CELULA

1. CELULA • Para usar esta clase • Los iconos a la derecha parte inferior son para usar MENU y moverse con las flechas. Los números indican la extensión del tema • En el MENU está el detalle de los temas y al apretar el botón puede dirigirse al de su preferencia • Presione el ratón sobre el botón CLIC para continuar la lectura. • El icono de la calculadora señala la necesidad de entrenarse en cálculos concretos • Coloque sonido en su equipo para destacar la relación entre figura y texto • Para salir de la clase marque en su tecladoESC

2. OBJETIVOS En los organismos unicelulares, la célula cumple con todas las funciones que aseguran su supervivencia. En los organismos multicelulares, cada célula cumple muy diferente funciones, según el sistema al cual pertenece. • En esta clase se desarrollan de manera muy elemental las características de una célula en sus aspectos • Líquido extracelular • Membrana • Organelos • Líquido intracelular La membrana celular se describe como el sitio de intercambio y control del movimiento de sustancias que entran y salen de la célula. Su complejidad es muy superior a la que se desarrolla en estra clase. Los organelos son de una complejidad extraordinaria, y el desarrollo hecho es sólo orientador y deberá completar su información según sus necesidades específicas.

3. CELULA Líquido Extracelular Membranas Organelos Líquido Intracelular MENU GENERAL

4. Los organismos multicelulares tienen capas de células que separan el exterior o medio ambiente del interior del organismo. También separan los diferentes compartimentos dentro del organismo, como • el epitelio de la piel, del tracto gastrointestinal, respiratorio y urogenital • el endotelio de los vasos sanguíneos • Diferentes capas de células separan el espacio extracelular de otros espacios de diferente composición como • El contenido gastrointestinal • Los túbulos renales y la vejiga • Las vías aéreas y el tejido alveolar • Los vasos de circulación de sangre y linfa • El espacio cerebro-espinal con el líquido cefalorraquídeo • Otros pequeños espacios (globos oculares, vesícula biliar, oído medio, médula ósea) MENU 1 de 2

5. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS La célula es la estructura básica del funcionamiento tanto de organismos unicelulares como multicelulares. • Por ello se ha considerado importante describir de manera general, la interrelación de diferentes aspectos como • Líquido extracelular • Membranas • Organelos • Líquido Intracelular MENU 2 de 2

6. clic clic C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS El líquido extracelular es el que establece el nexo entre el medio ambiente y la célula, influyendo fundamentalmente en los fenómenos de ingreso y egreso de sustancias del organismo. Larga distancia • El movimiento a largas distancias se refiere al desplazamiento del fluido como una masa tal como ocurre en • los sistemas circulatorios sanguíneo y linfático • el desplazamiento de líquidos en túbulos renales y vejiga hasta la eliminación de orina • el intercambio y desplazamiento de fluidos en el sistema gastrointestinal . Se habla en estos casos de fenómenos de convección donde las variables están representadas por volúmenes desplazados y por el tiempo en que se produce, es decir por un flujo. Por ejemplo, las unidades pueden ser litros por minuto Si se incorpora la concentración de solutos movilizados dentro de una masa líquida que se desplaza, las unidades pueden ser moles por minuto. MENU 1 de 2

7. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS Larga distancia clic Se ha desarrollado el movimiento de sustancias a larga distancia, que generalmente no incluye el análisis del movimiento de moléculas o iones de manera específica. Debe recordarse que el desplazamiento de gases en los pulmones, la transmisión de calor en el organismo por la sangre, la eliminación de agua y calor por los gases respirados, son también fenómenos de convección. Entre capas celulares . El movimiento del líquido extracelular entre capas de células se produce por la existencia de una estructura que protege tanto al organismo como un todo ( por Piel), así como a los diferentes sistemas de transferencia ( por Epitelio, Endotelio), asegurando el mantenimiento de una heterogeneidad necesaria para el desarrollo de diferentes funciones. Esta heterogeneidad es característica de los sistemas vivos en relación al medio ambiente en que se desenvuelven, pero también los espacios internos son extremadamente diferentes en su composición. Esta diferencia es necesaria para mantener la vida de los organismos vivos y las diferentes funciones de los sistemas. MENU 2 de 2

8. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS OSMOSIS DIFUJSION CANAL TRANSPORTES CITOSIS Entre capas celulares Larga distancia Las células tienen una membrana que cumple complejas funciones y constituyen sistemas de transporte de fluidos, de moléculas y de iones. • Existen diferentes movimientos • Osmosis • Difusión • A través de canales • Con transportadores o bombas iónicas • Fagocitosis y endocitosis MENU 1 de 10

9. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS Entre capas celulares Larga distancia clic clic clic clic OSMOSIS El flujo de agua a través de una membrana celular se produce por ósmosis (difusión de agua). Cuando hay un soluto, en un espacio separado por una membrana semipermeable ( impide el paso de los solutos hacia la solución) La presión osmótica es la fuerza por unidad de superficie que se debe ejercer para que el solvente no se desplace entre ambos medios normalmente el solvente difunde hacia la solución atraído por las partículas de soluto, por lo que aumenta su volumen. MENU 2 de 10

10. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS OSMOSIS Entre capas celulares Larga distancia clic DIFUJSION La difusión es un movimiento que es efectivo para distancias cortas, producido por un gradiente de concentración. Por ejemplo el movimiento en las vías aéreas pulmonares se realiza inicialmente por convección y a nivel alveolar por difusión. POROS Existen poros y estructuras celulares a través de los cuales se produce la difusión. También inciden las características de las membranas celulares, lo que diferencia las sustancias favorecidas por soluciones acuosas y otras por su solubilidad en lípidos. Son fenómenos que se rigen por leyes físicas diferentes y a veces se prestan a confusión, sobretodo al encarar sus aspectos cuantitativos. Las sustancias liposolubles atraviesan la bicapa lipídica fácilmente, no así las polares o hidrosolibles; estas pasan a través de canales o proteínas transportadoras MENU 3 de 10

11. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS OSMOSIS Entre capas celulares Larga distancia clic clic El diámetro de los iones hidratados es: 150 pm para el hidrogeno (PA 1) 386 pm para el cloruro (PA 35.5) DIFUJSION 396 pm para el potasio (PA 39.1) 512 pm para el sodio (PA 23) POROS El tamaño que tienen los diferentes iones hidratados es uno de los factores que determina su paso a través de membranas biológicas. El movimiento pasivo de partículas denominado difusión, está determinado en gran medida por su tamaño, que no coincide con su peso atómico (PA), como se ve mas adelante La membrana celular o epitelial tiene poros de muy diferente diámetro pero para este análisis comparativo se supone un tamaño de 800 picometros.(pm) El grosor de las flechas indican el grado de ... permeabilidad de los iones, sin tener en cuenta procesos activos existentes. en las membranas. MENU 4 de 10

12. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS OSMOSIS DIFUJSION Entre capas celulares Larga distancia clic clic POROS Las membranas celulares tienen una estructura muy compleja, pero puede describirse su característica básica como una doble capa de fosfolípidos 24 MEMBRANAS AGUA LIPIDOS Presentan una cabeza hidrofilita Esta característica determina una diferencia en el paso de sustancias que se disuelven en agua y en lípidos Una cadena lipídica Ya se han descrito los poros MENU 5 de 10

13. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS OSMOSIS DIFUJSION Entre capas celulares Larga distancia 24 clic POROS MEMBRANAS AGUA LIPIDOS • Los canales existentes en las membranas celulares pueden ser • no iónicos • iónicos CANAL NO IONICO IONICO Son estructuras proteicas que pueden tener nombras de acuerdo a la sustancia que atraviesa el canal: aquaporina para el agua y otros nombres para mas de 100 sustancias diferentes. Pueden estar abiertos o cerrados y su control está en general en la parte interior de la célula o citoplasma. MENU 6 de 10

14. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS OSMOSIS DIFUJSION Entre capas celulares Larga distancia 24 clic POROS MEMBRANAS AGUA LIPIDOS Los canales existentes en las membranas celulares pueden estar abiertos o cerrados CANAL NO IONICO IONICO • Los canales ( gate en inglés ) complejas estructuras proteicas que controlan la apertura y cierre al paso de sustancias o iones por • Estímulos químicos • Estímulos potenciométricos o de diferencia de cargas eléctricas • Acciones mecánicas ( temperatura, edema, presión local ) MENU 7 de 10

15. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS OSMOSIS DIFUJSION CANAL Entre capas celulares Larga distancia 24 NO IONICO IONICO clic clic POROS MEMBRANAS AGUA LIPIDOS glucosa Na+ Na+ glucosa K+ TRANSPORTES Hay movimientos en la membrana celular producidos por proteínas transportadoras ( carrier en inglés) . Uniport o paso de una sola sustancia Cotransportadores Symport Antiport MENU 8 de 10

16. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS OSMOSIS DIFUJSION CANAL TRANSPORTES Entre capas celulares Larga distancia 22-23 35 NO IONICO IONICO POROS MEMBRANAS AGUA LIPIDOS Los transportadores pueden actuar sin gasto de energía moviendo sustancias de sitios de mayor a menor concentración. Este es un caso de transporte pasivo llamado difusión facilitada • Cuando el sistema transportador funciona en base a un consumo de energía y generalmente de concentración baja a alta, se llama activo: será descrito mas adelante. • Es un sistema que presenta tres características comunes: • Especificidad • Competición • Saturación MENU 9 de 10

17. C E L U L A Líquido Extracelular M E M B R A N A S Líquido Intracelular ORGANELOS OSMOSIS DIFUJSION CANAL TRANSPORTES Entre capas celulares Larga distancia 22-23 35 NO IONICO IONICO clic POROS MEMBRANAS AGUA LIPIDOS CITOSIS • Existen grandes moléculas o partículas que no pueden ser movidas a través de canales o transportadores proteicos. • Se producen dos fenómenos • Fagocitosis • Endocitocis . Loa membrana celular forma vesículas que engloban grandes partículas o moléculas, bacterias ( en seres humanos solo en algunos tipos de glóbulos blancos). Estas vesículas realizan traslados en la célula abriéndose hacia el interior ( endocitosis) hacia el exterior ( exocitosis ) MENU 10 de 10

18. clic clic clic clic En las pantallas anteriores se ha descrito la membrana celular y se continúa con • Los organelos • El Líquido Intracelular o citoplasma ORGANELOS lisosomas Sistema Retículo- Endoplásmico Mitocondria Núcleo Vea las próximas pantallas Los lisosomas son cuerpos densos que contienen un grupo de enzimas hidrolíticas, que contribuyen a la degradación de componentes dañados de la célula El sistema retículo-endoplásmico es extenso y puede ser liso (síntesis de proteínas) o liso ( síntesis de lípidos) El aparato de Golgi, es una extensa membrana intracelular, que incluye grandes y pequeñas vesículas; procesa proteínas sintetizadas internamente y las prepara para su salida de la célula. Especialmente en nervio, hígado, riñón, participa en la síntesis de glucolípidos, que son componentes de la membrana. Las mitocondrias contienen enzimas del ciclo de Krebs y de la cadena oxidativa. Son el principal sitio para las reacciones oxidativas que generan energía. El núcleo es una estructura compleja que contiene el material genético y es fundamental en la reproducción de la célula. Contiene los cromosomas El citoesqueletocorresponde a proteínas filamentosas,l que forman una red y le dan forma a las célulasy sustentan los movimientoils celulares MENU 1 de 1

19. C E L U L A ORGANELOS lisosomas Sistema Retículo- Endoplásmico Mitocondria Núcleo clic clic Líquido Intracelular Poros nucleares Transporte de Proteinas El líquido intracelular suele llamarse también citoplasma y es considerado una matriz donde se fijan los organelos y un sistema líquido donde se realizan los movimientos de sustancias Los organelos tienen sus propias membranas y dividen el interior celular, donde existe un activo transporte de sustancias.. Los poros nucleares proveen canales para exportar el RNA (ácido ribonucleico) fuera del núcleo y para el ingreso de proteínas. . El transporte de proteínas tiene fundamentalmente que ver con el aparato de Golgi muy activo en la modificación de lípidos y proteínas. Hay ejemplos como el axón donde se realizan movimientos de sustancias en distancias de mas de 1 metro. RESUMEN FINAL MENU 1 de 1

20. CONCLUSIONES clic Se ha analizado en esta clase algunas características de la CELULA Se ha propuesto un desarrollo amplio pero básico, ya que la complejidad de las estructuras celulares ameritaría el desarrollo de una clase adicional para cada subtema. Todo organismo desarrolla membranas de diferente tipo para poder aislarse del sistema ambiente en que habita, generando diferencias fisicoquímicas enormes, que se mantienen estables en el tiempo. Además se desarrollan estructuras de membranas, que en los organismos multicelulares separan diferentes espacios, de composición diferente entre sí, manteniendo estable un sistema totalmente heterogéneo en su composición y en sus funciones. Cuando estas estructuras no funcionan el sistema celular se hace homogéneo con el medio ambiente y se destruye. • Se ha considerado como un aspecto de utilidad didáctica la división del tema CELULA en cuatro subtemas • Líquido extracelular o extramembrana • Membrana • Organelos • Líquido intracelular o citoplasma . No es necesario insistir en lo básico del desarrollo ofrecido en esta clase, pero se ha considerado un nivel adecuado y necesario para el inicio del estudio de este amplio y complejo tema. FIN