ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZO

ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZOBIOLOGAESTRUCTURA GENERAL DE LA CLULACmo estn organizadas las clulas?Clulas tienen una enorme diversidad.Similitud: cada clula es una unidad autnoma, independiente, rodeada por una membrana que controla el paso de sustancias.Posee un diseo comn entre las clulas procariotas y eucariotas posibilitando la diferenciacin bioqumica y estructuralmente del medioLA CLULALa clula

Teora celularLA CLULATAMAO CELULARVaria entre 10 a 30 m de dimetro y una masa de 1 ng, no se descarta que existan clulas ms grandes.

En algunos casos para satisfacer las necesidades celulares debe aumentar la superficie de intercambio con el entorno debido al plegamiento de la membrana ej: en las clulas intestinales para garantizar mayor superficie de absorcin.

ORGANIZACIN CELULARSistema de rganos sistema de organelas.

Lmites celulares y subcelulares.

MEMBRANA PLASMTICA O CELULARTodas la clulas son bsicamente muy semejantes.Todas tienen ADN (material gentico).Desempean los mismos tipos de reacciones qumicas.Estn rodeadas por una membrana celular externa.La membrana plasmtica o celular es esencial en la vida celular.Define los lmites de la clula.Permite que la clula existe como una entidad diferente de sus entorno.Regula el trnsito de sustancias hacia fuera y hacia adentro de la clula.En las eucariotas define los compartimientos y organelas que le permite mantener las diferencias entre su contenido y el citosol.MEMBRANA CELULARConsiste en una delgada capa de fosfolpidos y protenas.Tiene entre 7 y 9 nanmetros de grosor.Se la observa como una doble lnea delgada y continua.Las membranas estn rodeadas por un medio acuoso provocando que los fosfolpidos formen una bicapa.Los fosfolpidos cabeza (hidroflica) hacia afuera y cola (hidrofbica) hacia adentro.

En la red de fosfolpidos se encuentran inmersas molculas de colesterol y de protena.Las molculas de colesterol se insertan entre las colas hidrofbicas de los fosfolpidos.

Y algunas protenas estn embebidas en la bicapa se denominan: Protenas integrales de membrana.

La relacin entre las cadenas de cidos grasos saturadas y no saturadas influye en la fluidez de la membrana.La cohesin entre las molculas de la membrana es mayor en la bicapa con fosfolpidos de cidos grasos saturados, de cadenas simples, largas y rectas que en una que tenga fosfolpidos con cadenas cortas, insaturadas que se quiebran a la altura de los dobles enlaces lo cual disminuye el efecto hidrofbico.A mayor cohesin menor fluidez.

La presencia de colesterol:Aumenta la rigidez de las membranas debido a sus anillos rgidos que interactan con las cadenas hidrocarbonadas de los lpidos, inmovilizndolas parcialmente.Agrega orden a la bicapa porque deja una zona ms rgida en el lugar que se encuentra y deja tambin zonas flexibles debido a la interaccin de la cadena lateral del colesterol con la cadena de los fosfolpidos.

Es as como el colesterol hace menos fluida a la membrana

Cuando el colesterol est en:Altas concentraciones (>eucariotas) previene el congelamiento debido a que evita que las cadenas carbonadas se junten y se empaqueten pata tornar ms rgida a la membrana la membrana no se congela.La superficie interior y exterior de la membrana celular difiere en su composicin qumica.Tienen concentraciones diferentes de distintos tipos de lpidos.La capa externa es rica en glucolpidos.Las cabezas de los fosfolpidos estn expuestas a los lados de la membrana y las hidrofbicas dentro.

Tambin difiere al composicin de las protenas en las dos capasLas protenas integrales tienen una orientacin definida dentro de la bicapa las porciones que se extienden a uno u otro lado son diferentes en sus aa y su estructura terciaria.En el lado citoplasmtico de la membrana se encuentran las protenas perifricas que se insertan a una protena integral que sobresalen de la bicapa.En el exterior de membrana hay cadenas cortas de carbohidratos unidos covalentemente a protenas (glucoprotenas) y a lpidos (glucolpidos). GLUCOCALIZ

Los carbohidratos desempean un papel importante en La adhesin de las clulas entre s.Reconocimiento de molculas que entran en interaccin con la clula como las hormonas, anticuerpo y virus.Las membranas celulares son:Estructuras fluidas y dinmicas.

Las molculas de lpidos y protenas se pueden desplazar lateralmente por la bicapa MODELO DE MOSAICO FLUIDO.

La mayora de las protenas integrales presentan uno o dos configuraciones bsicas.

Una es la forma de bastoncillo, es sencilla.Es una hlice embutida en el interior hidrofbico de la membrana.Las porciones hidroflicas estn plegadas formando una estructura terciaria.La otra configuracin se encuentra en forma globular es decir poseen estructuras terciarias y cuaternarias complejas formando pasajes repetidos a travs e la membrana formando poros para el paso de sustancias polares.

Las membranas celulares de eucariotas y procariotas as como las de las organelas de las eucariotas tienen una estructura bsica.Difieren en los tipos de lpidos, nmero y tipo de protenas y carbohidrato.La mayora de la membrana esta formada por 40% de lpidos y 60% de protenas.Las protenas extremadamente diversas en su estructura y desempean varias funciones: enzimticas, receptoras, transporte.

PARED CELULARDiferenciacin entre clulas animales y vegetales.Propia de clulas vegetales que rodea a las mismasLa pared se encuentra por fuera de la membrana. Es construida por la clula.

Cuando una clula vegetal se divide se forma una capa delgada de material aglutinante entre las dos clulas nuevas, est constituye la lmina y laminilla media.La lmina media est formada por pectinas y otros polisacridos. la laminilla media mantiene juntas a las clulas contiguas.

Luego cada clula vegetal construye su pared celular primaria a cada lado de la laminilla media.La pared primaria contiene molculas de celulosa asociados en haces de microfibrillas dispuestos en una matriz de polmeros viscosos.Las capas sucesivas de microfibrillas de celulosa se orientan formando ngulos rectos unas con respecto a otras

En las plantas el crecimiento tiene lugar fundamentalmente por alargamiento celular.La clula agrega nuevos materiales a sus paredes.Sin embargo no crece igual en todas las direcciones: la forma final de una clula est determinada por la estructura de su pared celular.A medida que la clula madura se forma la pared secundaria.La pared secundaria no es capaz de expandirse como la pared primaria.Y est formada por lignina que la refuerzaLas paredes celulares que contienen celulosa se encuentran tambin en algas.Los hongos y las procariotas tiene paredes celulares que no contienen celulosa.Las paredes celulares de los hongos contienen quitina.Las paredes celulares de las procariotas contienen polisacridos y polmeros complejos conocidos como peptidoglucano formados a partir de aa y azcares.

NCLEO CELULAREs un cuerpo grande. EsfricoEstructura ms voluminosa dentro de las clulas eucariotas.

Envoltura nuclearRodea al ncleoFormado por membranas concntricas, c/u es bicapa lipdica.Estas 2 membranas estn separadas por un intersticio o espacio perinuclear de 20 a 40 nm.A ciertos intervalos la membrana se fusiona creando poros nucleares, por donde circula los materiales entre el ncleo y el citoplasma.

Poros nuclearesLos poros nucleares forman canales estrechos que atraviesan las bicapas lipdicas fusionadas.Estn formadas por una estructura denominada Complejo del poro nuclearEl complejo est compuesto por ms de 100 protenas distintas que se disponen en una distribucin simtrica octogonal.

CromosomasEn las clulas eucariotas el material gentico ADN es lineal y esta fuertemente unido a protenas especiales llamadas HISTONAS y otras NO HISTNICAS.Cada molculas de ADN con su protenas histonas y no histonas constituye un cromosoma.Los cromosomas se encuentran en el ncleo. Cuando una clula no se est dividiendo los cromosomas se ven como una maraa de hilos delgados llamados cromatina.Si la clula se divide, la cromatina se condensa y los cromosomas se hacen visibles como entidades independientes.

NucloloEs el cuerpo ms sobresaliente dentro del ncleo.Hay 2 nuclolos por ncleo aunque solo 1 es visible.Es el sitio en el que construyen las subunidades que constituyen los ribosomas.Aparece como un conjunto de delicados grnulos y fibras diminutas.Estos grnulos y fibras constituyen los filamentos de cromatina, ARN ribosmico que esta siendo sintetizado y partculas de ribosomas inmaduras.Varian en tamao en relacin con la actividad sinttica de la clula.Puede llegar a representar el 25% del volumen total nuclear.

Funciones del ncleo1.- Lleva informacin hereditaria que determina si un tipo particular de clula se desarrolla de modo que se asemeje al padre o padres de eso organismos.Cada vez que la clula se divide esta informacin pasa a las dos nuevas clulas2.- El ncleo ejerce una influencia continua sobre las actividades de la clula, asegurando que las molculas complejas que ella requiere se sinteticen en la cantidad y tipo necesarios.CITOPLASMAEs altamente organizado y contenido de organelas.Contiene enzimas y otros solutos.Est atravesado y subdividido por un complejo de sistemas.Contiene ribosomas.Complejo de GolgiLisosomas y peroxisomas.Mitocondrias cloroplastosEst ocupado en su mayor parte por una red compleja de filamentos proticos que corresponde al citoesqueleto.

RIBOSOMASSon muy numerosas.No estn rodeados por una membranaFormados por subunidades, cada una de las cuales formada por un complejo de ARN ribosmico y protenas.Tienen estructura similar en clulas procariotas y eucariotas.Los de las clulas eucariotas son ms grandes.

Las protenas son cadenas de aa acoplados en una secuencia especfica.Los ribosomas son los sitios en los que ocurre el acoplamiento.Si se produce mayor cantidad de protenas existir mayor nmero de ribosomas.Los ribosomas estn distribuidos dentro de la clula eucariota segn se utilizan la protenas recin sintetizadas.Por ejemplo: el colgeno, las enzimas digestivas, las hormonas son liberadas fuera de la clula puesto que algunas realizan su funcin a gran distancia de su origen.Otras protenas son componentes esenciales de la membrana.La hemoglobina y ciertas enzimas se usan dentro del citoplasma y los ribosomas estn dentro del citoplasma.En las clulas que elaboran nuevo material de membrana o protenas para ser exportadas se encuentra una gran cantidad de ribosomas unidos al sistema de membranas internas, el retculo endoplasmtico.SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS.Las clulas eucariotas poseen sistema membranoso interno que les dividen en compartimientos especializados con lmites establecidos por membranas cerradas y permeables.Estos compartimientos son funcionalmente diferentes.Contienen un grupo de enzimas concentradas que son las encargadas de cumplir funciones propias de cada organela.

Los distintos compartimientos estn fsicamente separados pero en realizadas estn interconectados funcionalmente.Dentro del sistema de endomembranas encontramos:Vacuolas y vesculas.Retculo endoplasmtico, Complejo de Golgi y lisosomas.VACUOLAS Y VESCULASEl citoplasma de las clulas eucariotas contiene un gran nmero de vesculas.Son sacos rodeados de membrana cuyas funciones son de almacenamiento temporario y el transporte de materiales tanto dentro de la clula como hacia el interior y el exterior.Miden menos de 100 nm de dimetro.Se distinguen por su tamao, funcin y composicin.VACUOLALas clulas de la plantas y hongos contienen un tipo particular de vescula denominada VACUOLA.La membrana de la vacuola en las clulas vegetales de denomina TONOPLASTO.Son grandes vesculas llenas de fluido.Ocupan de un 30 a un 90 % del volumen celular.Las clulas vegetales jvenes se caracterizan por tener muchas vacuolas.A medida que la clula madura las pequeas vacuolas se unen para formar una grande, central que se transforma en soporte fundamental de la clula.Esta vacuola incrementa el tamao celular, as como la superficie expuesta al ambiente con una mnima inversin de materiales estructurales por parte de la clula.Funciones de la vacuolaSon las encargadas de mantener la turgencia celular.Almacenar nutrientesAlmacenar productos de desecho.Compartimiento para degradar sustanciasEn una clula puede coexistir varias vacuolas con diferentes funciones.

RETCULO ENDOPLASMTICOConstituye la mayor parte del sistema de endomembranas.Es una red de sacos aplanados, tubos y canales conectados entre s.Caracteriza a las clulas eucariotas.La cantidad de retculo endoplasmtico de una clula no es fija; aumenta o disminuye segn la actividad celular.Hay 2 tipos de retculo endoplasmtico: rugoso con ribosomas adheridos y el liso sin ribosomas.Son continuos el uno con el otroEl RER presente en todas las clulas eucariotas.Predomina en aquellas que fabrican grandes cantidades de protenas para exportar.Es continuo con la membrana externa de la envoltura nuclear que tambin tiene ribosomas adheridos.Incluye sacos grandes y apanados llamados CISTERNAS.

Si se suministran aa radioactivos a las clulas que sintetizan protenas.Las marcas radioactivas se detectan primero en el citoplasma, luego en la membrana del RER y despus dentro de las cisternas.

La sntesis de una protena destinada a salir de la clula, o a ser incorporada en la MP, o a formar parte del sistema de endomembranas comienza en el citoplasma con la sntesis de un gua formados por aa hidrofbicos.Esta porcin de la molcula se conoce como Secuencia seal que dirige a la protena que est siendo sintetizada y a los ribosomas que estn participando en su sntesis hacia una regin especfica del RER.Los ribosomas se adhieren al RE y los aa hidrofbicos de la secuencia seal ayudan a transportar a la protena a travs de la bicapa hacia la cavidad interior o lumen del RE.A medida que continua la sntesis de la protena, la cadena polipeptdica creciente continua entrando al lumen.La molcula de protena recin sintetizada se mueve luego dentro del RER, atravesando una zona especial de transicin donde es compactada ennuna vescula de transporte cuyo destino es el aparato de Golgi.En el curso de esta progresin desde el RER, aparato de Golgi y finalmente a su destino final, la molcula de protena sufre un procesamiento.Incluye la separacin de la secuencia seal y la adicin de carbohidratos a la protena (Glucosilacin).Las clulas especializadas en la sntesis o el metabolismo de lpidos (clulas glandulares, hepticas) tienen grandes cantidades de REL.Un RE de transicin esta activo en la descomposicin de glucgeno a glucosa en el hgado.