La célula y sus funciones
La célula está compuesta por una parte interna, el núcleo, y una externa, que es el citoplasma. El núcleo está separado del citoplasma por una membrana nuclear, y este último a su vez está separado de los líquidos circundantes por la membrana celular.
Las diferentes sustancias que componen la célula reciben el nombre de PROTOPLASMA.
Las PROTEINAS, están dividas en estructurales y globulares, las primeras proporcionan el mecanismo contráctil de todos los músculos y también se organizan en microtúbulos que proporcionan el citoesqueleto de los orgánulos tales como los cilios y los huesos mitóticos de las células de mitosis, ,mientras que las restantes son principalmente enzimas celulares, solubles en el líquido de la célula o forman parte integrante de estructuras membranosas de su interior o se encuentran adheridas a estas estructuras.
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Los LIPIDOS, fosfolipidos y colesterol, por su parte son insolubles en agua y por lo tanto se utilizan para formar las barreras membranosas que se paren los diferentes tipos de compartimientos intracelulares. Los triglicéridos o grasas neutras son el principal almacén corporal de nutrientes suministrador de energía que puede ser disuelto y utilizado para obtener energía en cualquier parte del cuerpo que la necesite.
Los CARBOHIDRATOS son parte de las moléculas de glicoproteínas y tienen una misión fundamental en la nutrición de la célula. Están siempre presentes en le liquido extra celular circundante de modo que sea de fácil acceso a la célula, también, están almacenadas en las células en forma de glucógeno para satisfacer rápidamente las necesidades energéticas de la célula.
Estructura física de la célula:
Los orgánulos son estructuras físicas altamente organizadas, las cuales son importantes para el funcionamiento celular. Entre ellas se encuentran: la Membrana Celular, la Membrana Nuclear, el Retículo Endoplasmatico, el Aparato de Golgi, las Mitocondrias, los Lisosomas, y los Centriolos.
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La membrana celular es un película extremadamente delgada, pero tenazmente estable, de moléculas de lípidos y proteínas. Es como una sopa muy rica que protege la integridad de la célula rodeada por líquido extracelular que proviene de la sangre. Una característica especial es que es líquida lo que permite que partes de la membrana puedan fluir de un lado al otro a través de toda la superficie.
Los lípidos de la membrana son los encargados de dejar pasar ciertas sustancias a la célula, actúa como filtro. Es una barrera impermeable para aquellas sustancias hidrosolubles (iones, glucosa, urea, etc.) y permeable para las sustancias liposolubles (oxigeno, dióxido de carbono, alcohol, etc.).
Hay 5 tipos de proteínas en la membrana, la mayor parte de las cuales son glucoproteínas: bombas, canales, receptores, enzimas y proteínas estructurales. Estas no son específicas para cada tarea sino que pueden realizar diferentes acciones, es decir, una proteína estructural puede ser a la vez un receptor o bomba o enzima. A su vez se dividen en proteínas integrales, atraviesan la membrana y proteínas periféricas. Muchas de las estructurales proporcionan canales (poros) a través de los cuales los iones pueden difundir entre líquidos extra e intracelulares. Son selectivas. Las proteínas integrales actúan como transportadoras y otras como enzimas. Las proteínas periféricas se encuentran en el interior de la membrana y siempre están unidas a proteínas integrales, actúan como enzimas. Proteínas especiales desempeñan papeles clave en el transporte de materiales para la construcción de las células, nutrientes y hormonas por medio del aporte de señales intracelulares específicas como el AMP cíclico. Un mecanismo importante es la endositos mediada por receptor.
El espesor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros. Está compuesto aproximadamente por un 55% de proteínas, 25% de fosfolipidos, 13% de colesterol 4% de otros lípidos y 3% de carbohidratos.
La molécula lipídica individual tiene una cabeza, radical fosfato, hidrofílica (soluble en agua), que forman la superficie externa e interna de la membrana y dos colas, lípidos, hidrofóbicas, (soluble en grasa) que se encuentran en el interior de dicha membrana. Esto sirve como anclaje para otros componentes de la membrana como las proteínas y glucoproteinas.
Las enzimas se localizan en el citoplasma, en los límites de la membrana celular, y mantienen los procesos metabólicos anaerobios de la célula. A su vez aceleran las químicas.
El glucocaliz es un recubrimiento laxo que tiene a menudo la célula, compuesto por carbohidratos unidos entre si llamados protoglicanos. Posee varias funciones:
Muchos de los carbohidratos están cargados negativamente lo que lleva a repeler aquellas otros objetos con carga negativa. El glucocaliz de algunas células se une al glucolaliz de otras uniendo de esta forma también células. Muchos de los carbohidratos actúan como sustancias receptoras para la unión de hormonas como la insulina, activando proteínas integrales acopladas las cuales activan enzimas intracelulares. Otras intervienen en las acciones inmunitarias.
Los proteoglicanos son compuestos hidrocarbonados, es decir carbohidratos unidos entre si por pequeños núcleos proteicos, se encuentran también unidos de forma laxa a la superficie externa de la célula.
Citoplasma y orgánulos
El citoplasma está compuesto por una cierta cantidad de elementos formes y disueltos, como glóbulos de grasa neutra, gránulos de glucógeno, ribosomas, gránulos secretores, y cinco orgánulos muy importantes: el Retículo Endoplásmico, el Aparato de Golgi, las Mitocondrias, los Lisosomas, y los Peroxisomas. El líquido que contiene esas sustancias se llama Citosol. El ectoplasma es la parte que se encuentra por debajo de la membrana celular y en medio de ellos se encuentra el endoplasma.
El citisol es el líquido amarillo que contiene el citoplasma donde se alojan principalmente proteínas disueltas, electrolitos, glucosa, y cantidades minúsculas de compuestos lipídicos.
Sistemas funcionales de la célula
Fagocitosis
Mecanismo de endocitosis que se produce cuando se engloban sustancias de tamaño relativamente grandes como bacterias, polvo atmosférico, partículas virales y cuerpos extraños.
Además constituye un mecanismo de defensa cuando es desarrollada por los leucocitos de la sangre, o una forma de nutrición, como en el caso de algunos protistas.
Pinocitosis
Proceso que consiste en la incorporación de proteínas y otras sustancias solubles en vesículas con un alto contenido de agua.
[endif]--La endocitosis es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes o partículas, englobándolas en una invaginación de su membrana citoplasmática, formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se incorpora al citoplasma. Esta vesícula, llamada endosoma, luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular. Existen dos procesos:![endif]--
La Endocitosis mediada por receptor o ligando: es de tipo específica, captura macromoléculas específicas del ambiente, fijándose a través de proteínas ubicadas en la membrana plasmática (especificas). Una vez que se unen a dicho receptor, forman las vesículas y las transportan al interior de la célula. La endocitosis mediada por receptor resulta ser un proceso rápido y eficiente.
La exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido. La exocitosis se observa en muy diversas células secretoras, tanto en la función de excreción como en la función endocrina. También interviene la exocitosis en la secreción de un neurotransmisor a la brecha sináptica, para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre neuronas. La secreción química desencadena una despolarización del potencial de membrana, desde el axón de la célula emisora hacia la dendrita (u otra parte) de la célula receptora. Este neurotransmisor será luego recuperado por endocitosis para ser reutilizado. Sin este proceso, se produciría un fracaso en la transmisión del impulso nervioso entre neuronas. este proceso, hace parte de la formacion de Estalagmitas
Locomoción de las células
Movimiento amebiano:
Característico de las amebas y en los glóbulos blancos. Se produce por la formación de pseudópodos que se extienden y se retraen, de manera que el citoplasma pasa de un estado fluido de "sol" a otro semisólido de "gel", y en el que se cree están también implicadas ciertas fibras de citoesqueleto que se ensamblan y se desensamblan.
Movimiento ciliar:
Este movimiento ocurre describiendo una curva y se denomina golpe o bateo de retorno. La recuperación comienza en la zona flexionada del cilio pero la flexión se va propagando hacia punta a medida que el cilio gira. Los cilios de una célula se mueven de forma coordinada, que es metacrónica en el plano de movimiento: cada cilio realiza el mismo movimiento con el anterior pero con un retraso de fracciones de segundo y es isocrónica respeto al plano perpendicular, es decir, todos los cilios están en la misma fase de movimiento.
El movimiento se produce por desplazamiento de unos dobletes respecto a los otros. El mecanismo y desplazamiento se debe la actuación de los brazos de dineína. El deslizamento activo se produce por sucesivas conexiones y desconexiones de los brazos del microtúbulo A de un doblete con el B del siguiente doblete. Es un mecanismo similar a la contracción muscular, requerindo gasto de energía. Los brazos de dineína tienen actividad ATPasa y actúan en presencia de calcio y magnesio. Los microtúbulos del par central también intervienen en el movimiento debido a su unión con los radios
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Cuestionario
¿Qué es el protoplasma, cómo está compuesto?
R: El protoplasma son las diferentes sustancias que constituyen la célula, y está compuesto principalmente por: agua, iones, proteínas, lípidos y carbohidrato.
Descripción de la estructura de la membrana celular
R: La membrana celular es un película extremadamente delgada, pero tenazmente estable, de moléculas de lípidos y proteínas. Es como una sopa muy rica que protege la integridad de la célula rodeada por líquido extracelular que proviene de la sangre. Una característica especial es que es liquida lo que permite que partes de la membrana puedan fluir de un lado al otro a través de toda la superficie.
¿Cuál es la función de los lípidos de la membrana?
R: Los lípidos de la membrana son los encargados de dejar pasar ciertas sustancias a la célula, actúa como filtro. Es una barrera impermeable para aquellas sustancias hidrosolubles (iones, glucosa, urea, etc.) y permeable para las sustancias liposolubles (oxigeno, dióxido de carbono, alcohol, etc.)
Funciones de las proteínas de membrana
R: Las proteínas integrales actúan como transportadoras y otras como enzimas. Las proteínas periféricas se encuentran en el interior de la membrana y siempre están unidas a proteínas integrales, actúan como enzimas.
¿Cuál es el espesor de la membrana celular y cuál es su composición química?
R: El espesor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros. Esta compuesto aproximadamente por un 55% de proteínas, 25% de fosfolipidos, 13% de colesterol 4% de otros lípidos y 3% de carbohidratos.
¿Cómo es la estructura de la molécula de lípido de la membrana celular y cuál es la función de cada una de sus partes?
R: La molécula lipídica individual tiene una cabeza, radical fosfato, hidrofílica (soluble en agua), que forman la superficie externa e interna de la membrana y dos colas, lípidos, hidrofóbicas, (soluble en grasa) que se encuentran en el interior de dicha membrana. Esto sirve como anclaje para otros componentes de la membrana como las proteínas y glucoproteinas.
¿Cuáles son las funciones de la membrana celular?
R: La membrana controla el transito de ingredientes desde este medio y desde el cuerpo como un todo, forma una barrera para la difusión molecular de ciertas sustancias como los compuestos hidrosolubles, y a su vez, logra cierta permeabilidad para el agua a partir de los poros acuosos formados por la incorporación de moléculas formadoras de poros y aquellas sustancias liposolubles como oxigeno, dióxido de carbono y alcohol. La membrana celular mantiene una diferencia en las concentraciones iónicas entre el fluido extracelular y el fluido intracelular lo cual es importantísimo para la actividad de la célula.
¿Qué es el citoplasma? ¿Cómo está compuesto?
R: El citoplasma está compuesto por una cierta cantidad de elementos formes y disueltos, como glóbulos de grasa neutra, gránulos de glucógeno, ribosomas, gránulos secretores, y cinco organelas muy importantes: el retículo endoplásmico, el aparato de golgi, las mitocondrias, los lisosomas, y los peroxisomas.
¿Qué es el citosol, cómo está compuesto y cuál es su función?
R: El citisol es el líquido amarillo que contiene el citoplasma donde se alojan principalmente proteínas disueltas, electrolitos, glucosa, y cantidades minúsculas de compuestos lipídicos.
¿Qué es la endocitosis, cuáles son sus formas principales?
R: Es la forma en que las moléculas de gran tamaño atraviesan la membrana celular, tiene 2 formas fagocitosis y pinocitosis.