FISIOLOGIA CELULAR
DRA. MARIA DEL CARMEN REVOLLO ALVAREZ
UDABOL – FISIOLOGIA I
LA CELULA
 Unidad viva básica del organismo
 Nº total ~ 100 billones
 Características similares: metabolismo,
consumo de O2, división celular…
Organización de la célula
 Membrana celular
 Citoplasma y sus organelas (rodeado de
membrana celular)
 Núcleo: ADN empaquetado (cromatina)
rodeado de membrana nuclear
EL CITOPLASMA Y SUS ORGANELAS
Estructuras membranosas de la célula
La célula es una entidad altamente
compleja y organizada, con numerosas
unidades y orgánulos funcionales.
Muchas de estas unidades están separadas
unas de otras por membranas que están
especializadas para permitir que el
orgánulo cumpla su función.
Estructuras membranosas de la célula
Comprenden:
 Membrana celular
 Membrana nuclear
 Membrana del retículo
endoplásmico
 Membrana mitocondrial
 Lisosomas
 Aparato de Golgi
MEMBRANA CELULAR
 Es una estructura
delgada, flexible y
elástica ( 5 − 10 nm)
compuesta por una
mezcla compleja de
moléculas lipídicas y
proteicas, y también
puede contener
glúcidos.
¿Cuáles son los componentes?
Membrana Plasmática
se compone de
Lípidos
Proteínas
Glúcidos o HC
42%
55%
3%
Membrana celular - Lípidos:
. Estructura básica
Bicapa lipídicas
extracelular
Hidrofílica
Hidrofóbica
Hidrofílica
intracelular
Tipos Fosfolípidos, Glucolípidos, Colesterol.
Función  Barrera semipermeable
La bicapa de lípidos no se mezcla con el LIC ni con el
LEC
Membrana celular - Lípidos:

Barrera lípida:
 Bicapa
de dos moléculas
de espesor
Compuesta de
fosfolípidos
• Fosfato: hidrosoluble
(hidrófila)
• Ac. Graso: liposoluble
(hidrófoba)
9
07/10/2015
Membrana celular - Lípidos:
El centro de la membrana es una
barrera fundamental
impermeable a iones, glucosa y
úrea. Pero el O2, CO2 y alcohol
(liposolubles) atraviesan esta
porción de la membrana con
facilidad.
Posee moléculas de colesterol
que se encuentran disueltas
en la bicapa lipídica.
LÍPIDOS DE MEMBRANA: Movimiento
La membrana plasmática no es una estructura estática, sus
componentes tienen posibilidades de movimiento, lo que le
proporciona una cierta fluidez. Los movimientos que pueden
realizar los lípidos son:
MEMBRANA CELULAR: Fluidez
La fluidez es una de las características más
importantes de las membranas. Depende de
factores como la temperatura y la naturaleza
de los lípidos.
PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA CELULAR
 Las membranas celulares no sólo contienen
Fosfolípidos sino también Proteínas unidas
electrostáticamente. Tipos:
- Integrales: Atraviesan toda la extensión de la
membrana una o varias veces, por esta razón se les llama
proteínas transmembrana.
- Periféricas: ancladas a la membrana externa o
interna (pero no la atraviesan) y unidas a las
integrales o lípidos, actúan como enzimas u otro
tipo de reguladores.
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
 Las proteínas transmembrana o INTEGRALES
(70%) se extienden a través de la bicapa, y
están diferenciadas en dominios hidrofílicos e
hidrofóbicas. Debido a esta estructura, tienden
a estar implicadas en procesos de transporte a
través de la membrana (transportadores o
canales o poros).
 Las proteínas PERIFERICAS no se extienden en
el dominio hidrofóbica, sólo actúan en una de
las monocapas. Este tipo de proteínas son las
que desarrollan funciones enzimáticas o
regulando alguna otra función intracalular
Proteínas tienen variadas funciones:
Transportadora
Enzima
Receptor
Marca de identidad
Adhesión
Unión a citoesqueleto
Hidratos de Carbono de la membrana
celular “EL GLUCOCALIZ”
 Los Carbohidratos
(glucocáliz celular), Se
encuentran en forma de
glucoproteínas y
glucolípidos. La porción
gluco, sobresalen hacia
el exterior de la célula.
 Posee proteoglucanos
(sust. Hidrocarbonadas
unidas por pequeños
grupos proteícos)
- GLUCOCÁLIx
funciones- GLUCOCÁLIX
 Protege






la superficie de las células de posibles
lesiones.
Están cargadas negativamente.(carga negativa, así
repele otros objetos de carga negativa)
Confiere viscosidad a las superficies celulares,
permitiendo el deslizamiento de células en movimiento,
como por ejemplo, las sanguíneas.
Participan en acciones inmunitarias, por ejemplo los
glúcidos del glucocáliz de los glóbulos rojos representan
los antígenos propios de los grupos sanguíneos del
sistema sanguíneo ABO.
Actúan como receptores de membrana(hormonas),
activando a los segundos mensajeros
Interviene en los fenómenos de reconocimiento celular,
particularmente importantes durante el desarrollo
embrionario.
Punto de anclaje con otras células En los procesos de
adhesión entre óvulo y espermatozoide
Modelo de Mosaico Fluido:
Exterior
Glúcido
Glucoproteína
Glucolípido Proteína periférica
Proteína integral
Bicapa lípidica
Colas
hidrofóbicas
Fosfolípido
Centro hidrofóbico
Capas
Citosol
Proteína
hidrofílica
Proteína integral
Proteínas periféricas
Cabeza polar
hidrofílica
video
Mapa Conceptual
MEMBRANA PLASMÁTICA
se organiza como modelo
Mosaico Fluido
compuesto por
Lípidos
Proteínas
de tipo
- Integrales
- Periféricas
cuya función es
de tipo
de tipo
-Fosfolípidos
-Colesterol
-Glucolípidos
ubicadas en
-Transporte
-Comunicación
Glúcidos
-Glucolípidos
-Glucoproteínas
forman el
que
forman la
ubicados
en la
Bicapa Lipídica
que actúa
como
Barrera
semipermeable
Cara externa
a la
otorgando
Asimetría
Glucocálix
que es la
Huella digital
de cada célula
CITOPLASMA
 Agua
 Proteínas disueltas
 Electrolitos (Na+, Cl-, K+…)
 Glucosa
 Pequeñas cantidades de
compuestos lipídicos
 Fibrillas de actina, tubulina…
(citoesqueleto)
 Glóbulos de lípidos, gránulos de
glucógeno, vesículas secretoras
 Orgánulos: Ribosomas, Retículo
endoplásmico, aparato de Golgi,
mitocondrias, lisosomas.
Retículo Endoplásmico
 Consta de:
 Red de Estructuras tubulares y
vescículares aplanadas
 Estructuras interconectadas
 Paredes formadas por bicapa
lipídica membranosa que contiene
grandes cantidades de proteínas y
similar a la membrana celular
 El interior de túbulos y vescículas
contiene la matríz endoplásmica.
(conectado con el espacio entre las
dos membranas de la doble
membrana nuclear)
 Posee:
 Ribosomas y retículo endoplásmico
rugoso (granular)
 Retículo endoplásmico agranular o
liso
Funciones metabólicas de la célula
Ribosomas y retículo endoplásmico rugoso
 Ribosomas:
 Se encuentran anclados a
las superficies externas
de muchas regiones del
retículo endoplásmico.
Estas zonas se conocen
como: Retículo
endoplásmico rugoso o
granular.
 Compuestos por una
mezcla de ARN y
proteínas (participan en
la síntesis proteíca de las
células)
Retículo endoplásmico agranular o liso
 Parte del reticulo
endoplasmico
 Carece de ribosomas
acoplados
 Actúa en la sintesis de
sustancias lipídicas y otros
procesos enzimáticos
celulares.
 Características:
 Íntimamente relacionado con el




retículo endoplásmico
Posee membranas celulares
parecidas a las del retículo
endoplásmico liso.
Consta de un apilamiento de
cuatro o mas capas de vesículas
cerradas, planas y delgadas
próximas al núcleo
Es voluminoso en células
secretoras. Estas expulsan las
sustancias a secretar
Conjuntamente con el retículo
endoplásmico forman los
lisosomas, vesículas secretoras u
otros componentes
citoplasmáticos.
Aparato de Golgi
Lisosomas
 Orgánulos vesiculares
formados en el aparato de
Golgi y dispersas a lo largo del
citoplasma.
 Proporcionan un sistema
digestivo intracelular
(sustancias y estructuras
intracelulares, especialmente
las dañadas, partículas
alimenticias ingeridas por las
celulas, bacterias…)
Mitocondria
• Centrales energéticas
• Respiración celular (oxidación de glucosa, produciendo
CO2 y agua, y liberando energía “ATP”)
• las mitocondrias se replican ellas mismas (contienen ADN)
• Síntesis de ATP: moneda energética celular
Núcleo
-Centro de control de la célula
•Membrana nuclear
•Nucléolo (no tiene membrana
limitante,
es un acumulo de ARN y proteinas)
•Cromatina: ADN, información
genes
Control genético de la síntesis de
proteínas, de la función celular y de la
reproducción celular
Control genético de la célula
 Los genes:
 Regulan la herencia
 Controlan la reproducción
 Regulan las funciones
celulares
Control genético- Esquema general
Gen (ADN)
(100.000 genes
diferentes en cada
célula)
controla
Formación de
ARN
Dirige
Formación de proteínas
Proteínas estructurales
Enzimas celulares
Que catalizan las diferentes reacciones
químicas ej. Oxidacion ATP
Forman las organelas
intracelulares
FUNCION CELULAR
Unidad estructural básica del DNA
•Desoxirribosa
(azucar)
Hebras
helicoidal
•Acido fosfórico
Unen las dos hebras y
las conectan
•Bases nitrogenadas (4)
- Adenina A
Purinas
- Guanina G
- Timina T
Pirimidinas
-Citosina C
ADN
Nucleótidos
 La primera etapa de formación del ADN  NUCLEOTIDO
- combinación de una molécula de:
o Ac. Fosfórico
o Desoxirribosa
o Una de las 4 bases
- Así se forman 4 nucleótidos (1 por c/base)
1.Ac. Desoxiadenílico
2.Ac. Desoxitimidílico
3.Ac. Desoxiguanílico
4.Ac. Desoxicitidílico
Síntesis de ADN
 Se organizan dos cadenas de moléculas
alternas de Ac. Fosfórico y
Desoxirribosa
 P-D-P-D-P-D-P-D-P-D-P-D-P-D
 P-D-P-D-P-D-P-D-P-D-P-D-P-D
 Las bases púricas y pirimídicas se unen
a las moléculas de Desoxirribosa
(mediante enlaces hidrogeno)
Síntesis de ADN
 La base púrica ADENINA se une
siempre con la base pirimídica
TIMINA
 La base púrica GUANINA se une
siempre con la base pirimídica
CITOSINA
 Las bases están unidas por puentes de
nitrógeno muy débiles(pueden
separarse con facilidad)
 c/ vuelta completa de la hélice
contiene 10 pares completos de
nucleótidos
Código Genético
 A través del código genético se
controla la formación de proteínas
 Al separarse las dos hélices:
 Se forman tripletes sucesivos de
bases (cada tres bases sucesivas es una
palabra de código)
 Los tripletes sucesivos controlaran la
secuencia da AA de una molécula
sintetizada en la célula
Transcripción genética
 Prácticamente todo en ADN esta en el núcleo de la célula y la
mayoría de las funciones se llevan a cabo en el citoplasma.
 Para que los genes del ADN dirijan las reacciones químicas ARN
Transcripción:
 El código del DNA (nuclear) se transfiere a un código RNA
(citoplásmico)
 El ARN difunde a través de los poros nucleares desde el núcleo hasta el
citoplasma (donde controla la síntesis proteica)
 El DNA controla la síntesis de RNA
Síntesis de ARN
 Durante la síntesis de ARN, las dos




hebras de ADN se separan
temporalmente.
Una de estas hebras se utiliza como
molde para la síntesis de las moléculas
de ARN.
Los tripletes de ADN formar
tripletes complementarios
(codones)
Los codones controlan la secuencia de
AA de la proteína a sintetizarse.
Cuando una hebra de ADN se emplea
para formar ARN la hebra opuesta
permanece inactiva.
Componentes básicos del RNA
 Similar al DNA, pero:
 Cadena simple, no
doble
 No tiene
DESOXIRRIBOSA, sino
RIBOSA
 La TIMINA es sustituida
por URACILO
Nucleótidos de ARN
 Posteriormente se forman
nucleótidos de RNA
 Después se activan esos nucleótidos
por la enzima ARN Polimerasa
 Se le añaden a cada nucleotido
dos radicales fosfato para formar
trifosfatos
 Esto es para disponer de mas
cantidad de energia.
Proceso de la Transcripción
 Se produce el ensamblaje del ARN bajo la
influencia de la enzima ARN Polimerasa
(Proteína grande )que tiene las sgtes propiedades:
1. En el ADN  existe una secuencia de
nucleotido “Promotor”. La ARN
polimerasa reconoce este promotor y se
une a el.
2. .Una vez unida al promotor, la ARN
polimerasa, deshace 2 vueltas de la hélices de
ADN y las separa.
3. La Polimerasa, se desplaza a lo largo de la
cadena de ADN, desenrollándola y separando
temporalmente las dos hebras. (a medida que
se desplaza va añadiendo un nuevo
nucleótido activado de ARN.
Proceso de la Transcripción
Transcripción
 Los nucleótidos de RNA se
unen para formar una
cadena de RNA
 Al llegar la RNApolimerasa al extremo del
gen o de la secuencia de
genes se encuentra con una
“secuencia terminadora de
cadena” y abandona al
DNA
Transcripción- combinación de las bases
Base DNA
Base RNA
Guanina
Citosina
Citosina
Guanina
Adenina
Uracilo
Timina
Adenina
Tipos de RNA
 RNA mensajero:
Transporta el código genético al citoplasma
 RNA de transferencia
Transporta AA activados a los ribosomas para el
ensambleje
 RNA ribosómico
Con otras proteínas forma los ribosomas
Control de la reproducción celular
 Ciclo de vida de la célula
 Lapso desde una reproducción a la
siguiente
 Si las células no están inhibidas,
dura de 10 a 30 h
 Termina con la mitosis (dos
nuevas células hijas iguales)
 La mitosis sólo dura 30 min
 La mayor parte del ciclo vital
95% corresponde a la
interfase.
MITOSIS
 Proceso por medio
del cual 1 célula
madre da origen a 2
células hijas iguales
 Ocurre 1 o 2 h
después
de
replicación
cromosómica
la
Fases de la mitosis
Profase
Metafase
Anafase
telofase
Control del crecimiento y reproducción de la
célula
 Hay células que crecen constantemente
 Médula ósea, capas germinales de la piel, epitelio
intestinal
 Otras no pueden reproducirse en forma permanente
 Músculo liso
 Otras sólo se reproducen en el feto y después ya no
 Neuronas, músculo estriado
Control del crecimiento y reproducción
de la célula
 La falta de algunas células estimula el crecimiento
y la reproducción para reparar la falta
 Hígado, células glandulares, células de la
médula ósea, tejido celular subcutáneo
Control del crecimiento y reproducción de la
célula
 Mecanismos de control:
 Factores de crecimiento
 Circulan en la sangre
 Se producen en los tejidos adyacentes
 Limitantes físicos
 Retroalimentación negativa con sus propias
secreciones
Gracias por su atención
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