TEMA 1. La Célula Unidad estructural y funcional PDF

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BIOLOGÍA CELULAR

TEMA 1: La Célula: Unidad estructural y funcional Antecedentes:  1665 Robert Hooke, acuñó el término: célula.  1839 Matthias Schleiden y Theodor Schwann: Todo en los seres vivos está formado por células.  1858 Rudolf Virchow: Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división de ésta.

Teoría celular:  Las células son las unidades estructurales de todas las plantas y animales.  Todas las células vienen de la división de una célula preexistente.  Las células son la unidad más pequeña que lleva a cabo todas las funciones fisiológicas.

Introducción:    

Organismos compuestos por células Variedad Células: comunicación y cooperación Especialización celular: Diversidad de funciones

Niveles de organización:

Componentes celulares: Las células muestran gran diversidad tamaños y formas atendiendo a su función, sin embargo sus componentes son comunes en todas. - Componentes en la célula eucariota:  MEMBRANA PLASMÁTICA:  Límite externo de la cél.  Separa el citoplasma del medio que lo rodea.  NÚCLEO: “el cerebro”. Contiene el ADN.  Controla la actividad celular  CITOPLASMA:  Área entre la membrana plasmática y el núcleo.  Consiste de citosol y orgánulos e inclusiones o Citosol. Líquido de tipo gelatinoso en el que están suspendidos otros elementos celulares. Formado de agua, iones y enzimas 1

BIOLOGÍA CELULAR o

Orgánulos

Membrana plasmática: Membrana plasmática: teorías  1895 Charles Overton hipotetizó que las membranas estaban hechas de lípidos.  1917, Irving Langmuir descubrió que los fosfolípidos podrían formar una película sobre el agua  1925: E. Gortner y F. Grendel propusieron que las membranas deberían estar formadas por una bicapa lipídica.  1935: H. Davson y J Danielli propusieron el modelo del sándwich en la cual la bicapa de fosfolípidos reside entre dos capas de proteínas globulares.  1972: S.J. Singer y G. Nicolson propusieron el modelo del mosaico fluído que proponía que las proteínas de membrana estaban dispersas e insertadas de manera individual en la bicapa lipídica

Membrana plasmática: componentes LÍPIDOS: 40 y 50% de los elementos que forman las membranas biológicas   

Fosfolípidos. Colesterol. Glicolípidos

•

Fosfolípidos:

CABEZA POLAR:   

Glicerol Fosfato Alcohol derivado de una amida o un polialcohol o glicerol.

2 CADENAS HIDROCARBONADAS HIDROFÓBICAS (Ácidos Grasos)   

14-24 átomos de carbono 1 cadena INSATURADA 1 cadena SATURADA a)Fosfatidiletanolamina b)Fosfatidilserina c)Fosfatidilcolina d)Fosfatidilinositol e)Fosfatidilglicerol f)Esfingolípidos: Esfingomielina

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BIOLOGÍA CELULAR •

Colesterol  A veces en relación 1:1  1 grupo polar hidrófilo unido a un núcleo rígido esteroide y una cadena hidrocarbonada apolar.  17% de los lípidos en el hepatocito.  23% de los lípidos en el eritrocito.

•

Glucolípidos  5% de las moléculas lipídicas. (Ej: Gangliósidos)

PROTEÍNAS. En su mayoría glicoproteínas La membrana plasmática y la membrana de varios orgnánulos celulares tienen una composición única de proteínas.  Según su localización en la membrana: o  INTEGRALES o TRANSMEMBRANA: Porinas o  PERIFÉRICAS o

Canales iónicos Transportadoras Receptores de hormonas o α-hélice o lámina-

 Según su función:  Proteínas

transportadoras Canales iónicos Proteínas de anclaje Receptores Proteínas con actividad enzimática: Señalización, transducción de señales  Proteínas de reconocimiento celular   Proteínas de uniones intercelulares  Etc…    

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BIOLOGÍA CELULAR

Membrana plasmática: asimetría Los residuos gluco SIEMPRE se encuentran hacia el exterior

EXTERIOR: • Glucocálix Conjunto de glucolípidos y glucoproteínas. Fosfolípidos mayoritarios: Fosfatidilcolina y esfingomielina Oligosacáridos NO fosfatidil serina Si aparecen, significa que NO fosfatidil inositol la mp se ha dado la vuelta CITOSOL  Fosfolípidos mayoritarios: Fosfatidilcolina y fosfatidiletanolamina × NO Oligosacáridos.  Fosfatidil serina (carga -)  Fosfatidil inositol (transducción de señales)   × ×

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BIOLOGÍA CELULAR

 Asimetría proteica.

Membrana plasmática: fluidez MODELO DE MOSAICO FLUIDO • Lípidos  Los lípidos pueden moverse de forma lateral de forma rotacional y raramente en forma de transversal (flip-flop o voltereta)  Los movimientos laterales de los fosfolípidos son rápidos, cerca de 2 micrones por segundo.  Los movimientos transversales son más raros, una vez por mes.  Flipasas (externa  interna)  Flopasas (interna  externa)  Escramblasas (externa ↔interna)  Una restricción adicional al movimiento: balsas de lípidos/balsas lipídicas o “lipid rafts” Los esfingolípidos y el colesterol se pueden asociar entre sí espontáneamente por interacciones moleculares y asociaciones, haciendo que su movilidad disminuya y por tanto se conviertan en una región membranosa más densa que el resto, como si de una balsa en un mar se tratara.  Mosaico de dominios más densos que viajan entre los glicerofosfolípidos, más fluidos= MOSAICO FLUIDO

• Proteínas  Las proteínas de membrana también se mueven, aunque más lentamente:  Movimiento lateral y de rotación.  Algunas proteínas se mueven de una manera muy directa, quizá guiada o dirigida por proteínas motoras ancladas al citoesqueleto.  Otras proteínas nunca se mueven, ancladas al citoesqueleto o matriz extracelular.

Carbohidratos de membrana GLUCOCÁLIX: Cubierta formada por el conjunto de glucoproteínas y glucolípidos que cubren la parte exterior de la membrana celular. 5

BIOLOGÍA CELULAR •     

Funciones del glucocálix/glicocálix/glucocáliz: Protección. Adhesión celular. Anclaje y locomoción. Unión específica (receptores). Reconocimiento (respuesta inmune).

Orgánulos: Membranosos:  Cubiertos con membrana plasmática  Aislados del citosol  Incluyen :  Retículo endoplasmático  Aparato de Golgi  Lisosomas  Peroxisoma  Mitocondria

No membranosos:  No tienen membrana  Tienen un contacto directo con el citosol  Incluyen:  Citoesqueleto  Microvellosidades  Centriolo  Cilios  Ribosomas  Proteasoma

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