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Breve introducción a la fisiologia
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18/04/2023 Dr. Nelson Duchi D., PhD. 1
UNIDAD 1 FISIOLOGIA CELULAR
Dr. Nelson Duchi D. PhD.
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Fisiología Celular
• Célula y su función– Organización de la célula;
• Núcleo (membrana nuclear)
• Citoplasma (membrana celular)
– Protoplasma: Compuesto básicamente por:
• Agua• Electrolitos• Proteínas• Lípidos• Hidratos de carbono
Dr. Nelson Duchi D., PhD.
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Estructura física de la célula
• Denominadas organelas:– Membrana celular
Membrana nuclear
– Retículo endoplásmico
Aparato de Golgi
Mitocondria
Lisosomas
Centriolos
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NÚCLEO CELULAR
Estructura:Formado por una doble membrana porosa.Esta permite el intercambio de moléculas.El nucleoplasma contiene al material genético o cromatina y al nucleolo
Función:Es el centro de control primario de la célula, ya que contiene la información genética.
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CROMATINA
Estructura:Está formada por DNATambién contiene dos tipos de proteínas: las histonas que están asociadas al DNA y las no histonas que intervienen en la transcripción y duplicación del DNA.
Función:Durante el proceso de mitosis se condensan formando a los cromosomas, estos contienen la información genética de la célula.
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NUCLEOLO
Estructura:No posee membrana.Contiene una gran cantidad de RNA y proteínas .Desaparece durante la mitosis debido al empaquetamiento del DNA
Función:Síntesis de RNA ribosomal o RNAr.
Formación y ensamblaje de los ribosomas.
La función del ADN
• Los cromosomas están formados por genes, los segmentos de ADN que son las unidades de la herencia.
• Los genes controlan características como:– Color del pelo– Tipo de sangre– Color de la piel– Color de los ojos
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Estructuras membranosas de la célula
• Compuestas por:– Lípidos y proteínas
• Comprenden:– Membrana celular– Membrana nuclear– Membrana del retículo
endoplásmico– Membrana mitocondrial– Lisosomas– Aparato de golgi
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Membrana Celular
• Características:– Delgada y elástica (7.5-10 nm
grosor)– Formada en mayor proporción
por proteínas y lípidos• 55% proteínas• 25% de fosfolípidos• 13% de colesterol• 4% de otros lípidos• 3% de hidratos de carbono
– Estructura básica, bicapa lipídica (2 moléc. de grosor)
Parte hidrofóbica (porción ácido graso) e hidrofílica (porción fosfato)
– Grandes moléculas de prot. globulares intercalándose a lo largo de la lámina lipídica.
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Membrana Celular
– Constituye una barrera fundamental impermeable a iones, glucosa y úrea. 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. Contribuye a la determinación del grado de permeabilidad a los constituyentes hidrosolubles de los líquidos corporales.
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Membrana Celular– Proteínas:
• Conformadas por Glucoproteínas.
• Tipos de proteínas: – Integrales (toda la
membrana): proporcionan canales estructurales (poros), proteínas transportadoras, enzimas.
– Periféricas (ancladas a la superficie de membrana, en la parte interna y unidas a las integrales), actúan como enzimas u otro tipo de reguladores.
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Membrana Celular
– Carbohidratos (glucocáliz celular) • Se encuentran en forma de
glucoproteínas y glucolípidos. La porción gluco, sobresalen hacia el exterior de la célula.
• Posee proteoglicanos (sust. Hidrocarbonadas unidas por pequeños grupos proteícos)
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Membrana Celular
• Funciones de las moleculas de hidratos de carbono (glucocáliz):
– Están cargadas negativamente.– Punto de anclaje con otras células– Actúan como receptores de membrana,
activando a los segundos mensajeros– Participan en acciones inmunitarias
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Citoplasma y Organelas• Citosol: Porción líquida clara• Contiene:
– Proteínas disueltas,– electrolitos,– glucosa y– pequeñas cantidades de
compuestos lipídicos– Posee fibrillas de actina (corteza o
ectoplasma), consistencia gelatinosa.
– Endoplasma, ubicado entre ectoplasma y membrana nuclear.
– También se encuentran glóbulos de grasas neutras, gránulos de glucógeno, ribosomas, vescículas secretoras y 5 organelas muy importantes: Retículo endoplásmico, aparato de Golgi, mitocondrias, lisosomas y peroxisomas.
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Retículo Endoplasmico• Consta 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
sarcoplásmico rugoso (granular)• Retículo endoplásmico agranular
o liso
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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)
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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.
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Aparato de Golgi• 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 vescículas cerradas, planas y delgadas próximas al núcleo
– Es importante en células secretoras. Estas expulsan las sustancias a secretar
– Conjuntamente con el retículo endoplásmico forman los lisosomas, vescículas secretoras u otros componentes citoplasmáticos.
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Lisosomas
• Organelas vesciculares formadas en el aparato de golgi y dispersas a lo largo del citoplasma.
• Proporcionan un sistema digestivo intracelular (sustancias y estructuras intracelulares, especialmente las danadas, particulas alimenticias ingeridas por las celulas)
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Mitocondria
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FUNCIÓN
- Beta oxidación de los ácidos grasos
- Respiración celular
o Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico (se sintetiza en el citosol mediante la glucolisis)
o Ciclo de Krebs (o de los 3 ácidos tricarboxílicos (o del ácido cítrico)
o Cadena de transporte de electrones
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MITOCONDRIA
*FUNCIÓN
*Oxidación mitocondrial
-Glicolisis: 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.
-Mitocondria: El metabolismo de los azúcares y acidos grasos se completa mediante la oxidación total a CO2 y H2O, liberándose 36 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa
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RESPIRACIÓN CELULAR
- Propia de quimioorganotrofos. - Consiste en la oxidación de compuestos orgánicos para generar energía química (ATP) que será utilizada para los procesos metabólicos que requieren energía (anabolismo).- Fases:
1. Glucólisis (en el citosol)
2. Oxidación del ác. pirúvico (Acetil coA)
3. Ciclo del ácido cítrico (Ciclo de Krebs)
4. Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa.
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1 molécula de glucosa y 6 de O2 producen 1 ácido pirúvico (en la glucólisis), que se convierte en 6 de CO2 y 6 de H2O, formándose 36 moléculas de ATP
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PROPIEDADES FISIOLÓGICAS DE LA CÉLULA ANIMAL
. Irritabilidad: Reacción a los estímulos.
. Conductibilidad:
. Contractibilidad:
Dirección delimpulso nervioso
Músculo esquelético
Miofibrilla
Proteínas contráctiles
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CÉLULA ANIMAL
Stevens y Lowe, 1995
Agua 85%.Libre: Disponible para el metabolismo
. Ligada: Superficie de proteínas
Ácidos nucleicos
Proteínas 10%.Membranas
.Enzimas. Hormonas
.Genes
Carbohidratos 1,0%.Alta tasa de renovación
.Energía metabolismo inmediato.Desoxirribosa (ADN)
.Ribosa (ARN)
Lípidos 2,0%.Membranas
.Vitaminas.Hormonas
.Reserva energética
Minerales 1,5%.Sales ionizables
.Unidas a moléculas (T3, Hg, ADP).Mantenimiento pH y
presión osmótica
Azúcares simples Ácidos grasosAminoácidos
Nucleótidos
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CÉLULAS ANIMALES SEGÚN SU FUNCIÓN
Grupo celular
Epitelial De sostén Contráctil Nerviosa Germinal Sanguínea Inmunitaria
SecretoraHormonas
Ejemplo Revestimiento de intestino y
vasos sanguíneos,
cubierta cutánea
Tejido fibroso de sostén, cartílago y
hueso
Músculo Cerebro Espermatozoides y óvulos
Eritrocitos y leucocitos circulantes
Tejidos linfoides
(nódulos y bazo)
Tiroides y adrenales
Función Barrera,absorción,secreción
Organizar y mantener la
estructura del organismo
Movimiento Comunica-ción
celular directa
Reproducción Transporte de
oxígeno, defensa
Defensa Comuni-cación celular
indirecta
Carac-terísticas
Fuerte adhesión
intercelular por uniones celulares
Producen materiales de
la matriz extracelular e interaccionan
con ellos
Proteínas filamentosas responsable
de la contracción
Secretan mensajeros químicos
sobre la superficie de otras células
Mitad de la dotación
cromosómica normal
Proteínas fijadoras de oxígeno y proteínas
que destruyen bacterias
Reconocen y destruyen
material extraño
Secretan mensaje-
ros químicos
Stevens y Lowe, 1995
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Los Osteocitos
Los Espermatozoides
Las Neuronas
El Óvulo
Los BastoncillosLos Neutrófilos
Los Eritrocitoso glóbulos rojos
Los Osteocitos
CÉLULAS ANIMALES SEGÚN SU FUNCIÓN
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NIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLÓGICA
Biología Molecular
Célula
Tejido
Órgano
Aparato
SistemaIndividuo
Grupo anatómicamentediferenciado de tejidos, que desempeñan funciones específicas
Grupo de órganos que desempeñan
funciones similares
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