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Donde hay educación no hay distinción de clases Confucio

1. la célula y sus funciones

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Donde hay educación no hay distinción de clases

Confucio

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LA CÉLULA Y SUS FUNCIONESDra. Karina Soto OrtizCirujana OftalmólogaCórnea y Cirugía Refractiva

Imagenología Corneal

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Comparación de tamaños

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Organización de la célula

Núcleo Membrana nuclear

Citoplasma Membrana plasmática

Protoplasma Agua Iones Proteínas Lípidos Carbohidratos

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Protoplasma

Agua Concentración del 70-85%

Iones Potasio, magnesio, fosfato, sulfato,

bicarbonato Sodio, cloruro, calcio

Proteínas 10 a 20% de masa celular Estructurales y funcionales

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Protoplasma

Proteínas estructuralesFilamentos Microtúbulos Citoesqueleto

Proteínas funcionales Enzimas, móviles o adheridas a membrana Catalizan reacciones químicas intracelulares

Fibras de colágenoFibras de elastina

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Protoplasma

Lípidos 2% masa celular Forman membranas celulares, almacenan

nutrientes. Colesterol, fosfolípidos, triglicéridos

Hidratos de carbono Glucoproteínas Nutrición: glucosa y glucógeno

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Estructura física

Organelos intracelulares Membranas que lo recubren

Los lípidos hacen una barrera al agua y sustancias hidrosolubles

Proteínas que forman “poros” para el paso de sustancias específicas

Enzimas

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Estructura física

Membrana celular 55% proteínas 25% fosfolípidos 13% colesterol 4% lípidos 3% hidratos de carbono

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Membrana celular

Bicapa lipídica, con proteínas globulares.

Fosfolípidos Extremo fosfato – hidrofílico Acido graso – hidrofóbico

Las porciones hidrofílicas están en contacto con el agua intra y extracelular.

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Membrana celular

Permeabilidad de la capa lipídica

Impermeable a iones, glucosa, urea Permeable a O2, Co2, alcohol

El colesterol de la membrana determina el grado de permeabilidad.

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Membrana celular

Proteínas de membrana Glucoproteínas

Proteínas integrales (penetran toda la membrana)

Proteínas periféricas (sólo en la superficie)

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Proteínas integrales

Canales o poros selectivos para iones Proteínas transportadoras Enzimas Receptores de hormonas

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Proteínas periféricas

Se unen a las proteínas integrales Son enzimas o controladores del

transporte de sustancias a través de los poros.

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Membrana celular

Hidratos de carbono

Unidos a proteínas o lípidos (glucoproteínas y glucolípidos)

La porción “gluco” protruye al exterior de la célula

Glucocáliz: proteoglicanos en la pared externa de la célula.

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Membrana celular

Los hidratos de carbono:

Dan carga negativa a la célula Une una célula con otra a través del glucocáliz Componentes de los receptores hormonales Participan en la reacción inmune

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Citoplasma

Citosol Porción líquida Proteínas, electrolitos, glucosa

Grasa, glucógeno, ribosomas, vesículas Organelos:

Retículo endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondiras Lisosomas Peroxisomas

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Retículo endoplásmico

Red de estructuras vesiculares tubulares y planas – más superficie.

Membrana bilipídica + proteínas Matríz endoplásmica – medio acuoso

distinto al citosol Enzimas – metabolismo celular

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Retículo endoplásmico

Rugoso Contiene ribosomas (ARN y proteínas) Sintetiza nuevas proteínas

Agranular o Liso Síntesis de lípidos Ayuda en procesos enzimáticos

intrarreticulares

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Reticulo Endoplásmico Rugoso

Ribosomas

Microscopía electrónica

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Retículo endoplásmico rugoso con vesículas secretoras En la glándula seminal de una rata.

Microscopía electrónica

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Aparato de Golgi

Íntima relación con Retículo Endoplásmico Estructura similar al RE liso, con vesículas

secretoras Las vesículas de transporte salen del RE y

se fusionan al Aparato de Golgi, ahí se procesan para formar lisosomas, vesículas secretoras, etc.

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Aparato de Golgi

Microscopía electrónica

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Lisosomas

Organelos vesiculares que se forman por la rotura del aparato de Golgi, y se dispersan por el citoplasma

Aparato digestivo intracelular Digiere

Estructuras celulares dañadas Partículas de alimento Sustancias no deseadas (bacterias)

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Lisosomas

Bicapa lipídica, gran cantidad de gránulos.

Los gránulos contienen enzimas digestivas

Estas enzimas hidrolizan: escinden en dos o más partes un compuesto orgánico.

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Lisosomas

Cuando la célula rompe la membrana de los lisosomas, se liberan las enzimas digestivas.

Las enzimas dan lugar a productos pequeños, de fácil difusión, como aminoácidos y glucosa.

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Peroxisomas

Proceden del RE Contienen oxidasas – forman peróxido de

Hidrógeno (H202) El H202 + catalasa – oxidan sustancias que

de otra forma serían venenosas.

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Vesículas secretoras

Sustancias químicas especiales se forman en el sistema RE-AG y se liberan hacia el citoplasma en forma de vesículas o gránulos secretores.

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Vesículas secretoras

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Exocitosis

Que el Dr. Jastrow nos perdone el plagio

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Mitocondrias

Extraen energía de los nutrientes. Su número varía dependiendo de cuánta

energía necesite la célula Se concentran en los sitios de mayor

metabolismo energético Varios tipos y tamaños

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Mitocondria

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Mitocondria

Estructura básica Membrana bilipídica + proteínas

Membrana externa Membrana Interna

Compartimentos (pliegues) –unión de enzimas Matríz – enzimas disueltas

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Mitocondria

Función Oxidación de nutrientes Liberación de energía Formación del compuesto de ALTA ENERGIAATP (Adenosin trifosfato) El ATP se libera a la célula y va a donde la

célula necesite energía.

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Mitocondria

Se reproducen a sí mismas Contiene ADN similar al del núcleo, que

controla su función y replicación, llamado ADN mitocondrial.

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Mitocondria

Microscopía electrónica

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Mitocondria

Mitocondria tipo tubular – glándula suprarrenal

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Estructuras filamentosas y tubulares

Proteínas fibrilares que forman filamentos o túbulos y microtúbulos.

Citoesqueleto – estructuras físicas rígidas Por ej.

Actina y miosina Microtúbulos de cilios

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Microtúbulos

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Núcleo

Centro de control Contiene el ADN (genes)

Determinan las características de las proteínas

Controlan la reproducción de la célula (mitosis)

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Estructura del Núcleo

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Membrana nuclear

Dos membranas bicapa Membrana externa – Retículo endoplásmico Poros nucleares con grandes complejos

proteicos

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Continuidad RE-Nucleo

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Membrana nuclear

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Poro nuclear

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Poro nuclear

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Nucleolos

No tienen membrana Son acúmulos de ARN y proteínas

ribosomales El ADN sintetiza ARN,

parte del cual se almacena en los nucleolos otros pasan a través de los “poros” hacia el

citoplasma Este ARN + proteínas sintetizan ribosomas

maduros, que formarán más proteínas.

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Nucleolos

Microscopía electrónica

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Nucleolos

Inmunofluorescencia

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Hay dos cosas infinitas: el Universo y la estupidez humana.

Y del Universo no estoy tan seguro

Albert Einstein

[email protected]

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SISTEMAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA

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Sistemas funcionales

Ingestión celular – Endocitosis Pinocitosis Fagocitosis

Digestión celular – lisosomas Síntesis y formación de estructuras cels.

Retículo endoplásmico Aparato de Golgi

Extracción de energía de los nutrientes Mitocondria

Locomoción celular Movimiento amebiano y cilios

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Endocitosis

Transporte activo Transporte de una sustancia a través de la

membrana por una estructura física (proteina) Endocitosis

Las partículas muy grandes entran a la célula gracias a esta función especializada. Pinocitosis – partículas diminutas Fagocitosis – partículas grandes

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Pinocitosis

Especialmente rápida en los macrófagos Se unen proteínas a la membrana celular

a través de receptores, localizados en las hendiduras revestidas.

Las hendiduras se invaginan (filamentos contráctiles) y se cierran los bordes (proteínas fibrilares).

La porción invaginada se separa de la superficie formando una vesícula en el citoplasma.

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Pinocitosis

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Fagocitosis

Macrófagos tisulares, leucocitos. Bacterias, células muertas, restos

tisulares Bacterias unidas a un anticuerpo

previamente. El anticuerpo se une a los receptores de

membrana (opsonización) Mismo proceso de la pinocitosis que

termina en vesículas.

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Fagocitosis

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Digestión

Al aparecer una vesícula se une a ella uno o más lisosomas

Vacían sus hidrolasas ácidas en la vesícula (vesícula digestiva)

Hidrolización de proteínas, hidratos de carbono, lípidos.

Los productos serán aminoácidos, glucosa, fosfatos.

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Digestión

Los productos de la digestión difundirán al citoplasma.

Lo no-digerible forma el cuerpo residual, que se excretara por exocitosis.

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Digestión y Exocitosis

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Lisosomas

Regresión de tejidos Útero Glándulas mamarias Músculos

Autólisis Eliminación de células o tejido dañado

Bactericidas Lisozima, Lisoferrina, pH 5.

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Síntesis y formación de estructuras celulares

Retículo endoplásmico rugoso Ribosomas

Sintetizan proteínasExtruyen al citosolExtruyen a la matríz endoplásmica

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Síntesis y formación de estructuras celulares

Reticulo endoplásmico liso Sintetiza lípidos

Fosfolípidos Colesterol

Se incorporan a la bicapa lipídica del REL

Las vesículas RE migran al Aparato de Golgi

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Síntesis y formación de estructuras celulares

Otras funciones del REL Enzimas para desdoblar glucógeno Enzimas para detoxificar

Coagulación, oxidación, hidrólisis, conjugación con ácido glucurónico, etc.

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Aparato de Golgi

Procesa las sustancias formadas en el RE Sintetiza hidratos de carbono

Ácido hialurónico Condroitín sulfato

Estos son componentes del moco, secreciones glandulares, intersticio, matríz del cartílago y del hueso.

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Aparato de Golgi

Las vesículas de transporte del REL, se escinden y difunden hacia la capa más profunda del AG.

En estas vesículas se sintetizan proteínas El AG les pega hidratos de carbono y

compacta las secreciones. Al terminar el proceso se separan

vesículas que difunden a través de la célula.

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Aparato de Golgi

Vesículas formadas Vesículas secretoras y lisosomas

Difunden hacia la membrana celular, se fusionan a ella y vacían sus sustancias al exterior por exocitosis.

Vesículas intracelulares Se fusionan a la membrana celular o membranas

de las mitocondiras o del RE, reponiendo superficie.

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Formación de proteínas, lípidos y vesículas en el RE y AG

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Extracción de energía de los nutrientes

La mitocondria

Alimentos Hidratos de carbono – glucosa Proteínas – aminoácidos Grasas – ácidos grasos

Estos entran a la célula, reaccionan con oxígeno y enzimas, liberando ATP.

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Formación de ATP

Célula: glucólisis Glucosa ácido pirúvico

ADP ATP

Mitocondria: Hidratos de carbono, lípidos, aminoácidos Ácido pirúvico Acetil Coenzima A

Ciclo de Krebs ATP

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Formación de ATP

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Usos del ATP

Transporte de sustancias Sodio, potasio, calcio, magnesio, etc.

Sintesis de compuestos químicos Proteínas, fosfolípidos, colesterol, etc.

Trabajo mecánico Locomoción celular, contracción muscular,

etc.

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Usos del ATP

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Locomoción celular

Músculo esquelético, cardíaco y liso Otras células

Movimiento amebiano Movimiento ciliar

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Movimiento amebiano

Movimiento de toda célula en relación con su entorno

Se emite un seudópodo, se proyecta a distancia, se ancla y tira de la célula. Formación continua de membrana celular en

el extremo conductor Absorción continua de membrana celular en

las partes medias y posterior Unión del seudópodo por proteínas de

receptor a tejido circundante.

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Movimiento amebiano

Se piensa que hay actina y miosina en cada célula, lo que da contracción.

Todo el proceso funciona por ATP Todo inicia por quimiotaxis

Ejemplos Leucocitos Fibroblastos Células embrionarias

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Movimiento amebiano

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Macrófago extendiendo un pseudópodo

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Movimiento ciliar

Movimiento a modo de látigo de los cilios que están en la superficie celular.

Vías respiratorias y trompas de Falopio Desplazan líquido en una dirección. Hay varios cilios por célula. Están formados por microtúbulos y

túbulos.

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Estructura y función del cilio

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Cilios pulmonares

Page 92: 1. la célula y sus funciones

Uno de los principales objetivos de la educación debe ser ampliar las

ventanas por las cuales vemos al mundo.

Arnold H Glasgow

[email protected]