Nivel Celular: Estructura y Función de la Célula, Universidad Alfonso X el Sabio

Nivel Celular

Estructura y Función

UAX Universidad Alfonso X el Sabio Mitocondria Citoesqueleto Núcleo Ribosomas Retículo endoplasmático Centriolo Membrana plasmática Citoplasma Peroxisoma Aparato de Golgi Nucleolo NIVEL CELULAR ESTRUCTURA Y FUNCIÓN @ 2023 UAX2

Estructura Celular

UAX · La célula típica está formada por: - Membrana plasmática: rodea a la célula - Citoplasma: compuesto por una parte semilíquida (citosol) y orgánulos celulares - Núcleo: contiene la mayor parte del material genético de la célula (ADN) · La forma, el tamaño, la estructura y la función de las células de nuestro cuerpo son altamente variables. Núcleo Citoplasma Centrosoma Lisosomas Aparato de Golgi Mitocondrias Reticulo endoplasmático Citoesqueleto Membrana plasmatica uax.com Confidential & ProprietaryUAX 3

Membrana Plasmática

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Composición de la Membrana Plasmática

UAX · Mezcla de lípidos y proteínas (50 moléculas de lípidos por cada proteína). También hay algunos carbohidratos formando glucolípidos y glucoproteínas. · LÍPIDOS: Su función es mantener la integridad de la membrana. Hay de tres tipos: - Fosfolípidos: forman una bicapa, con las cabezas polares hidrosolubles hacia las superficies de la membrana (interna y externa) y la porción apolar o hidrófoba hacia el interior de la membrana. - Colesterol: entre los fosfolípidos. Refuerza la membrana pero la hace menos flexible. - Glucolípidos: sólo están en la superficie externa. Tienen funciones de adherencia, de reconocimiento y de comunicación entre las células. · PROTEÍNAS: Dispuestas entre los lípidos, moviéndose entre ellos como un "mosaico fluido". Pueden ser: - Integrales o intrínsecas: se extienden a través de la bicapa lipídica. La mayoría son glucoproteínas y actúan como marcadores de identificación. - Periféricas o extrínsecas: unidas a las superficies exterior o interior de la membrana sin atravesarla. uax.com5

Estructura de la Membrana Plasmática

UAX Cadenas de carbohidratos Superficie externa de la membrana Glucolípido Zona polar del fosfolípido Bicapa de fosfolípidos Superficie interna de la membrana Colesterol Proteína Zona no polar del fosfolipido Proteína del canal de membrana Glucoproteína uax.com6

Funciones de las Proteínas de Membrana

UAX · Hacer de canales transportadores para permitir el paso de solutos · Receptores de hormonas o neurotransmisores participando en la traducción de la señal para provocar cambios metabólicos en la membrana o en el citoplasma celular · Conectar unas células con otras uniéndose a moléculas del exterior celular · Función enzimática catalizando reacciones químicas y regulando las reacciones metabólicas · Anclaje para el citoesqueleto, para mantener la forma celular y facilitar su movimiento · Marcadores de identidad celular, como ocurre en el caso de los antígenos, para distinguir entre células propias y ajenas uax.comUAX 7

Citoplasma

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Composición y Funciones del Citoplasma

citoplasma UAX · Estructura celular situada entre la membrana celular y el núcleo · Formado por una sustancia semilíquida (citosol) en la que hay estructuras muy pequeñas llamadas orgánulos celulares · EI CITOSOL está formado por agua con distintas sustancias disueltas o en suspensión: proteínas, enzimas, líquidos, hidratos de carbono, sales minerales ... · Funciones del citoplasma: - Nutritiva: contiene sustancias que van a ser transformadas o desintegradas para liberar energía. - De almacenamiento: en el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva. - Estructural: el citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de sus movimientos · CITOESQUELETO: conjunto de microtúbulos y microfilamentos formados por proteínas. Dan estructura a la célula permitiendo mantener su forma y su movimiento, así como mantener la disposición de los distintos orgánulos y el movimiento de éstos. La organización del citoesqueleto depende del centrosoma. uax.com9

Orgánulos Celulares

Mitocondrias

UAX · Formadas por una doble membrana en cuyo interior está la matriz mitocondrial · La membrana exterior es similar a la membrana plasmática · La membrana interna tiene unas prolongraciones o crestas hacia el interior de la mitocondria · En la matriz hay sustancias en disolución o en suspensión, gránulos (almacenamiento), ribosomas y ADN mitocondrial · Funciones de las mitocondrias: - Producción de energía: en la matriz se producen la mayoría de las reacciones metabólicas de oxidación (ciclo de Krebs, beta-oxidación de ácidos grasos, oxidación de aminoácidos ... ). La energía se almacena en forma de ATP - Almacenamiento de sustancias absorbidas (agua, iones, restos virales o bacterianos) o sintetizadas (urea, grupos hemo ... ) Matriz - Señalización y diferenciación celular - Control del ciclo celular. Muerte celular programada - Crecimiento celular. uax.com Ribosomas ADN Espacio de intermembrana Membrana externa Gránulos Membrana interna10

Ribosomas

UAX · Son partículas esféricas encargadas de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN, transcrita en forma de ARN mensajero · Son formados en el núcleo y salen al citoplasma en donde realizan su función · Están formados por ARN ribosómico y por diversos tipos de proteínas. · Pueden estar aislados o formando grupos (polisomas). También pueden aparecer asociados al retículo endoplasmático rugoso o a la envoltura nuclear. uax.com11

Retículo Endoplasmático

UAX · Es un orgánulo vesicular que forma cisternas, tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí. Suele situarse cerca del núcleo · Puede ser rugoso, si tiene ribosomas adosados a su superficie, o liso, si no los tiene · En las células musculares, se llama retículo sarcoplásmico y es un orgánulo decisivo para que se produzca la contracción muscular por la presencia de miofibrillas · Interviene en funciones relacionadas con: - Síntesis proteica - Glicosilación de proteínas - Metabolismo de lípidos y algunos esteroides - Detoxificación Núcleo Nucleolo Ribosomas 0 Retículo endoplasmático rugoso Retículo endoplasmático liso uax.com12

Aparato de Golgi

UAX · Formado por dictiosomas apilados, que son sáculos formados por agrupamiento de vesículas · Recibe las vesículas del retículo endoplasmático rugoso · Funciones: - Glicosilación de proteínas - Selección del destino de las proteínas - Glicosilación de lípidos - Síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular exocitosis fagocitosis membrana plasmática 7 lisosoma 6 vacuola alimentaria 4 5 aparato de Golgi 3 reticulo endoplásmico lisa 2 retículo endoplasmico rugoso Cara "despachadora® del Golgi envoltura nuclear uax.com Cara "receptora del Golgi Vesícula de Transporte (desde el RER) Vesícula de Transporte (desde el Golgi) Membrana Plasmática13

Lisosomas

UAX · Orgánulos que albergan multitud de enzimas hidrolíticas, principalmente hidrolasas ácidas: proteasas, nucleasas, glucosidasas, lisozima, arilsulfatasas, lipasas, fosfolipasas y fosfatasas. · Proceden de la fusión de vesículas procedentes del aparato de Golgi · Función: - Degradación de macromoléculas procedentes de la fagocitosis - Intervención en procesos de apoptosis (muerte celular programada) Membrana Enzimas hidrolíticas Proteínas

Inclusiones Citoplasmáticas

· Son acúmulos de sustancias en el citoplasma. Nunca están delimitados por membrana. · Normalmente son de sustancias de reserva: almidón, glucógeno, triglicéridos, proteínas ... , pero también pueden ser de pigmentos. uax.com14

Centrosoma

UAX · Estructura citoplasmática sin membrana que la delimite. · Formada por dos centriolos cilíndricos, perpendiculares entre sí (diplosoma), rodeados por un material pericentriolar que se encarga de formar los microtúbulos del citoesqueleto. Algunos de ellos se sitúan alrededor de los centriolos formando el áster. · Suele situarse cerca del núcleo Fibras del áster Material pericentriolar Centriolo Diplosoma Membrana celular Aparato de Golgi Retículo endoplasmático Receptor de membrana Núcleo (contiene ADN) Nucleólo Mitocondrias uax.comUAX 15

Núcleo Celular

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Estructura y Funciones del Núcleo

UAX · Contiene la mayor parte del material genético celular, que consiste en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas para formar los cromosomas. · Estructura: - Envoltura nuclear: doble membrana que rodea completamente al núcleo y separa su contenido del citoplasma. Controla el paso de sustancias del citoplasma al interior del núcleo (iones, proteínas ... ) y viceversa, mediante un transporte activo. Tiene múltiples "poros"para permitir el paso de sustancias. - Lámina nuclear: es una trama por debajo de la envoltura nuclear que proporciona soporte mecánico al núcleo de forma semejante a cómo el citoesqueleto soporta al resto de la célula. - Nucleoplasma: contenido no uniforme. Contiene sustancias disueltas y partículas en suspensión formando los cuerpos subnucleares. Estos son acúmulos de proteínas, moléculas de ARN, cromatina (ADN y proteínas) ... El más conocido es el nucléolo, que se encarga de la síntesis de los ribosomas. · Funciones: es el centro de control celular. - Mantener la integridad de los genes de los cromosomas. - Controlar las actividades celulares regulando la expresión génica. Retículo endoplasmático Hetergcromatina rugoso Eucromatina Poros nucleares Ribosomas Nucleolo Lamina nuclear Membrana nuclear interna Erwoltura nuclear Espacio perinuclear Nucleoplasma Membrana nuclear extema uax.comUAX 17

Transporte a Través de la Membrana Plasmática

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Permeabilidad de la Membrana

UAX · La membrana plasmática permite que algunas sustancias pasen a través de ella con mayor facilidad que otras. La bicapa lipídica es: - Permeable a la mayoría de las moléculas no polares o liposolubles y sin carga eléctrica. - Impermeable a los iones y a las moléculas cargadas o polares o hidrosolubles, con excepción del agua y la urea. · Los canales y transportadores aumentan la permeabilidad de la membrana plasmática para algunas sustancias polares cargadas de tamaño mediano o pequeño, como los iones, que no pueden atravesar la bicapa lipídica por si solos. · Las sustancias de gran tamaño pueden penetrar en la célula por endocitosis. · La permeabilidad selectiva de la membrana determina la existencia de gradientes de concentración, es decir, de diferencias en las concentraciones de distintas sustancias químicas entre un lado y el otro de la membrana. uax.com