolípidos y colesterol, caracterizados por ser anfipáticos, dando espontáneamente en medio acuoso bicapas (autoensamblaje), que tienden a cerrarse sobre sí mismas (autosellado) • Estos lípidos presentan una serie de movimientos que dan como consecuencia la fluidez de la membrana tales como: • La difusión lateral • la rotación • flexión • flip-flop. INTERIOR EXTERIOR

  8. LA MEMBRANA PLASMÁTICA • FUNCIONES • La función fundamentalmente es mantener estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, moléculas y elementos • Mantener la diferencia de potencial iónico, haciendo que el medio interno esté cargado negativamente • Realizar los procesos de endocitosis y exocitosis • Además le confiere individualidad separándola del exterior, identidad a través de los antígenos de histocompatibilidad y le permite obtener información del exterior gracias a los receptores de membrana.

  9. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA • DEPENDE DE LOS SIGUIENTES FACTORES • Tamaño • Naturaleza (Hidrófila o hidrófoba) • Gradiente de concentración • Gradiente eléctrico • Gradiente electroquímico.

  10. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA

  11. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA • MOLÉCULAS PEQUEÑAS • Se clasifica en función de los requerimientos energéticos en: ACTIVO PASIVO DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA

  12. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA • MOLÉCULAS PEQUEÑAS • Se clasifica en función de los requerimientos energéticos en: PASIVOS • DIFUSIÓN SIMPLE A TRAVÉS DE LA BICAPA: • Lipídicas • Apolares • Polares de pequeño tamaño

  13. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA • MOLÉCULAS PEQUEÑAS • Se clasifica en función de los requerimientos energéticos en: PASIVOS • DIFUSIÓN FACILITADA A TRAVÉS DE CANALES: • Iones como Na+, K+ • AGUA (acuaporinas) • Pueden regularse por • Ligando o voltaje

  14. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA • MOLÉCULAS PEQUEÑAS • Se clasifica en función de los requerimientos energéticos en: PASIVOS • DIFUSIÓN FACILITADA A TRAVÉS DE PERMEASAS • Moléculas polares • Aminoácidos, Monosacáridos • Permeasas • Saturación

  15. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA • MOLÉCULAS PEQUEÑAS • Se clasifica en función de los requerimientos energéticos en: ACTIVOS • Contra gradiente • Requiere energía • BOMBA Na+/K+ • FUNCIONES: • Potencial de membrana • Volumen celular • Es necesaria para el transporte activo secundario REPASO

  16. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA • MOLÉCULAS GRANDES Y PARTÍCULAS • Se distinguen 3 procesos: ENDOCITOSIS • Entrada en célula • Proceso de invaginación • Clatrina • Pinocitosis • Fagocitosis • Mediada por receptor

  17. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA • MOLÉCULAS GRANDES Y PARTÍCULAS • Se distinguen 3 procesos: EXOCITOSIS • Salida de la célula • Proceso de evaginación • Equilibrio ENDO/EXO

  18. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA • MOLÉCULAS GRANDES Y PARTÍCULAS • Se distinguen 3 procesos: TRANSCITOSIS • Atraviesa toda la célula

  19. MEMBRANAS DE SECRECCIÓN • GLICOCALIZ • Está formado mayoritariamente por las cadenas de oligosacáridos de los glicolípidos y glicoproteínas de la membrana; también contiene glicoproteínas que han sido segregadas y luego adsorbidas sobre la superficie celular • Puede llevar fosfatos, quitina, sílice, carbonatos, etc.

  20. MEMBRANAS DE SECRECCIÓN • GLICOCALIZ • FUNCIONES • Protección mecánica y química • Regulación de la absorción • Unión de células para formar tejidos • Reconocimiento celular. Los oligosacáridos son los principales marcadores de identidad.

  21. MEMBRANAS DE SECRECCIÓN • PARED CELULAR • Es una cubierta de celulosa en forma de fibrillas, proteínas y polisacáridos de forma estable y rígida. • Es característica de las células vegetales. • Está formada por tres capas: • Lámina media, gelatinosa • Pared Primaria, flexible • Pared Secundaria, rígida Formación de la pared

  22. MEMBRANAS DE SECRECCIÓN • PARED CELULAR • FUNCIONES: • Dar forma a las células, impidiendo su ruptura por presión osmótica. Exoesqueleto de los vegetales. • Unen entre sí las células, formando la estructura de la planta. • Barrera de protección. • Dependiendo de las sustancias que se depositen: • Lignina, aumenta la rigidez y soporte de la planta, como en los tubos de xilema. • Minerales, como el carbonato cálcico y la sílice, que dan protección a las células epidérmicas. • Cutina y ceras, que son sustancias impermeabilizantes de frutos y hojas. • Suberina, que forma el corcho que da protección con poco peso.

  23. MEMBRANAS DE SECRECCIÓN • PARED CELULAR • ORIGEN: • Vesículas del Aparato de Golgi, que se depositan en el plano ecuatorial y separan las células durante la citocinesis del proceso de división celular.

  24. MEMBRANAS DE SECRECCIÓN • PARED CELULAR • ORIGEN: • Entre una célula y otra quedan poros de comunicación denominados plamodesmos, situados en zonas donde no se deposita pared secundaria, denominadas punteaduras

  25. EL CITOSOL • También denominado hialoplasma • Es el medio acuoso del citoplasma. • Representa aproximadamente la mitad del volumen celular. • Etimológicamente Citosol significa la parte soluble del citoplasma. • Contiene todas las moléculas que intervienen en las reacciones del metabolismo celular. • También contiene una gran variedad de filamentos proteicos que le proporcionan una compleja estructura interna. El conjunto de estos filamentos constituye el citoesqueleto.

  26. EL CITOSOL

  27. EL CITOSOL • Debido a esta gran concentración de proteínas, el citosol es un gel viscoso. • Además, en el citosol de muchas células se almacenan sustancias de reserva en forma de gránulos, denominados inclusiones, que no están rodeados por una membrana.

  28. EL CITOESQUELETO • El citoesqueleto celular consiste en una malla tridimensional de filamentos proteicos • hay tres componentes fundamentales que se hallan conectados entre sí:

  29. MICROFILAMENTOS • Formados por dos cadenas de subunidades globulares, actina G, enrolladas entre sí para formar una proteína filamentosa o actina F. (De 5 a 9 nm. de diámetro). • Desempeñan las siguientes funciones: contracción muscular Pseudópodos y microvellosidades anillo contráctil cortex celular

  30. FILAMENTOS INTERMEDIOS • Son muy variables en cuanto a tipos. • De un diámetro de unos 10 nm. • Su principal función es ESTRUCTURAL • Algunos ejemplos son: • Los de queratina de las células epidérmicas • Los neurofilamentos de las neuronas • Los de la lámina nuclear

  31. MICROTÚBULOS • Los principales componentes del citoesqueleto de las células eucariotas, y pueden encontrarse dispersos por el citoplasma, o formando estructuras estables como cilios, flagelos o centriolos. • Se trata de estructuras muy dinámicas que pueden formarse y destruirse según las necesidades de la célula. • Están constituidos por moléculas de tubulina, que son dímeros compuestos por -tubulina y -tubulina. Los dímeros se unen para formar un protofilamento, y cada microtúbulo consta de 13 protofilamentos paralelos que forman un cilindro.   Protofilamento

  32. MICROTÚBULOS • Entre las principales funciones de los microtúbulos se encuentran: • brindan rigidez y conservan la forma celular • regulan el movimiento intracelular de organelas y vesículas • contribuyen a formar los compartimentos intracelulares • constituyen el huso mitótico, responsable de organizar el movimiento de los cromosomas durante la división celular • distribuyen el retículo endoplásmico y aparato de Golgi en los lugares apropiados • son los elementos estructurales y generadores del movimiento de cilios y flagelos

  33. CILIOS Y FLAGELOS • Permiten el desplazamiento de la propia célula • Los cilios son cortos y abundantes • Los flagelos son alargados y escasos.

  34. CILIOS Y FLAGELOS

  35. CILIOS Y FLAGELOS • La movilidad del axonema se va a producir por el deslizamiento de unos dobletes periféricos con respecto a otros, siendo la dineína la responsable de este proceso.

  36. CILIOS Y FLAGELOS

  37. EL CENTROSOMA • Contiene un par de centriolos • El conjunto se denomina diplosoma • El citoplasma circundante posee mayor densidad electrónica. • Cada centriolo consta de nueve tripletes de microtúbulos dispuestos en forma cilíndrica, y los dos centriolos de cada diplosoma se disponen entre sí con sus ejes longitudinales en ángulo recto.

  38. EL CENTROSOMA Los centriolos actúan como el centro organizador del crecimiento de los microtúbulos del citoesqueleto que se irradian a partir del mismo mediante una disposición estrellada llamada áster.

  39. RIBOSOMAS • Es el orgánulo más abundante • Da aspecto granuloso al citoplasma • Formado por dos subunidades: • Grande 60 S • Pequeña 40 S • Se fabrican en el nucleolo • Se pueden encontrar: • Citosol • Envoltura nuclear • Retículo endoplasmático rugoso • Se agrupan formando POLISOMAS

  40. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO • Conjunto de cavidades en forma de cisternas, sáculos y tubos. • Se distinguen dos tipos: • Rugoso (lleva ribosomas) fabrica proteínas • Liso (no lleva) fabrica lípidos

  41. APARATO DE GOLGI • Sistema mixto de cisternas apiladas (DICTIOSOMAS) y vesículas (de transición en la cara “cis” y de secreción en la cara “trans”) • Orgánulo dinámico • Funciones: • Maduración de las glucoproteínas provenientes del retículo. • Intervenir en los procesos de secreción, almacenamiento, transporte y transferencia de glucoproteínas. • Formación de membranas: plasmática, del retículo, nuclear. • Formación de la pared celular vegetal. • Intervienen también en la formación de los lisosomas. cis trans

  42. LISOSOMAS • Los lisosomas son orgánulos esféricos u ovalados, con una membrana que separa del citoplasma el lumen. • Son los que se tiñen más oscuro • El contenido puede ser homogéneo o heterogéneo • Contienen enzimas hidrolíticos • Su función principal es la digestión celular, tanto heterofágica como autofágica

  43. PEROXISOMAS • Son orgánulos formados por una membrana que contiene un lumen • Es característico, que en su interior se suela encontrar una estructura cristalina de proteínas. • Contienen enzimas oxidasas (productoras de peróxido de hidrógeno) y catalasas (que lo eliminan). • Las principales funciones de los peroxisomas son: • llevan a cabo reacciones oxidativas de degradación de ácidos grasos y aminoácidos • intervienen en reacciones de detoxificación (por ejemplo, gran parte del etanol que bebemos es detoxificado por peroxisomas de células hepáticas) • En las plantas hay un tipo especial, denominados glioxisomas, que desempeñan una función esencial, transformando las grasas almacenadas en azúcares, necesarios para el desarrollo del embrión OXIDASA CATALASA O2 + RH2 R + H2O2 2 H2O2 2 H2O + O2

  44. VACUOLAS • Son vesículas rodeadas de una membrana. • De tamaño grande en vegetales y pequeñas en animales • En su interior pueden contener diversas sustancias • de reserva como azúcares y proteínas; • de desecho como cristales y taninos; • venenos (alcaloides y determinados glucósidos) que sirven a la planta de defensa contra los herbívoros; • ácido málico en plantas CAM; ( Crassulean Acid Metabolismo) • pigmentos hidrosolubles

  45. VACUOLAS • El origen está en vesículas del RE y del Aparato de Golgi • FUNCIONES: • almacenamiento de reservas y de productos tóxicos, • crecimiento de las células por presión de turgencia, • funciones análogas a los lisosomas cuando contienen enzimas hidrolíticas, • homeóstasis del interior celular, ... • Permiten rápidos movimientos en algunos órganos de ciertas plantas (Mimosa, Dionaea, ...) • Eliminar agua en medios hipotónicos.

  46. LAS MITOCONDRIAS • Son las centrales energéticas de la célula. • Fabrican ATP a partir de Glúcidos, Lípidos y Aminoácidos. • El oxidante final es el oxígeno. • Al microscopio electrónico las mitocondrias tienen forma cilíndrica con los bordes redondeados, como las cápsulas de gelatina de algunas medicinas. • Aparecen dispersas en el citoplasma, su tinción es grisácea y se tiñen menos y son más grandes que los lisosomas

  47. LAS MITOCONDRIAS • Las mitocondrias constan de una membrana externa y una membrana interna que se pliega formando crestas. • La forma de las crestas es variable y puede ser tubular o laminar. • La disposición de las crestas puede ser paralela o perpendicular al eje mayor de la mitocondria • Partes de la mitocondria

  48. LAS MITOCONDRIAS • El número de mitocondrias en una célula puede aumentar gracias a que se dividen por mecanismos de fisión o gemación (flecha) y puede disminuir gracias a un mecanismo conocido como la autofagia.

  49. LOS CLOROPLASTOS • Los plastos son orgánulos que realizan la fotosíntesis oxigénica y que residen en el citoplasma de muchas células eucariotas • En las plantas son orgánulos relativamente grandes, de forma elipsoidal, y generalmente numerosos. En protistas son a menudo estructuras singulares, que se extienden más o menos extensamente por el citoplasma

  50. LOS CLOROPLASTOS • Aparecen delimitados por la envoltura plastidial, formada por dos membranas, la membrana plastidial externa y la membrana plastidial interna. • El espacio entre ambas se denomina periplastidial. • El espacio interior del plasto, el estroma, contiene vesículas aplastadas llamadas tilacoides, cuyo lumen o cavidad interior se continúa a veces con el espacio periplastidial, sobre todo en los plastos juveniles (proplastidios). • Los tilacoides, que se extienden más o menos paralelos, forman localmente apilamientos llamados grana. • En el estroma está el ADN plastidial.

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