BIOLOGIA CELULAR

(1)

BIOLOGIA CELULAR

Blgo. RONALD J. TICONA CÁRDENAS

[email protected]

(2)

CÉLULA EUCARIOTE

Blgo. RONALD J. TICONA CÁRDENAS ULC

(3)

1. ENVOLTURA:

PARED CELULAR GLUCOCÁLIX

2. MEMBRANA CELULAR

3. CITOPLASMA HIALOPLASMA

CITOSOL

CITOESQUELETO MORFOPLASMA

ORG. SIN MEMBRANA ORG. CON MEMBRANA

SIST. DE ENDOMEMBRANAS

4. NÚCLEO

CARIOTECA CARIOPLASMA CROMATINA NUCLEOLO

(4)

Diferencias entre célula animal y vegetal

 Célula animal

– No plastidios

– No pared celular

– Nutrición heterótrofa – Presenta centriolos – Vacuolas pequeñas – No glioxisomas

 Célula vegetal

– Pta. Plastidios

– Pta. Pared celular – Nutrición autótrofa – No pta. Centriolos – Vacuolas gigantes – Pta. glioxisomas

(5)

Célula Vegetal

(6)

Célula Animal

(7)

Composición química:

– Bacterias: mureína – Hongos: quitina – Algas: celulosa

– Vegetales: celulosa,

1.- CUBIERTAS:

Capas de la P.C. vegetal: 3 capas

• PRIMARIA: hemicelulosa, celulosa, pectinas, proteínas

• SECUNDARIA: celulosa, hemicelulosa, lignina

• Terciaria: lignina

LÁMINA MEDIA: formado por pectina que se transforma a pectato de Ca y Mg o sustancia cementante.

PARED CELULAR ^PRIMARIA

SECUNDARIA TERCIARIA

LÁMINA MEDIA MEMBRANA CELULAR

(8)

Modificaciones de la pared celular:

– Lignificación:

– Cutinización:

– Suberificación:

– Gelificación:

– Mineralización:

 Funciones de la pared celular:

– Impide la citólisis en medio hipotónico.

– Le da forma, protección y rigidez a la célula

– Permite el intercambio de sustancias a través de sus poros.

Los plasmodesmos son los puentes de

comunicación entre dos células vegetales vecinas.

(9)

El GLUCOCÁLIX: Pte. en protozoos y animales,

compuesta de glúcidos: Glu, Gal, N-acetilGal, N- acetilneuaramínico (NANA o ác. Siálico),

glucolípidos (gangliósidos) y glucoproteínas de la membrana celular.

 Funciones del glucocalix:

– Reconocimiento celular.

– Adhesión intercelular.

– Controla el crecimiento celular – Filtración.

– Microambiente ^.

– Proporciona carga eléctrica a la célula

(10)

Blgo. MSc. VICENTE CHAMBILLA QUISPE CEPRE - U

(11)

 Grosor de 70 a 80 angstrom.

 Modelo actual: en 1972 Singer y Nicholson: el Mosaico Fluído.

 Composición química:

– Proteínas: 50%. Determinan la función.



Integrales: atraviesan. Canal Proteico.



Periféricas: en la superficie. Anclaje Glucocalix.

– Lípidos: 45%. Determinan la estructura.

Fosfolípidos, Colesterol.

– Glúcidos: 5%, en lado externo unidos a

proteínas y lípidos, formando el GLUCOCÁLIX.

2.- Membrana Citoplasmática

(12)

GLUCOCALIX

(13)

 Propiedades Generales:

–La membrana es fluida –Es asimétrica

–Es semipermeable

 Funciones de la membrana:

–Compartamentalización:

–Transporte:

–Receptora y transmisora:

–Permitir el reconocimiento celular y –Adhesión celular.

(14)

(15)

Modificaciones de la membrana celular



Microvellosidades: chapa estriada, ribete



Uniones oclusiva: unión estrecha.



Uniones adherentes:

– Desmosomas

– Banda de adhesión o unión intermedia – hemidesmosomas



Uniones comunicantes

(16)

El transporte a través de la membrana celular

Transporte Pasivo

Transporte Activo

Difusión Simple: no carriers

- Por Bicapa: sust. Liposolubles, moléculas pequeñas

- Por Poro Canal: iones Na, Cl, K, Ca.

Difusión Facilitada: si carriers. sust.

Hidrosolubles. monosacáridos y aminoácidos

Por Bombas: las sust. Son transportados en contra de su gradiente de concentración.

-Bomba de Na-K -Bomba de Ca Por Masas:

-Endocitosis: incorpora masas - Fagocitosis: sólidos

- Pinocitosis: líquidos

- Rofeocitosis: citoplasma -Exocitosis: expulsa masas

-Transitosis: tránsito de ingreso y salida

(17)

TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN

POR BICAPA DIFUSIÓN POR PORO CANAL

DIFUSIÓN FACILITADA

TRANSPORTE ACTIVO VIT. A,D,E,K

HORM. ESTER

Na

⁺

, K

⁺

, Cl

^-

, Ca

⁺⁺

Glucosa,

aminoácidos

(18)

Bomba de Na-K

(19)

Pinocitosis, fagocitosis y exocitosis

(20)

EL CITOPLASMA

 División:

– Hialoplasma o Matriz citoplasmática:



Coloide celular



Citoesqueleto

– Morfoplasma: estructuras con forma definida



Sistema de endomembranas.



Organelas membranosas



Organelas no membranosas



Región situada entre el

núcleo y la membrana celular.

(21)

EL CITOESQUELETO



Los filamentos del citoesqueleto son:

– Microtúbulos:



25 nm de grosor.



Proteína: tubulina.



Presente en centriolos, cilios, flagelos y huso acromático.

– Microfilamentos:



Grosor: de 5 a 7 nm



Proteína: actina y miosina.



Función: contracción muscular, fagocitosis, ciclosis, mov.

ameboideo y en la citocinesis.

– Filamentos intermedios: (tonofilamentos)



Grosor: de 10 nm



Proteína: alfa-queratina, vimentina, desmina, etc.



Función: verdadero citoesqueleto, forman desmosomas.

(22)

El citoesqueleto

(23)

(24)

 Tipos: RE liso y RE rugoso.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER): ergastoplasma

– Presenta: ribosomas.

– Función:



Síntesis de proteínas,



Síntesis de la Enzimas de los lisosomas,



Regenera envoltura nuclear.

Sistema de Endomembranas:

1.- Carioteca:

2.- Retículo Endoplasmático:

(25)

 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO (REL):

sin ribosomas.

– Función:



Circulación intracelular



Almacén de calcio



Síntesis de lípidos



Detoxificación de drogas

(26)

Retículo endoplasmático

(27)

(28)

 Conjunto de sacos discoidales.

 Dictiosoma. En vegetales

 Funciones:

– Concentra productos sintetizados en el RE.

– Síntesis de mucopolisacáridos

– Síntesis de polímeros como celulosa, pectinas

– Origina membrana celular, glucocálix, pared celular, vacuolas, lisosomas.

– Glucosida lípidos (glucolípidos) y proteínas (glucoproteínas-anticuerpos)

– Forma el acrosoma de los espermatozoides.

– Forma el fragmoplasto en células vegetales.

3.- Aparato de Golgi:

(29)

Aparato de Golgi

(30)

 Máquina energética o central eléctrica de la célula.

 Condrioma: conjunto de mitocondrias

 Son autoduplicables y semiautónomos:

presentan su propio ADN y ribosomas 55s.

 Doble membrana, la interna forma las crestas mitocondriales.

ORGANELOS CON MEMBRANA Organelos con doble membrana:

1.- Mitocondrias o condriosoma

(31)

La mitocondria

(32)

 Función:

– Respiración celular con producción de ATP.

– En la matriz mitocondrial:



Ciclo de Krebs o del ác. Cítrico.



B oxidación de ácidos grasos y aminoácidos,



Síntesis de AG de cadena corta y de AA no esenciales.

– En las crestas mitocondriales:



Cadena transportadora de electrones y



Fosforilación oxidativa.

(33)

2

(34)

El ciclo de Krebs

(35)

La cadena de electrones

(36)

(37)

 Son típicos de células vegetales y algas.

 Plastos fotosintéticos:

– Cloroplastos.

– Rodoplastos.

– Feoplastos.

– Xantoplastos.

 Plastos no fotosintéticos:

– Leucoplastos: sin pigmentos.

– Cromoplastos: con pigmentos



Función: da el color a flores, frutos y hojas.

– Etioplastos: provienen de la desorganización y decoloración de los cloroplastos.

2.- Plastos o plastidios

(38)

 Son autoduplicables y semiautónomos.

 Doble membrana.

 Tilacoides: discos membranosos

 Granas: conjunto de tilacoides

 Función: dar el color verde a las plantas y la fotosíntesis.

Cloroplastos:

(39)

El cloroplasto

(40)

 Convertir la energía luminosa en energía química. Presenta 2 fases:

– Fase luminosa: se lleva a cabo en las granas, es la fase de la fotólisis del agua.

H ₂ O + ADP + Pi + NADP O ₂ + ATP +NADPH ⁺ H – Fase oscura: se lleva a cabo en el estroma,

ciclo de Calvin

CO ₂ + Ri-DP + ATP + NAPH ⁺ H C ₆ H ₁₂ O ₆ La fotosíntesis:

(41)

La fotosíntesis

(42)

El ciclo de Calvin se lleva a cabo en la fase oscura

(43)



Origen: Aparato de Golgi



Almacena: enzimas hidrolasas (sintetizadas en RER)



Función:

– Digestión celular: puede ser de 2 tipos:



Autofagia: material intracelular.



Heterofagia: partículas fagocitadas – Autolísis.

Organelos con una membrana:

1.- Citosomas: vesículas que almacenan enzimas a) Lisosomas

(44)

Los lisosomas

(45)

 Almacena: enzimas peroxidasas, catalasa, reductasas, aminooxidasa, uratooxidasa.

 Función:

– Metabolismo de peróxidos: 2H

₂

O

₂

2H

₂

O + O

₂

– Catabolismo de purinas:

– B-oxidación de AG de cadena larga.

b) Peroxisomas:

c) Glioxisoma

 Propio de células vegetales.

 Función:

– Transforma triglicéridos en azúcares.

(46)

 Se encuentran en algas, protozoarios, plantas y animales

 Tonoplasto: Su membrana

 Al conjunto: Vacuoma.

 Función:

– Regula el equilibrio hídrico

– Almacén de sustancias: nutrientes, pigmentos antocianínicos, etc.

Vacuolas:

(47)

Célula Vegetal

(48)

Presentes en células animales, protozoos, algas y plantas inferiores

como musgos y helechos. En plantas superiores están los casquetes polares.

Componentes:



Centríolos: Cilindros huecos.

– Fórmula microtubular: 9 + 0.

– Diplosoma: 2 centríolos

– Función: base de cilios y flagelos, organiza el citoesqueleto, forma el huso acromático.



Centrósfera: sustancia proteica que rodea al diplosoma.



Áster: son los rayos de microtúbulos

Centrosoma: diplosoma + centrósfera + áster.

Función: formar el huso acromático durante la división celular.

Organelos sin membrana

1.- Centrosomas:

(49)

Centriolo, diplosoma, centrosoma

(50)

 Son estructuras móviles presentes en algunas células eucariotas.

 Presentan dos partes:

– Axonema: parte externa, con fórmula microtubular 9 + 2

– Cinetosoma o cuerpo basal: es interno y similar al centríolo

 Función: locomoción celular.

2.- Cilios y flagelos

(51)

Estructura de un flagelo

(52)

Organoides más numerosos del citoplasma.

 Polisoma o polirribosoma: ribosomas + ARNm

 Composición: ARNr (65%), proteína (más de 50)

 Subunidades: menor y mayor. Svedberg

 Ensamble de subunidades: nucléolo

 Tipos:

– De 80s (40s + 60s): en eucariotes.

– De 70s (30s + 50s): en procariotes,

– De 55s (25s + 35s): en mitocondrias, cloroplastos y arqueobacterias

 Función: síntesis de proteínas

3.- Ribosomas o cuerpos de Palade

(53)

Polisoma

(54)

 Estructura más importante de una célula.

Presente en células eucarióticas.

 Función:

– Almacena la información hereditaria (genoma) – Controla el metabolismo celular.

– Sitio de replicación y transcripción del ADN.

El Núcleo:

(55)

El núcleo

(56)

Estructura del núcleo interfásico



Carioteca: Envoltura nuclear. Doble membrana, posee poros.



Cariolinfa, nucleoplasma o jugo nuclear: Es un coloide en estado de Gel.



Núcleolo: Es un cuerpo esférico constituido por proteínas, ARN y ADN.

Función: síntesis de ARNr y ensamblaje de las subunidades de los ribosomas.



BIOLOGIA CELULAR

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1. ENVOLTURA:

PARED CELULAR GLUCOCÁLIX

2. MEMBRANA CELULAR

3. CITOPLASMA HIALOPLASMA

CITOSOL

CITOESQUELETO MORFOPLASMA

ORG. SIN MEMBRANA ORG. CON MEMBRANA

SIST. DE ENDOMEMBRANAS

4. NÚCLEO

CARIOTECA CARIOPLASMA CROMATINA NUCLEOLO

Diferencias entre célula animal y vegetal

 Célula animal

– No plastidios

– No pared celular

– Nutrición heterótrofa – Presenta centriolos – Vacuolas pequeñas – No glioxisomas

 Célula vegetal

– Pta. Plastidios

– Pta. Pared celular – Nutrición autótrofa – No pta. Centriolos – Vacuolas gigantes – Pta. glioxisomas

Célula Vegetal

Célula Animal

Composición química:

– Bacterias: mureína – Hongos: quitina – Algas: celulosa

– Vegetales: celulosa,

1.- CUBIERTAS:

Capas de la P.C. vegetal: 3 capas

• PRIMARIA: hemicelulosa, celulosa, pectinas, proteínas

• SECUNDARIA: celulosa, hemicelulosa, lignina

• Terciaria: lignina

LÁMINA MEDIA: formado por pectina que se transforma a pectato de Ca y Mg o sustancia cementante.

PARED CELULAR PRIMARIA

SECUNDARIA TERCIARIA

LÁMINA MEDIA MEMBRANA CELULAR

Modificaciones de la pared celular:

– Lignificación:

– Cutinización:

– Suberificación:

– Gelificación:

– Mineralización:

 Funciones de la pared celular:

– Impide la citólisis en medio hipotónico.

– Le da forma, protección y rigidez a la célula

– Permite el intercambio de sustancias a través de sus poros.

Los plasmodesmos son los puentes de

comunicación entre dos células vegetales vecinas.

El GLUCOCÁLIX: Pte. en protozoos y animales,

compuesta de glúcidos: Glu, Gal, N-acetilGal, N- acetilneuaramínico (NANA o ác. Siálico),

glucolípidos (gangliósidos) y glucoproteínas de la membrana celular.

 Funciones del glucocalix:

– Reconocimiento celular.

– Adhesión intercelular.

– Controla el crecimiento celular – Filtración.

– Microambiente .

– Proporciona carga eléctrica a la célula

 Grosor de 70 a 80 angstrom.

 Modelo actual: en 1972 Singer y Nicholson: el Mosaico Fluído.

 Composición química:

– Proteínas: 50%. Determinan la función.

Integrales: atraviesan. Canal Proteico.

Periféricas: en la superficie. Anclaje Glucocalix.

– Lípidos: 45%. Determinan la estructura.

Fosfolípidos, Colesterol.

– Glúcidos: 5%, en lado externo unidos a

proteínas y lípidos, formando el GLUCOCÁLIX.

2.- Membrana Citoplasmática

GLUCOCALIX

 Propiedades Generales:

–La membrana es fluida –Es asimétrica

–Es semipermeable

 Funciones de la membrana:

–Compartamentalización:

–Transporte:

–Receptora y transmisora:

–Permitir el reconocimiento celular y –Adhesión celular.

Modificaciones de la membrana celular

Microvellosidades: chapa estriada, ribete

PARED CELULAR ^PRIMARIA

– Microambiente ^.