Introducción a la citología y fisiología celular
Introducción y teoría celular.
La célula no se puede observar con el ojo humano, hasta que hubieron tecnicas de observación no se supo de ella, cuanto más avanzaban estas técnicas, se avanza más en lo que se sabe de ellas.
Em 1665 Hooke fue el "padre" de las células, observó el corcho de los árboles con el microscopio, fue el descubridor de las celulas.
En el siglo XIX, se fue perfeccionando el microscopio óptico, mejorando las técnicas de observación con cortes muy finos(microtomo), se utilizo la coloración selectiva, se produjo una cascada de descubrimientos.
Teoría Celular
- Los seres vivos están formados por células, que es la unidad estructural, funcional
- Las células son autónomas, son autosuficientes, es decir, realizan las funciones vitales por si mismas
- Todas las células proceden de otra.
Origen y estructura general
Niveles de organización.
Los seres vivos son muy complejos.
Macromoléculas forman los complejos supramoleculares dando lugar a orgánulos, estos son demasiado simples para ser autónomos, solo la célula puede ser autónoma
Organización celular
Hay tipos de seres vivos que no tienen organización celular, son los virus, son muy sencillos y eficaces, para mantenerse vivos son parásitos obligados, sólo infectando a una celula manifiestan caracteristicas de ser vivo.
Origen y estructura general
El origen de la célula ya tratado en primero en CMC El origen de la vida
La primera célula apareció cuando una envoltura lipídica englobo a unos ácidos nucleicos capaces de expresarse en proteínas que realizaban reacciones químicas.
El 1er procariota fue la bacteria, eran fermentativos, obtenían la energía por fermentación(heterotrofos), obtenían la energía sin oxigeno.
Ocurrió una crisis energética que dio lugar a la selección natural, el alimento escasea y favorece a las bacterias fotosinteticas, las algas cianoficeas(ver cmc) son capaces de realizar la fotosíntesis, capaces de obtener sus propios monómeros.
La 1ª célula eucariota se origina de la fusión de dos procariotas, apareciendo el núcleo, orgánulos membranosos muy primitivos, apareciendo la compartimentación que es la diferencia fundamental con procariotas, cuando adquirió esta la capacidad de la fagocitosis, según la Tª endosimbiótica se originaron las mitocondrias, que usaban la respiración celular, del mismo origen de los cloroplastos de las algas.
La simbiosis hizo que terminaran como orgánulos de eucariota cuando transfieren a la célula sus genes para su supervivencia.
Procariota 1ª célula, muy sencilla y pequeña, poseen pared celular no celulósica con una membrana plasmática que limita el citoplasma con hialoplasma, donde esta sumergido su ADN no protegido por una membrana nuclear, el nucleoide central esta formado de ADN sin proteínas, único cromosoma circular con ribosomas 70s, el único orgánulo imprescindible para que la información genética se pueda expresar(síntesis de proteínas)
Eucariota son más complejas y 100 veces más grandes, la diferencia fundamental es que estas tienen compartimentos(orgánulos membranosos) que son áreas separadas del resto de la célula, lo que hace que realicen más funciones, pueden ocurrir dentro de la célula al mismo tiempo reacciones químicas que son incompatibles entre si, le permite una mayor eficacia biológica.
Tiene membrana plasmática que limita y comunica con el medio, hialoplasma con ribosomas 80s, realiza la síntesis de proteínas, tienen núcleo(cromatina) que se origina en el RER
- Reticulo endoplasmático, se encarga de la síntesis de lipidos y proteínas, almacenan y exportan a través de su relación con el aparato golgi.
- Mitocondrias, realizan la respiración celular para obtener energía
- Cloroplastos(vegetales), realizan la fotosíntesis
- Pared celular(vegetales)
- Vacuolas, almacenan sustancias
- Cilios y flagelos, forman parte del citoesqueleto que produce corrientes citoplasmáticas
- Centrosoma(animales) con aspecto estrellado en la periferia del nucleo, se encarga de los movimientos de los cromosomas en la división
Mucha variedad de células diferentes por la diferenciación celular
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Membrana plasmática
Es la condición imprescindible para la aparición de la primera célula, sólo es visible al microscopio electrónico, para su estudio se utilizan glóbulos rojos(semicelulas).Formada de 60% proteínas, 40% lípidos y otros tipos celulares.
- Lipidos forman un esqueleto de fosfolipidos, también hay glicolipidos y colesterol, son anfipáticos(ver fosfolipidos).Los lípidos de la membrana explican muchas características de ella como el autoensamblaje lo que permite hacer laexocitosis(expulsión de sustancias al exterior), los lipidos dan laestructura y propiedades a la membrana, forman la bicapa de fosfolípidos que forman la estructura básica de la membrana
Punto de fusión la mayoría de la membrana son fosfolípidos, los ácidos grasos que lo forman son cortos y saturados con enlaces sencillos, lo que hace que tengan alto punto de fusión, son sólidos a Tª ambiente, si la membrana fuera sólida sería inútil.
- Colesterol aporta insaturación a los fosfolípidos y disminuye el punto de fusión, haciendo a la membrana fluida.Los enlaces entre los lipidos de la membrana son débiles(hidrofóbicos), Fuerzas de Van der Waals(enlaces proteínas)
Impermeabilidad es impermeable a las sustancias polares, la membrana es apolar que separa dos medios polares, son impermeables para las sustancias polares y/o cargadas, no las deja pasar, especialmente si son grandes, es permeable con las sustancias apolares, dejándolas pasar.
- Proteínas de la membrana definen su funcionamiento, cada proteína tiene una posición dentro de la membrana dependiendo de afinidad con los lípidos, tienen carácter hidrofóbico y están inmersas en la bicapa de fosfolípidos, las polares solo se unen a las cabezas, según sean polares o apolares tendran una dificultad u otra al separarse de los lipidos, se separan fácil las polares, son periféricas oextrínsecas.Las proteínas también se difunden lateralmente.
- Oligosacáridos cadenas de 10 monosacáridos, los encontramos combinados con los lipidos de la membrana, los glicolípidos que se encuentran en la cara externa formando elglicocálix, son nuestras señales de identificación celular.
Funciones de la membrana plasmática
Ocurren una serie de reacciones químicas que tienen que ver con el intercambio con el medio, intercambio de información y otras tienen que ver con los movimientos celulares.
Hay una serie de proteínas que actúan como:
- Transportadores de sustancias
- Receptores hormonales
->Tenemos dos sistemas de transmisión de información el sistema nervioso(mediante corrientes eléctricas) y el sistema hormonal, mediante hormonas, que son mensajeros químicos que van por la sangre es lento porque depende de la velocidad de la sangre hasta llegar a las células diana. En ellas desencadenan unas reacciones(efectos que produce la hormona)
Hay dos tipos de hormonas, hormonas lipídicas que atraviesan directamente la membrana que es también lipidica, entran por difusión.
Las hormonas polares que no pasan la membrana, reconocen a las células diana por el receptor hormonal,una vez unida al receptor activa a una enzima del interior de la membrana, la AMPciclasa que transforma el AMP en AMP ciclico conocido como "2º mensajero" desencadena los efectos sobre la célula de la hormona (1er mensajero), la hormona cambia la permeabilidad celular, aumenta la velocidad del metabolismo,activa la síntesis de ciertas proteínas, activa enzimas reguladores y cambia la temperatura del estado metabólico.
- Actividad ATPasica que consiste en coger el ATP junto con agua y romper el ATP para liberar la energía para el transporte de sustancias o movimientos siempre asociados a proteínas contráctiles.
- Señales de identificación celular el glicocaliz que el sistema inmunitario lo reconoce.
La membrana es semipermeable (permeabilidad selectiva) las sustancias la atraviesan de dos maneras posibles:
-Transporte pasivo es espontáneo ocurre siempre que se da la circunstancia, es gratis,sin consumo de energía
-Transporte activo que es con consumo de energia.
La membrana es la que decide con cual se hace.
Transporte Pasivo
La Difusión es el movimiento de una disolución y soluto hasta igualar las concentraciones empujados por la presión osmótica que es igual a la concentración de soluto.De esta forma las sustancias apolares atraviesan la membrana(por afinidad química)
Los ácidos grasos,hormonas esteroideas,insecticidas, oxigeno y nitrógeno.
Otras moléculas polares más pequeñas como el agua, iones (Cl-,Na+), atraviesan por unas partes especializadas de la membrana, los canales acuosos por donde penetra el Agua o canales ionoforos, son proteínas intrinsecas de la membrana.Difusión Simple
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Las moléculas polares no tan grandes como los monosacáridos de los aminoácidos, en estos casos se necesita un transportador, proteínas que se unen especificamente a la molécula que va a transportar.Cuando las proteínas se unen al sustrato, cambian de estructura,girando dentro de la membrana.Difusión facilitada, el transportador se une a la sustancia y cambia de estrutura girando en la membrana, siempre a favor del gradiente(donde esta el soluto de mayor concentración a menos)
Transporte activo
Es como la difusión facilitada pero el cambio de estructura del transportador consume energía y el transporte es contragradiente o a mayor velocidad que la difusión facilitada
El transporte de grandes moléculas, bacterias, virus con otros mecanismos especificos endocitosis.
Pared celular
En eucariotas es extracelular se origina a partir del Aparato de Golgi por secreción desde la división celular, la lámina media esta formada de polisacáridos y glucoproteinas, sobre esta lámina media por aposicion se forman hasta 3 capas de haces de celulosa su estructura cuasicristalina junto con "cemento"(polisacáridos, hemicelulosa, proteinas,sales)esta es la pared celular primaria en la que predomina el cemento sobre la celulosa, es la pared de las celulas vegetales embrionarias.En el meristemo apical se forma la estructura secundaria tipica de las celulas maduras diferenciadas en tejidos,por aposición esta formada de 3 a 20 capas de celulosa y "cemento", predomina la celulosa sobre el cemento,ciertas células de ciertos tejidos presentan modificaciones, las celulas que forman los vasos del xilema acumulan en la pared secundaria lignina una proteina rigida que sostiene a la planta.
En las semillas de las graminias acumula ensu pared secundaria Si, CaCo3,para endurecerlas, las células de la epidermis acumulan una cera que impermeabiliza, en el corcho acumulan suberina en su pared celular que es impermeable e ignifuga (no arde)constituyendo el suber.
Funciones de la Pared Celular
La Pared Celular es una estructura rígida cuya función es sostener a la célula(da forma) no necesitan esqueleto los vegetales.
Protege las células vegetales del choque osmótico.
La pared celular es impermeable, la pared entre células vecinas presentan unas perforaciones(punteadas) que se producen en la división celular, a cuyo través contactan y se comunican las células por sus membranas plasmáticas, plasmodesmos, en otros casos a través pasan unos canales membranosos compartiendo sus retículos endoplasmaticos..
Hialoplasma soluble
Es una dispersión en estado de sol (citosol), es una masa algo gelatinosa que ocupa el citoplasma entre la membrana nuclear y plasmática, medio interno de la célula donde se encuentran sumergidos los orgánulos, no es amorfo, permanece estructurado por una red de proteinas del citoesqueleto.
Si al citosol se le quitan las inclusiones( acumulación de almidón y glucógeno envueltos por membranas, gotas lipidos sin membrana, pigmentos e inclusiones cristalinas de las proteínas) nos queda el hialoplasma soluble es translúcido, 85% agua en este , se encuentran dispersos monómeros, iones, metabolitos, muchas enzimas del metabolismo del hialoplasma, ARNs.
En el hialoplasma ocurren fermentaciones y la conversión mecano-química convierten la energía química en mecánica para producir los movimientos celulares.
Metabolismo que ocurre en el hialoplasma comienza y termina en algún orgánulo son las fases intermedias(encrucijada metabólica)
Orgánulos no membranosos
Citoesqueleto y estructuras afines
El citosol es el medio celular que ocupa la cavidad celular, estructurado por el citoesqueleto, que da forma y sostiene a la célula. Las estructuras afines son responsables de movimientos celulares, cromosomas en división, endocitosis, fagocitosis, corrientes citoplasmáticas....
Las estructuras afines están muy relacionadas con las células musculares(proteinas parecidas), sus movimientos son inhibidos por la citocolasina B, un metabolito producto de un moho.
*Modelo de los filamentos deslizantes
Este modelo explica el funcionamiento de las celulas musculares, la contracción muscular.
Las celulas musculares están abarrotadas de proteínas filamentosas(estriadas).
La unidad más pequeña de estas celulas son los sarcómeros.
Cuando se contraen las caebzas de la miosina se unen a los filamentos delgados, las cabezas cambian de orientación (con consumo de energia), ocurriendo la contracción muscular.Los filamentos delgados (libres), se deslizan sobre los gruesos(fijos), no se acortan.
Tipos de estructuras afines al citoesqueleto
Son prolongaciones de la célula animal y vegetal, aparentemente son diferentes pero son extraordinarios molecular y funcionalmente,
Flagelos son largos, producen movimientos de propulsión, mientras que los cilios son cortos y realizan movimientos de remado.
Flagelo es un tubo formado por 9 duplomicrotubulos y 2 microtubulos centrales, los diplomicrotubulos solo uno se combina en la base del flagelo, donde se encuentra el corpúsculo basal que es parecido a los centriolos hasta ser interconvertibles entre ellos, el corpúsculo es un tubo formado por 9 triplomicrotubulos y un cilindro central de proteína al que se unen los triplomicrotubulos mediante lo filamentos radiales, formando la rueda de carro (superficie del corpúsculo) los microtubulos y diplomicrotubulos están más próximos, en ellos hay una proteína, dineina, que realiza la función de las cabezas de miosina, tiene actividadATPasica intrinseca realiza la conversión mecánico-química de la energía, se produce el deslizamiento de los microtubulos flotantes sobre los fijos produciendo la flexión del flagelo, en los cilios se contraen produciendo el remado, el flagelo se va contrayendo por partes produciendo movimiento de propulsión
El citosol es el medio celular que ocupa la cavidad celular, estructurado por el citoesqueleto, que da forma y sostiene a la célula. Las estructuras afines son responsables de movimientos celulares, cromosomas en división, endocitosis, fagocitosis, corrientes citoplasmáticas....
Las estructuras afines están muy relacionadas con las células musculares(proteinas parecidas), sus movimientos son inhibidos por la citocolasina B, un metabolito producto de un moho.
*Modelo de los filamentos deslizantes
Este modelo explica el funcionamiento de las celulas musculares, la contracción muscular.
Las celulas musculares están abarrotadas de proteínas filamentosas(estriadas).
La unidad más pequeña de estas celulas son los sarcómeros.
Cuando se contraen las caebzas de la miosina se unen a los filamentos delgados, las cabezas cambian de orientación (con consumo de energia), ocurriendo la contracción muscular.Los filamentos delgados (libres), se deslizan sobre los gruesos(fijos), no se acortan.
Tipos de estructuras afines al citoesqueleto
- Microfilamentos, formada por subunidades de actina, la cual se polimeriza en dos cadenas en hélice, son responsables de los movimientos celulares, alarga y acortamiento de la membrana plasmática como la endocitosis, exocitosis, fagocitosis, citocinesis y ciclosis(corrientes citoplasmáticas)
- Filamentos intermedios, dependiendo del tipo de celulas están las neurofibrillas que transportan las sustancias en las neuronas, la queratina de las celulas epidermicas y el citoesqueleto también es un filamento intermedio.
- Microtubulos, tubo formado de la polimerización de la tubulina, estos tubos tienen dos polos, se alargan por un polo(se polimerizan) y en el polo contrario se despolimerizan (se acortan).Los microtubulos se forman en sitios definidos, en los centros organizadores de los microtubulos, uno de ellos es elcentrosoma pequeño orgánulo de aspecto estrellado exclusivo en animales, se encuentra en la periferia del núcleo, esta formado por unos cilindros, los centriolos que son tubos formados de 9 duplomicrotúbulos, alrededor de los centriolos esta la sustancia pericentriolar donde se polimerizan lso microtubulos(tubulina, enzimas+ ATP), los microtubulos crecen y desde el principio aparecen como Aster(microtubulos que mueven los cromosomas durante la división).La estructura de los microtubulos es parecida a la de los centriolos, el corpusculo basal es la base de los cilios y flagelos, los filamentos intermedios del citoesqueleto, estructuras muy complejas y algunas se desmontan con facilidad según las necesidades celulares.Los centriolos y flagelos son más estables, los vegetales tambien forman el huso acromático a partir de zonas densas de la célula.
Cilios y flagelos en eucariotas
Son prolongaciones de la célula animal y vegetal, aparentemente son diferentes pero son extraordinarios molecular y funcionalmente,Flagelos son largos, producen movimientos de propulsión, mientras que los cilios son cortos y realizan movimientos de remado.
Flagelo es un tubo formado por 9 duplomicrotubulos y 2 microtubulos centrales, los diplomicrotubulos solo uno se combina en la base del flagelo, donde se encuentra el corpúsculo basal que es parecido a los centriolos hasta ser interconvertibles entre ellos, el corpúsculo es un tubo formado por 9 triplomicrotubulos y un cilindro central de proteína al que se unen los triplomicrotubulos mediante lo filamentos radiales, formando la rueda de carro (superficie del corpúsculo) los microtubulos y diplomicrotubulos están más próximos, en ellos hay una proteína, dineina, que realiza la función de las cabezas de miosina, tiene actividadATPasica intrinseca realiza la conversión mecánico-química de la energía, se produce el deslizamiento de los microtubulos flotantes sobre los fijos produciendo la flexión del flagelo, en los cilios se contraen produciendo el remado, el flagelo se va contrayendo por partes produciendo movimiento de propulsión
Ribosomas
Son orgánulos macizos y porosos formados por 2 subunidades con distinta forma, tamaño composición y coeficiente de sedimentación.Están compuesto de 70% agua, proteinas y ARNr, es compacto.
Los mejor conocidos son los de los procariotas 70s( subunidades 50 y 30s) 60% ARNr y 40 % proteínas, los 80s tienen distinta composición 50% de proteinas.
Formación su fabricación se produce en el nucleolo, este es parte de ciertos cromosomas, poseen los genes cuya trasncripción origina ARNr, estos en el metabolismo transcripcional se combinan con otros ARNr de otros cormosomas, proteinas nucleares y del citoplasma, dando lugar al metabolismo postranscripcional donde se forman las subunidades por separado, una vez formadas salen del núcleo por los poros de la membrana nuclear y se autoensamblan en torno a un ARNm en el citoplasma (sintesisi de proteinas).
El ribosoma lo tienen todas las células, es el único orgánulo esencial para una célula es esencial porque para una célula expresa en proteinas la información genética.
Tipos de ribosomas
- Libres en el hialoplasma(únicos que tienen los procariotas)
- Asociados a la membrana( RER o membrana nuclear externa)
- Aislados en procariotas
Función sintesis de proteinas, son los "realizadores mecano-químicos de las proteinas"
Cuando autoensamblan las subunidades son capaces de hacer esto, por estereoespecifidad(formas complementarias que encajan), cuando se autoensamblan aparecen unas propiedades nuevas en el ribosoma completo que no tenian las subunidades por separado, son capaces de interaccionar reversiblemente con ciertas moléculas( otros Arn, proteinas, factores) en sitios especificos (centro activo)
La entrada y la salida de estas moléculas junto con la hidrolisis del GTP producen cambios a la forma de todas y cada una de sus moléculas y en el ribosoma completo, cambio de forma que desemboca en la sintesis de proteinas.
Orgánulos membranosos
Según explicamos la célula eucariota se originó a partir de la fusión de dos procariotas, dando lugar al primer orgánulo membranoso, la membrana nuclear, irían después apareciendo los demás, a los que se sumarían posteriormente.
Las mitocondrias y cloroplastos según explica la teoría endosimbiotica,apareciendo los compartimentos celulares, diferencia fundamental con los procariotas, compartimentos que permiten a la célula eucariota organizar muchas funciones gracias a que las reacciones químicas están separadas, ya que pueden ser incompatibles.Los compartimentos pequeños y cerrados permiten aumentar la velocidad de la reacción metabólica, pues en ellos se alcanzan fácilmente las máximas concentraciones de sustrato y enzimas.
Además las relaciones entre los distintos orgánulos membranosos actúan como vía de entrada y salida de las células.
Retículo endoplásmico
Laberinto de membrana que ocupa el 10% del volumen celular.
Una única membrana muy replegada, está directamente comunicado con el núcleo, con los poros de la membrana nuclear(parte especializada del RER, aparece en la división celular) e indirectamente con la membrana plasmática y el exterior, por su relación con el aparato de golgi.
Dos partes: RER (con ribosomas), se dedica a la sintesis de proteinas para su exportación(proteinas membrana) o bien deben ser separadas del resto (enzimas digestivos, lisosomas)
R.E.Liso se encarga de la sintesis de los lípidos de la membrana, forma glicosilaciones(lipidos + proteinas con glúcidos formando el Glicocaliz), realiza la dtoxificación que es la eliminación de la toxicidad de las células.En las células musculares se encuentra elretículo sarcoplasmático que almacena y expulsa iones de calcio lo que producen la contracción muscular.
Aparato de Golgi
Conjunto de vesículas membranosas discoidales, aplanadas y apiladas, a cada pila de vesículas se le llama dictiosoma, cada uno de ellos tiene dos caras, una proxima al REL que es la cara de formación y otra alejada que es la cara de maduración, próxima a la membrana plasmática.
La función del Ap.Golgi es transformar y empaquetar las sustancias fabricadas en el Reticulo Endoplásmico para su exportación(secreción) o almacenamiento(lisosomas).
Del REL se desprenden vesiculas( de transición) con la sustancias fabricadas, se fusionan en los sáculos del aparato de golgi hasta llegar a la cara de maduración, se fusionan las vesículas(de secreción) con la membrana por autoensamblaje, vertiendo las sustancias al exterior, Secreción
Glicosilaciones comenzadas en el Reticulo junto con la sintesis de la pared celular son "vertidos" al exterior de la célula.
Lisosomas
Son vesiculas membranosas que contienen enzimas digestivos formados en RER y almacenados a través del Ap.Glogi. Su función es la digestión intracelular, los lisosomas abundan en animales unicelulares por su forma de nutrición, en pluricelulares se realiza la digesión extracelular por lo que no tienen tantos lisosomas pero si algunas celulas defensicas(globulos blancos macrófagos)
Aquellas células que forman muchos lisosomas poseen un orgánulo especifico para fabricar lisosomas, parte especializada del REL junto el aparato de Golgi, los lisosomas primarios se fusionan con la vacuola y vierten las enzimas digestivas dentro.
Tipos especiales de lisosomas:
2. Fase oscura, realizada por el ciclo de Calvin y el ciclo de ácido tricarboxilico. Los productos de la fase luminosa (ATP para enlazar, NADPH para reducir) CO2, sulfatos y nitratos.
R.E.Liso se encarga de la sintesis de los lípidos de la membrana, forma glicosilaciones(lipidos + proteinas con glúcidos formando el Glicocaliz), realiza la dtoxificación que es la eliminación de la toxicidad de las células.En las células musculares se encuentra elretículo sarcoplasmático que almacena y expulsa iones de calcio lo que producen la contracción muscular.
Aparato de Golgi
Conjunto de vesículas membranosas discoidales, aplanadas y apiladas, a cada pila de vesículas se le llama dictiosoma, cada uno de ellos tiene dos caras, una proxima al REL que es la cara de formación y otra alejada que es la cara de maduración, próxima a la membrana plasmática.
La función del Ap.Golgi es transformar y empaquetar las sustancias fabricadas en el Reticulo Endoplásmico para su exportación(secreción) o almacenamiento(lisosomas).
Del REL se desprenden vesiculas( de transición) con la sustancias fabricadas, se fusionan en los sáculos del aparato de golgi hasta llegar a la cara de maduración, se fusionan las vesículas(de secreción) con la membrana por autoensamblaje, vertiendo las sustancias al exterior, Secreción
Glicosilaciones comenzadas en el Reticulo junto con la sintesis de la pared celular son "vertidos" al exterior de la célula.
Lisosomas
Son vesiculas membranosas que contienen enzimas digestivos formados en RER y almacenados a través del Ap.Glogi. Su función es la digestión intracelular, los lisosomas abundan en animales unicelulares por su forma de nutrición, en pluricelulares se realiza la digesión extracelular por lo que no tienen tantos lisosomas pero si algunas celulas defensicas(globulos blancos macrófagos)
Aquellas células que forman muchos lisosomas poseen un orgánulo especifico para fabricar lisosomas, parte especializada del REL junto el aparato de Golgi, los lisosomas primarios se fusionan con la vacuola y vierten las enzimas digestivas dentro.
Tipos especiales de lisosomas:
-Osteoclastos, están continuamente destruyendo el hueso, van haciendo surcos digiriendo, que después se regeneran. Esos restos los vierten los lisosomas sobre el hueso. Los hongo se nutren como animales a la que dirigen fuera vertiendo los enzimas digestivos.
-Silicosis, Si y C, sobre los alvéolos pulmonares, las células del epíteto se comen al Si y C por heterofagia, y se protegen del polvo con colágeno, este colágeno es una proteína impermeable que impide el intercambio gaseoso.
-Artritis, se produce por una autofagia de cristales de ácido úrico (metabolismo de ácidos nucleicos). Es especialmente dolorosos articulaciones.
Vacuolas
Las presentan todas las células. Se sitúan en la vesícula. Ocupan entre el 30% - 90% del volumen celular.
Almacenan H2O, ya que es sus función a través de ósmosis, con el fin de crear la turgencia, hinchar a la célula. Al tener más superficie tiene más intercambio (vacuolas vegetales).
Almacenan glúcidos, proteínas, pigmentos, desechos (envejecimiento) y desechos tóxicos.
Mitocondrias
Orgánulo membranoso, parecen aisladas pero comunicadas.
Tienen un aspecto cilíndrico 0.5-1 microm, órganos membranosos distintos a los anteriores por su origen, es que tienen una doble membrana interna y externa. Estas dos membranas tienen distinto origen, composición y función.
Teoría endosimbiótica:
La célula eucariota anaerobio ancestral intento digerir por heterofagia a una procariota aerobio primitivo, pero terminaron haciendo una simbiosis, la eucariota le da monómero y la procariota le da ATP y le da O2 que para la eucariota era tóxico.
Según esta teoría las 2 membranas son de cada una, la de adentro procariota y la de afuera eucariota.
La membrana externa de eucariota es una vacuola digestiva de eucariota, por lo que es permeable (monómeros, iones) y composición de eucariota.
La membrana interna es una membrana plasmática procariota (impermeables-colesterol), formado por un 80% de proteínas específicas, transportadores de ATP sintetasa.
La matriz mitocondrial es un hialoplasma particular, donde hay una información genética, ADN circular que contiene información para su propia división y pueda crear sus propios enzimas para sus propia expresión genética, tiene su propio ribosoma 70s.
Las enzimas celulares encargadas del metabolismo son catabolismo aerobio monomeros, es la respiración celular, y esto es continuo al catabolismo anaerobio es la oxidación sin óxido que se da en el hialoplasma en la fermentación.
El origen endosimbiótico y su reproducción asexual (clonicos), además el ADN está libre de recombinación, materno y paterno de la reproducción sexual, permanecen intactos (ADN pequeño manejable e intacto desde la noche de los tiempos ...) magnífico material para estudiar la evolución.
Peroxisomas
Su morfología es semejante al de los lisosomas. Son enzimas oxidativas de toxificación, peróxido de H (catagasan).
Se consideran que también se han originado igual que la mitocondria y cloroplastos. Se consideran que se crearon antes que las mitocondrias con la atmósfera primitiva sin O2, tuvieron que ser anaerobios, y después entraron en acción las algas lianofileas, haciendo la fotosíntesis oxigénica, O2 tóxico. Peroxisomas y detoxificaban los compuestos oxigenados que se formaban.
Cada vez realizan menos funciones ya que las mitocondrias las realizan mejor. Sirven para eliminar el alcohol.
7.- Cloroplastos
Es un orgánulo mayor que las mitocondrias, entre 20-40 microm.
Hay distintos cloroplastos tanto a su forma u numero (en las células).
Forman parte de un orgánulo derivado de los plastos presentes en las células embrionarias vegetales (meristemos), compuestos por una yema interconvierte. Al darle la luz los cloroplastos se ven verdes, luego estos pasan a ser cloroplastos de color y luego leucoplastos (almidón).
Su estructura recuerda mucho a la estructura de la mitocondria. Formada por tilacoides, pigmentos fotosínteticos, vesículas aplanadas y apiladas. Los tilacoides de gran comunicados por los tilacoides de estructura. Esto delimita un espacio intratilacoidal.
Entre la membrana tilacoides y la membrana interna hay un espacio ocupado por el estroma (matriz mitocondria) hialoplasma particular, dispersión acuosa, monómeros, sales, metabolitos, plásmidos (ADN circulas) que contiene información para fabricar sus propias proteínas, ATP sintetasa, CAD transportadora de electrones, transportadores más ribosomas 70s. Además hay enzimas de expresión genética y de origen celular (simbiosis) creado por reacciones anabólicas en el cloroplasto.
La función de los cloroplastos es la de realizar la fotosíntesis, que consta de dos partes:
1. Luminosa, consiste en la conversión de la energía electromagnética de la luz, en energía química, ATP, además del poder reductor NADPH.
2. Fase oscura, realizada por el ciclo de Calvin y el ciclo de ácido tricarboxilico. Los productos de la fase luminosa (ATP para enlazar, NADPH para reducir) CO2, sulfatos y nitratos.
Los cloroplastos se multiplican a partir de otros preexistentes se reproducen por si mismos, son autónomos, Teoría endosimbiótica, eucariota primitivo heterotrofo por heterofagia de un alga cianoficea.
Núcleo
Es el orgánulo más característicos de la célula eucariota, que se habrían originado por la fusión de 2 procariotas, haciendo así la creación del núcleo.
En general solo se presenta un solo núcleo, aunque hay células que tienen más de un núcleo (células polinucleares) como son las células musculares, esto es debido a la fusión de la célula o por división múltiple del núcleo, sin división citoplasma.
En general el núcleo es esférico y su situación es central, y también ocurre que se pueden encontrar en otros lugares y otras formas.
- Estructura y composición del núcleo
Depende del momento de la vida de la célula, es decir, depende de la fase del ciclo celular.
El ciclo celular son las fases por las que pasa la vida de una célula, es el tiempo que transcurre desde que nace por una división, hasta que finaliza su división.
El 99.5% de la vida de la célula es la interfase, es si vida "normal", y el 0.5% restante se encuentra en división.
Esta separado del hialoplasma por uan doble membrana nuclear , membrana nuclear externa con ribosomas que es una continueación del RER. La presencia de los ribosomas junto su contenido forman el espacio perinuclear, parecido al RE.
La membrana nuclear interna, tramo en tramo formando poros formados de proteínas(complejo del poro) que se encargan del transporte de grandes moleculas en varias direcciones(nucleótidos, proteinas, ARNs, subunidades ribosomas). En la cara interna de la membrana interna hay proteinas filamentosas del citoesqueleto, la lámina nuclear que es un filamento intermedio actua como anclaje para sostener a la cromátina y al nucleólo, también se encarga de la formación de la nueva membrana nuclear trás la división.El líquido del núcleo el nucleoplasma que es como el hialoplasma(iones, monómeros, metabolitos, enzimas)se encuentra disperso el ADN que es el mayor componente del núcleo junto con el ARN asociado a proteinas determinan su estructura(nuceosomas), forma (bucle cromosomas) y funcionamiento(duplicación y transcripción).
Proteínas básicas
(El ADN es ácido y se lleva bien con iones positivos) Muchos Aa positivos dan lugar a 5 histonas, son proteinas globulares que tienden a asociarse entre si, formando octomeros, cilindro que da dos vueltas de hélice formando el nucleosoma que es la unidad estructural del ADN.
La 5ª histona(H1) desde los nucleosomas se unen al ADN separador superenrollandolo y acercando a los nucleosomas, formandose el collar de perlas.
Este se enrolla helicoidalmente, 6 nucleosomas por vuelta dando lugar alSolenoide que se pliega y repliega constituyendo los bucles del ADN que es la forma activa del ADN, trasncribiendose o duplicando dando lugar a la cromatina, tipica de la interfase y del funcionamiento normal de la célula.
Proteínas ácidas( con cargas negativas) 500 diferentes que se encargan de la duplicación, transcripción, son estructurales como la actina y miosina que son contractiles se deslizan unas sobre otras lo que hace la condensanción y descondensación de los cromosomas antes y después de la división.
Si teñimos el núcleo en interfse con colorantes básico, el 99% de la cromatina se tiñe intensamente(heterocromatina, ADN condensado empaquetado y guardado irreversiblemente siendo el resultado de ladiferenciación celular.El 1% del ADN formará ciertas proteínas, planos que darán cierta estructura y función a esas células y sus distintos tejidos.
Cuando teñimos a una célula en división, todos los cromosomas son heterocromatinas.
Núcleo en división mitótica
Aparece cuando la cromatina interfásica se condensa, los cromosomas se hacen visibles al microscopio óptico(no ocurria en la cromatiba interfásica).
Unos organismo que disponen de un ejemplar de cada cromosoma, haploides, diploides cuando hay dos ejemplares de cada cromosoma(homólogos), poliploides con más de dos ejemplares.
Los cromosomas tienen forma de bastón formados por dos cromátidas hermanas idénticas, son un duplicado la una de la otra, se mantienen en unidad por una constricción primaria o centromero, a ambos lados una placa de proteinas que actuan como centro organizador de los microtúbulos cinetocoricos del huso acromático que permitiran la separación de las cromátidas durante la mitosis(cinetocoros)
En el extremo de las cromátidas hay fragmentos receptivos de ADN , telómeros que protegen la información significativa de los cromosomas de sus pérdidas sucesivas trás las divisiones, las pérdidas de información llevan al envejecimiento celular.Los gametos y los células cancerosas tienen una enzima la telomerasa que alarga continuamente los telómeros, mantienen a la célula en un estado juvenil permanente, con capacidad de dividirse continuamente(embrionarios).
El número y forma de los cromosomas es característico de cada ser vivo, en diploides 2 ejemplares de cada cromosoma, cromosomas homólogos que tienen la misma forma , tamaño, hablan de los mismos caracteres pero no necesariamente dicen lo mismo( no idénticos).Es difícil el estudio del cromosoma porque sólo están en el 0,5 % de la vida de la célula, por eso usan sustancias para que esten en división(metafase), para poder hacerles fotos, ampliandolas, las recortan y emparejan por homólogos, Cariotipo, asi se ven las anomalias cromosomicas, también se pueden ver las anormalidades de las células cancerosas.
