LA CELULA. Estructura, función y cacterísticas.pptx

Características generales de la actividad celular

1. LA CÉLULA Estructura y Función Dr. José Jorge Marentes Etienne Cirujano General Maestro en Ciencias Médicas

2. Organización y estructura del ser humano Constitución biológica del Organismo Todos los organismos biológicos sin excepción presentan un orden jerárquico en la organización de su estructura es decir, tanto plantas como animales micro y macroscópicos organizan su composición anatómica y funcional de manera ascendente, de lo menos a lo mas complejo.   Origen: El cuerpo humano esta compuesto por unos 100 billones (10x10 12 ) de células. Todas se desarrollan a partir de una sola, llamada huevo o cigoto, resultado de la fusión del espermatozoide y el óvulo durante la fecundación. A partir del cigoto, la multiplicación celular es exponencial, y todo gracias a la división por mitosis , dando como resultado cientos de miles de nuevas células idénticas en un breve lapso de tiempo.

3. Bioelementos y biomoléculas Los bioelementos son los elementos químicos que constituyen la materia de los seres vivos. Bioelementos primarios. Constituyen el 96% de la materia viva y son: Carbono (C), oxígeno (O), hidrógeno (H), nitrógeno (N), azufre (S) y fósforo (P ). Son los que forman las biomoléculas orgánicas. Bioelementos secundarios. Son todos los demás elementos, por ejemplo : S odio (Na), calcio (Ca), potasio (K), hierro (Fe), etc . Las biomoléculas son las moléculas que constituyen la materia de los seres vivos. Biomoléculas orgánicas. Son las constituidas básicamente por C y H . Son los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. Biomoléculas inorgánicas. Son las que no están constituidas por cadenas de C y H. Son el agua y las sales minerales.

4. CLASIFICACION Desde el punto de vista evolutivo , las células se clasifican en 2 tipos: Procariotas: Organismo celular como una bacteria o algunas algas que no tienen un núcleo diferenciado Eucariota: Se aplica a células con núcleo bien diferenciado , envuelto por una membrana y con citoplasma bien organizado ( ejemplo células de animales multicelulares).

5. C élulas procariota y eucariota

6. La célula Podemos considerar que la célula eucariota , es el organismo biológico, estructural y funcional mas importante e independiente de los seres vivos, ya que, contienen los elementos necesarios y suficientes para poder vivir . La c élula es la unidad estructural , funcional y gen ética de todos los seres vivos. Dado el pequeño tamaño de las células, la mayora de ellas no se observan a simple vista, por lo que su descubrimiento y estudio no fue posible hasta el desarrollo de técnicas de microscopía.

7. La célula Se dice que es la unidad funcional de un órgano especifico, porque la función de dicho órgano, se ve reflejada y resumida al conocimiento y a las propiedades funcionales de una sola célula . Por otro lado, es la unidad estructural de un órgano, por que la anatomía principal de este, se encuentra constituida en un porcentaje muy grande (85%), por un solo tipo celular.

8. La c élula . Teoría celular En la década de 1830, Matthias Schleiden y Theodor Schwann postularon la teoría celular Todos los organismos está constituidos por células. En las células tienen lugar las funciones de alimentacion excreción de un organismo. Las células contiene el maerial hereditario , el cual permite que las características de una célula madre pasen a una celula hija Las células solo proviene de células pre-existentes .

9. La c élula . La célula es la unidad más elemental de un ser vivo capaz de realizar las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Las células humanas, como las del resto de los animales, son células con nutrición heterótrofa y organización eucariota. Las células eucariotas tienen una estructura básica en la que se distinguen la membrana plasmática, el citoplasma y el núcleo celular.

10. La célula Tipos de unidades funcionales Islote / acino Páncreas Hepatocito Hígado Alveolo Pulmón Osteocito Hueso Eritrocito Sangre Miocito Corazón Neurona Sistema nervioso. Fibra muscular Músculo esquelético Nefrona Aparato urinario Clasificación en base a su forma: Esféricas Ovocito Cilíndricas Fibra muscular Hexagonales Hepatocito Aplanadas Piel, uñas etc. Disco Glóbulos rojos Ovoides : Músculo liso de intestino, vejiga, útero etc. Estelares o en araña Neuronas Flageladas Espermatozoide

11. La célula En base a su tamaño : Este abarca un rango tan amplio que puede ir desde unas pocas micras (milésima de milímetro = 1x10-6 m.), hasta unos cuantos centímetros. La gran mayoría de las células del cuerpo están consideradas en el orden de micras, solo algunas, principalmente las del músculo esquelético pueden ser tan largas que alcancen varias decenas de centímetros, ejemplo el músculo sartorio que se extiende desde la espina iliaca antero superior de la cadera hasta el extremo superior e interno de la tibia.

12. Sistema Internacional de medidas (Múltiplos ) PREFIJO ABREVIATURA MAGNITUD EXPRESION exa - E 1x10 18 1,000,000,000,000… peta P 1x10 15 1,000,000,000,000… tera - T 1x10 12 1,000,000,000,000 giga- G 1x10 9 1,000,000,000 mega- M 1x10 6 1,000,000 kilo- K 1x10 3 1,000 Hecto - H 1x10 2 100 deca da 1x10 1 10

13. Sistema Internacional de medidas (Submúltiplos ) PREFIJO ABREVIATURA MAGNITUD EXPRESION deci - d 1x10 -1 0.1 centi - c 1x10 -2 0.01 mili - m 1x10 -3 0.001 micro µ 1x10 -6 0.000,001 nano - n 1x10 -9 0.000,000,001 pico - p 1x10 -12 0.000,000,000,001 femto - f 1x10 -15 0.000,000,000, 000,001 atto - a 1x10 -18 0.000,000,000,0000,…  

14. La célula En base a su Función: Excitables : Neuronas y musculares (responden a estímulos físicos o químicos con respuestas eléctricas denominadas potencial de acción o impulso eléctrico). Secretorias : células glandulares: endocrinas : tiroides, hipófisis, ovarios y testículos etc. estas células secretan sus productos al torrente sanguíneo ; y exocrinas : sudoríparas, sebáceas, digestivas, pancreática, mucosas etc. las cuales secretan sus productos al exterior del cuerpo o luz intestinal. Contráctiles : células de músculo liso, cardiaco y estriado: (se acortan o estiran debido a proteínas contráctiles que integran su anatomía: filamentos de actina y miosina ).

15. La célula Soporte : Células de Hueso y cartílago: (sirven de puntos de inserción a músculos y tendones además de soportar el peso del cuerpo). Protección : Células piel, mucosas, uñas y pelo (ofrecen una barrera física que limita la entrada de microorganismos). Reproducción : Óvulos y espermatozoides: (responsables naturales de la preservación de la especie humana). Fagocíticas : Glóbulos Blancos: (Macrófagos, linfocitos y monocitos), los cuales engloban y digieren a los microorganismos que capturan.

16. La célula Absorción : Células de la mucosa de intestino delgado, grueso y de la nefrona renal: (poseen una alta permeabilidad para el intercambio de H 2 0, electrolitos, vitaminas, lípidos y azucares). Intercambio gaseoso : Alvéolos pulmonares (favorecen la difusión de O 2 y CO 2 entre el la sangre y el medio ambiente)

17. La célula Estructuras Membrana Celular : La membrana externa que rodea a cada célula tiene una estructura trilaminar formada al centro por una doble capa de lípidos y en la periferia por 2 capas de proteínas. Esta estructura no se ve con el microscopio óptico pero sí mediante el microscopio electrónico Funciones : Confiere a la célula su individualidad, al separarla de su medio externo; constituye una barrera con permeabilidad muy selectiva, controlando el intercambio de sustancias ( H 2 0, gases, electrolitos, proteínas, lípidos y azucares entre otros). Controla el flujo de información entre las células y su entorno Todo lo anterior favorece al equilibrio interno (homeostasis ) de la célula.

18. Membrana plasm ática o celular. Es la capa flexible que envuelve a la célula. Esta delimita el territorio de la célula y controla su contenido. Representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular. Su composición química está formada por lípidos, proteínas y glúcidos. La membrana tiene una permeabilidad selectiva, ya que permite el paso sólo de determinadas moléculas. De esta manera ingresan nutrientes del exterior y eliminan sustancias de desechos procedentes del metabolismo y mantienen su medio interno estable. En algunos casos puede aparecer por fuera de la membrana plasmática otra cubierta rígida, como es el caso de la pared vegetal o de la pared bacteriana .

19. Membrana celular

20. Date of download: 12/27/2016 Copyright © 2016 McGraw-Hill Education. All rights reserved. Schematic diagram of the biochemical components of plasma membranes (II.A). Labeled components include cholesterol (A), the oligosaccharide moiety (B) of a glycoprotein on the extracellular surface, integral proteins (C and D), phospholipid molecules (E) with their fatty acid tails (F) and polar head groups (G), and peripheral protein (H). Legend : From: Chapter 2. The Plasma Membrane & Cytoplasm Histology & Cell Biology: Examination & Board Review, 5e, 2010

21. Date of download: 12/27/2016 Copyright © 2016 McGraw-Hill Education. All rights reserved. Schematic diagrams of signal-transducing membrane receptors. A. Ion channel–linked receptor (transmitter-gated ion channel). Ligand binding causes a conformational change in the receptor, allowing ions to pass through the membrane. B. Enzyme-linked receptor. Ligand binding causes a conformational change in the receptor that activates an enzyme (e.g., kinase) that is part of the receptor (shown) or another protein associated with the cytoplasmic domain of the receptor (not shown). Legend : From: Chapter 2. The Plasma Membrane & Cytoplasm Histology & Cell Biology: Examination & Board Review, 5e, 2010

22. Membrana citopl ásmica

23. Membrana celular

24. LÍQUIDOS Y ELECTROLITOS Agua: El 60% del peso de una persona adulta esta constituido por el agua, la cual esta distribuida en 2 Grandes compartimentos: Liquido intracelular: (40%) Liquido extracelular: (20%), de este porcentaje, el 25% lo representa el Plasma sanguíneo y el 75% el liquido intercelular también llamado intersticial.

25. LÍQUIDOS Y ELECTROLITOS El porcentaje de agua en el ser humano varia dependiendo de 2 factores: Edad y Género. Edad: en el RN representa el 85% de su peso corporal total, 50-60% en el Adulto joven y 35 a 40% en el adulto mayor. Genero: En el hombre el volumen de agua es de 10-15% más que la mujer.

26. Electrolitos Componentes químicos que resultan de la fragmentación de una molécula ( NaCl ), los cuales tienen carga eléctrica Positiva (cationes, Na +) o Negativa (aniones, Cl- ). Distribución de electrolitos: Se distribuyen a ambos lados la célula de la siguiente manera: Extracelular: Predominan el sodio ( Na +, 145meq/L) y el cloro (Cl- 110 meq /L Intracelular : Predomina el Potasio (K+, 150meq/L).

27. Electrolitos Importancia de conocimiento de Líquidos y Electrolitos: El entendimiento de las cantidades de líquidos y electrolitos que existen a ambos lado de la célula, permite entender algunos de los siguientes procesos fisiológicos y patológicos: - Requerimientos líquidos diarios - Equilibrio y balances hídricos - Control de líquidos y electrolitos - Admon . de soluciones y sueros - Deshidrataciones, diarreas - Edemas

28. Transporte de membrana El medio l í quido a ambos lados de la membrana plasm á tica es un ejemplo de soluci ó n . Una solución es una mezcla homogénea de dos o m á s componentes. Ej. Aire, agua de mar, etc La sustancia presente en mayor cantidad en una solución recibe el nombre de disolvente (o medio dispersante ). Los componentes o las sustancias presentes en cantidades m á s pequeñas se denominan solutos.

29. Transporte a trav és de membrana El agua es el disolvente principal del organismo.

30. L íquido intracelular y extracelular El l íq uido intracelular (conjuntamente el nucleoplasma y el citosol ) es una solución que contiene pequeñas cantidades de gases ( ox í geno y di ó xido de carbono ), nutrientes y sales disueltos en agua, as í como el líquido intersticial, que ba ñ a continuamente el exterior de nuestras células. El líquido intersticial puede imaginarse como una “sopa” rica, nutritiva.

31. Transporte de membrana

32. Transporte de membrana Difusi ón simple Movimiento de átomos y moléculas de una región de mayor concentración a una de concentración menor. Gradiente de concentración Es la medida de la diferencia de la concentración de una sustancia en dos regiones A mayor gradiente de concentración, mayor velocidad de difusión.

33. Transporte activo

34. Ósmosis El pasaje de agua a través de una membrana selectivamente permea- ble , desde una solución acuosa que tiene una mayor concentración de agua a una solución acuosa que presenta menor concentración de agua.

35. Ósmosis

36. Ósmosis

37. Ósmosis

38. La célula. Organelos

39. La célula. Organelos Citoplasma El citoplasma es la sustancia interna de la célula, es acuosa , de apariencia visco- sa , en donde están disueltas muchas sustancias alimenti-cias . En este medio encontramos pequeñas estructuras que se comportan como órganos de la célula, y que se llaman organelos u orgánulos

40. La célula. Organelos Mitocondria: Son orgánulos de forma cilíndrica constitui -dos por una doble membrana, una externa lisa y otra interna que presenta numerosos repliegues. Su función es la de realizar la respiración celular. Mediante este proceso, la célula obtiene la energía que necesita para desempeñar sus actividades mediante 2 procesos: ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa . La cantidad de mitocondrias en un tejido u órgano dependerá de su gasto Energético, Ejem : Célula muscular vs cutánea.

41. La célula. Organelos El retículo endoplasmático Es un orgánulo membranoso formado por un conjunto de sáculos y túbulos comunicados entre sí que se expanden por el citoplasma. Se distinguen dos tipos: Retículo endoplasmático rugoso. Está compuesto por sáculos aplanados que surgen de la envoltura nuclear y que básicamente se sitúan alrededor del núcleo. Se caracteriza porque en su parte externa presenta adheridos una gran cantidad de ribosomas. Su función es la de almacenar y transportar las proteínas que sintetizan sus ribosomas .

42. La célula. Organelos Retículo endoplasmático liso. Está formado basicamente por túbulos que se prolongan por todo el citoplasma. Carece de ribosomas en su membrana. Su función es la de sintetizar lípidos que almacenan en su interior y repartirlos, junto con las proteínas procedentes del retículo rugoso, por toda la célula.

43. La célula. Organelos

44. La célula. Organelos Lisosomas : Organelos esféricos que contienen una gran cantidad de enzimas digestivas. Su función principal es la Destrucción o digestión de los desechos del metabolismo celular, o bien organismos patógenos que son fagocitadas por la célula. La Cantidad de lisosomas en la célula dependerá de si se trata o no de una célula fagocitaria. Aparato de Golgi : organelo que interviene tanto en la síntesis de Azúcares (polisacáridos), como lípidos; participa también en el empaquetamiento de pequeños péptidos elaborados en él (ej. Neurotransmisores, hormonas, etc ). Su desarrollo varía según el tipo de célula. Está muy desarrollado en aquellas células especializadas en procesos de Secreción (ejemplo Glándulas y neuronas).

45. La célula. Organelos Ribosomas Son unas estructuras globulares sin membrana formadas por dos subunidades que sintetizan moléculas de proteína. Pueden estar dispersas en el citoplasma o adheridas a las membranas del retículo endoplasmático rugoso. Vacuolas Son orgánulos membranosos, generalmente de forma globular, en cuyo interior se almacenan diferentes tipos de sustancias: agua, nutrientes, sustancias de desecho , etc . Aparato de Golgi Es un orgánulo membranoso constituido por una serie de sáculos aplastados de forma discoidal superpuestos. Su función es sintetizar glúcidos en su interior y recibir y transformar sustancias procedentes del retículo endoplasmático . Posteriormente libera todas estas sustancias a través de la emisión de pequeñas vesículas .

46. La célula. Organelos

47. La célula. Organelos Lisosomas Son un tipo especial de pequeñas vesículas procedentes del aparato de Golgi que contienen enzimas digestivas. Para evitar que su membrana sea digerida por las enzimas que almacenan, poseen una gruesa capa mucosa interna protectora. Su función es la de intervenir en la digestión de los alimentos que la célula ingiere y destruir los orgánulos celulares viejos que ya no funcionan correctamente.

48. La célula. Organelos

49. La célula. Organelos Núcleo celular Es el organelo mas grande de la célula. Generalmente centralizado. Su función principal es controlar todas las funciones de la célula. Contiene al ADN el cual es responsable de transmitir la herencia. Está rodeado por una membrana nuclear que es porosa, por donde se comunica con el citoplasma, generalmente está situado en la parte central y presenta forma esférica u oval. En el interior se encuentran los cromosomas. Presenta una estructura interna perfectamente definida que contiene ARN (ácido ribonucleico) denominada nucléolo.

50. La célula. Organelos

51. La célula Tipos de división Mitosis: Tipo de división celular donde una célula madre se divide en 2 células hijas idénticas, y con el mismo número de cromosomas (n= 46) . Se realiza en todas las células del cuerpo excepto las sexuales. Consta de 5 fases: Profase , metafase, anafase, telofase y citocinesis. Meiosis: Tipo de división celular donde la célula madre primitiva al momento de dividirse da origen a células hijas, las cuales contienen la mitad del material genético, es decir, 23 cromosomas. Presente solo en las células germinales, óvulos y Espermatozoides.

52. Ciclo Celular El ciclo de crecimiento celular se presenta en aquellas células que se están dividiendo constantemente ( piel, pelo, medula ósea) y comprende las siguientes fases: G1 ( presintesis ) S (Síntesis de ADN) G2 ( premitotica ) M (mitosis o división celular).   Las células que ya no se dividen o permanecen estables, permanecen en la fase Go del ciclo celular (ejemplo neuronas).

53. Mitosis Profase: Cromosoma Cromátide Centrómero Huso mitótico Metafase Placa metafásica Anafase Ruptura de centrómeros Telofase Profase “al reves ”

54. Tipos de división celular Mitosis : División celular en la que una célula madre da origen a 2 células hijas idénticas y con numero de cromosomas iguales, es decir 46 , los cuales se organizan en 23 pares. Estas células reciben el nombre de células DIPLOIDES. Este tipo de división esta presente en todas células del cuerpo excepto las sexuales.  Meiosis: Se refiere a la división celular de óvulos y espermatozoides. Se caracteriza por que la célula madre generalmente con 46 cromosomas (diploide), al dividirse da origen a 2 células hijas con la mitad del material genético, es decir 23 cromosomas. Este tipo de células recibe el nombre de células HAPLOIDES por contener la mitad el material genético.

55. Desarrollo embrionario Las primeras etapas del desarrollo de un embrión se caracterizan por: DIVISIÓN CELULAR MITÓTICA RÁPIDA LA DIFERENCIACIÓN que es la especialización de las células para formar tejidos.   Diferenciación celular: Podemos decir que la diferenciación celular , es el mecanismo mediante el cual las células pluri potenciales o células madre , tienen la capacidad de diferenciarse en el tipo celular que se requiera para una función determinada. Algunos sitios donde se localizan células madre son: cordón umbilical, medula ósea, células de feto y tejido graso.

56. Preguntas o dudas?

57. Date of download: 12/27/2016 Copyright © 2016 McGraw-Hill Education. All rights reserved. Cell cycle of a generalized eukaryotic cell. The positions of major checkpoints and the associated proteins are indicated. Fig 3-2. Legend : From: Chapter 3. The Nucleus & Cell Cycle Histology & Cell Biology: Examination & Board Review, 5e, 2010

58. RESUMEN

59. La morfología celular Todos los seres vivos están constituidos por una o más células. La célula es la estructura viva más sencilla formada por membrana, citoplasma y material genético ( ADN) capaz de desempeñar las tres funciones vitales ( nutrición, relación y reproducción). Por eso decimos que la célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos. Las células de los seres vivos pueden ser procariotas, si su ADN se halla libre en el citoplasma, o eucariotas, si su ADN se encuentra protegido en el interior del núcleo.

60. Estructura de la célula Las células del cuerpo humano son eucariotas, pues son células complejas que presentan un núcleo diferenciado. Tienen la siguiente estructura : Membrana plasmática. Es una lámina deformable formada por una doble capa de lípidos con proteínas englobadas. Regula el paso de sustancias entre el citoplasma y el medio externo; es decir, tiene una permeabilidad selectiva. Citoplasma . Está constituido por un medio acuoso denominado citosol y por diversos orgánulos celulares. En el citosol también aparece el citoesqueleto , formado por filamentos y túbulos de proteína que dan forma a la célula y facilitan el desplazamiento de los orgánulos . Núcleo . Es una estructura limitada por una doble membrana, atravesada por un gran número de poros, en cuyo interior se encuentra protegido el ADN. Este se halla asociado a moléculas de proteína formando masas densas denominadas cromatina. Cuando la célula va a dividirse, la cromatina se organiza constituyendo los cromosomas.

61. Orgánulos de la célula eucariota Los orgánulos celulares son las estructuras que aparecen en el citoplasma. La mayoría de ellos están delimitados por una membrana similar a la membrana plasmática , y por ello se denominan orgánulos membranosos. Algunos ejemplos son el retículo plasmático, el aparato de Golgi y las mitocondrias, estas últimas , delimitadas por dos membranas. Un ejemplo de orgánulos no membranosos son los ribosomas.

62. Centrosoma Está formado por dos estructuras cilíndricas constituidas por túbulos. A partir del centríolo se origina el huso acromático, estructura filamentosa encargada de la separación de los cromosomas durante la división celular. También origina los cilios y flagelos, estructuras alargadas móviles que surgen del citoplasma y que sirven para facilitar el movimiento de la célula, como sucede en algunos protozoos , o para impulsar el líquido externo, como sucede en las células de epitelio de la tráquea.