TEMA: FISIOLOGIA CELULAR

UNIVERSIDAD PRIVADA DE HUANCAYO FRANKLIN ROOSEVELTFACULTAD DE CIENCIAS FARMACUTICAS Y BIOQUMICA

CURSO: BIOQUMICA APLICADA Y NUTRICIN

HUANCAYO - PER

SEMANA 2 Y 3

La unidad bsica de la vida: la clula

1. De la invencin del microscopio a la teora celular2. Modelo de organizacin celular3. Estructura y funcin de los orgnulos celulares4. La funcin de nutricin en las clulas5. La funcin de la relacin en las clulas

1. De la invencin del microscopio a la teora celular

Un microscopio es un instrumento destinado a observar objetos muypequeos, haciendo perceptible lo que no lo es a simple vista. Hay trestipos de microscopio: simple, compuesto y electrnico.

Simple. Electrnico.Compuesto.

El microscopio

Fina lmina de corcho observada almicroscopio ptico por Robert Hooke (primero en verlas clulas aunque an no saba lo que eran).

El desarrollo del microscopio permiti el establecimiento de la teoracelular, cuyos principios bsicos son:

1 Todos los seres vivos estn formados por clulas.

2 Todas las clulas proceden de otras clulas preexistentes.

3 Las funciones vitales de los organismos ocurren tambin en las clulas.

4Las clulas contienen la informacin gentica necesaria para la regulacinde las funciones celulares y para la transmisin de esa informacin a todasu descendencia.

La teora celular

RECUERDA

2. Modelo de organizacin celular

Todas las clulas tienen una estructura bsica comn con trescomponentes:

Citoplasma. Se trata de un material acuosodelimitado por la membrana plasmtica en elque se encuentran los orgnulos y molculasimplicadas en variadas reacciones qumicas.

Distintas formas celulares.

Membrana plasmtica. Es una capa queenvuelve a la clula y a travs de la cual seproducen intercambios de materia, energa einformacin con el exterior.

Material gentico. Se encarga de controlar ydirigir el funcionamiento de la clula.

RECORDANDO

CELULAUNIDAD MORFOLGICA DE LA VIDA

ANTECEDENTES: Matthias Scheliden y Theodor Schwan - 1838 Siglo XVII Robert Hooke Dos tipos: Eucariotas - Procariotas

EUCARIOTAS

Poseen un ncleoencerrado en unamembrana que

encapsula su DNA

PROCARIOTAS

Carecen de unncleo definido.

Comprenden diversostipos de bacterias

Modelo de organizacin procariota

En las clulas procariotas el material gentico seencuentra en contacto directo con el citoplasma.

Segn la manera en la que se dispone el material gentico en las clulas,se establecen dos modelos fundamentales de organizacin, este es elprimero que surgi en la evolucin.

A B C D E

A

B

C

D

E

Bacilos de Escherichia coli.Colonia de Sarcina maxima.Espirilos de Spirochaeta plicatilis.Nostoc commune.Anabaena spiroides.

Algunos ejemplos de bacterias procariotas:

RECUERDA

HABLEMOS DE LOS PROCARIOTAS

Organismos mas numerosos en latierra.

Se adaptan con facilidad. Sobreviven en condiciones hostiles

(O, T). Tiempo rpido de reproduccin

(

AVERIGUAR LA ANATOMIA DE LOS PROCARIOTAS

Pag. 44

Modelo de organizacin eucariota

Las clulas eucariotas presentan una doble membrana, la membrananuclear, que separa el material gentico del citoplasma.

Dentro de esta organizacin se diferencian dos tipos de clulas: animales yvegetales.

QU DIFERENCIA EXISTE ENTRE AMBAS?

Tomado de Jos A. Mataix Verd.

3. Estructura y funcin de los orgnulos celulares

Fragmento de pared celular tejida porcelulosa y otros polisacridos que seentrecruzan, aumentando su rigidez.

La membrana plasmtica y la pared celular

Pared celular. Es un tipo de matriz extracelularpresente en las clulas vegetales que estformada por fibras de celulosa dispuestas encapas de distinta orientacin para dar mayorrigidez y mantener la forma de la clula.

Membrana plasmtica. Esuna fina envuelta que rodea alas clulas. Est formada poruna doble capa de molculasde lpidos entre la que seintercalan protenas. Lamembrana plasmtica esfluida, de forma que lasmolculas que la componen semueven unas respecto a otras.

Membrana celular.

La membrana plasmtica y la pared celular

Tomado de Jos A. Mataix Verd.

Tomado de Jos A. Mataix Verd.

Tomado de Jos A. Mataix Verd.

Tomado de Jos A. Mataix Verd.

Cada cloroplasto est recubierto poruna membrana doble. El cloroplastocontiene en su interior una sustanciabsica denominada estroma, la cual

est atravesada por una redcompleja de discos conectados entres, llamados lamelas. Muchas de laslamelas se encuentran apiladas

como si fueran platillos; a estas pilasse les llama grana.

4 ESO | UNIDAD 05 | BIOLOGA Y GEOLOGA

Citoplasma. Es el espacio comprendido entre el ncleo de la clula y lamembrana plasmtica. Est ocupado por distintos orgnulos inmersos enun medio acuoso llamado citosol.

En l hay, adems, molculas de protenas, aminocidos, glcidos, lpidosy diferentes sales minerales.

Representacin del citoesqueleto.

El citoplasma

En l se encuentra el citoesqueleto,formado por una red de filamentosproteicos que dan forma a la clula, leproporcionan la capacidad de realizardistintos tipos de movimientos yparticipa en el movimiento yorganizacin de los diferentes orgnulospresentes en el citoplasma.Los filamentos son de tres tipos:microfilamentos, microtbulos yfilamentos intermedios.

.

Son los siguientes:

Microfotografa de un centrosoma.

Orgnulos celulares

Ribosoma.

Centrosoma. Es exclusivo declulas animales y est dispuestocerca del ncleo cuando la clulase encuentra en estado dereposo. En divisin, se duplica ycada fraccin se sita en uno delos polos de la clula.

Ribosomas. Estn adosados a lasmembranas del retculoendoplasmtico o en el interior deotros orgnulos, como lasmitocondrias o los cloroplastos.Constan de dos subunidadesconstituidas por protenas y ARN, ysu principal funcin es la fabricacinde las protenas.

Representacin del retculoendoplasmtico liso y rugoso.

Microfotografa coloreada del retculoendoplasmtico rugoso con ribosomas.

Retculo endoplasmtico. Sistemamembranoso que forma unacomplicada red de tbulos ysculos comunicados entre s, yconectados con el aparato de Golgiy con la membrana nuclear.

Algunas zonas del retculopresentan un aspecto granuloso,debido a la presencia de ribosomasen su cara externa, razn por lacual reciben el nombre de retculoendoplasmtico rugoso, en l sesintetizan protenas.Otras no presentan ribosomasadheridos y forman el retculoendoplasmtico liso, donde sesintetizan los lpidos.

4 ESO | UNIDAD 05 | BIOLOGA Y GEOLOGA

Los lisosomas contienen enzimas quedegradan molculas por fagocitosis.

Imagen del aparato de Golgi coloreada,tomada con el microscopio electrnico.

Lisosomas. Sonvesculas procedentes delaparato de Golgiencargadas de digerirmateriales procedentesdel exterior o de la propiaclula.

Aparato de Golgi. Constituye unapila de sculos membranososcercanos al ncleo junto a los quese aprecia una serie de vesculas.Su funcin es intervenir en eltransporte y la maduracin demolculas fabricadas en el retculoendoplasmtico, que sonsecretadas al exterior o que van aformar parte de otras membranas.

PeroxisomaMicrofotografa de una clula

vegetal con una vacuola en suinterior.

Vacuolas. Se trata deorgnulos presentes encasi todos los tiposcelulares. En las clulasvegetales son de grantamao. Constituyen elalmacn de agua ydiversas sustancias quela clula debe eliminar,asimilar, digerir o reservarpara momentosposteriores.

Peroxisomas. Son sculosmembranosos en los que tienenlugar reacciones de oxidacin paraeliminar sustancias txicas.

Fotografa y dibujo de una mitocondria ysus partes.

Cloroplasto.

Cloroplastos.Caractersticos de lasclulas vegetales, yaque en ellos serealiza el proceso defotosntesis. Estnlimitados por unamembrana externa yotra interna, ycontienen en suinterior un mediointerno denominadoestroma.

Mitocondrias. Estn delimitadaspor una doble membrana. El espaciointerior constituye la matrizmitocondrial. Constituyen lascentrales energticas de las clulaseucariotas. En ellas se lleva a cabola respiracin celular.

Es una estructura delimitada poruna doble membrana con poros,la membrana nuclear, quepermite el intercambio desustancias entre el ncleo y elcitoplasma.

En el interior se encuentranvarias molculas de ADNasociadas a protenas, llamadashistonas, que ayudan a protegery estabilizar el ADN. El ncleose encarga de controlar elfuncionamiento de toda lamaquinaria celular y estrelacionado con la transmisinde los caracteres entreprogenitores y descendencia.

El ncleo celular

Microfotografa del ncleo, en la que seobservan la membrana nuclear y el nuclolo.

La nutricin celular implica todos los procesos necesarios para obtenermateria y energa del exterior, procedimientos para su uso interno ymecanismos de expulsin de sustancias de desecho.

La materia pasa al interior de las clulas por diferentes mecanismos,como: difusin, smosis, permeasas y endocitosis.

4. La funcin de nutricin en las clulas

Modalidades de endocitosis.

Incorporacin de materia

RECUERDA.Los seres vivosTodos los seres vivos estn constituidos por el mismo tipo de sustancias.

SUSTANCIAS INORGNICAS

SUSTANCIAS ORGNICAS

Protenas 18%

Sales minerales 1%

Azcares 2%

Lpidos 5%

Agua 70%

cidos nuclecos 1,35%

COMPOSICIN QUMICA DE UN SER VIVO

Todos los seres vivos estn constituidos por clulas.

Membrana

Citoplasma

Ncleo

CLULA ANIMAL CLULA VEGETAL

RECUERDA

Clula procaritica Las primeras clulas que aparecieron, hace ms de 3500 millones de aos. Su caracterstica ms importante es que carecen de ncleo.

Citoplasma:medio semifluido

en que seencuentran los

orgnuloscelulares.

Membranaexterna: a

travs de ella serelaciona con el

exterior.

Material gentico: contienetoda la informacin sobre las

caractersticas del ser vivo. Estformado por ADN (cidodesoxirribonucleico).

Ribosomas: fabrican lasprotenas, siguiendo lasindicaciones del ADN.

Clulas eucariticas

Clula animal Clula vegetal

Membranacelular

Aparato deGolgi

Citoplasma

Ncleo

Vacuola

Cloroplastos

Surgen a partir de las procariotas. Tienen su interior dividido en compartimentos llamados orgnulos y el material

gentico se almacena en el ncleo.

Retculoendoplasmtico

Mitocondria

Pared celular

Orgnulo exclusivo de vegetalesCloroplasto

Los vegetales realizan la fotosntesis en los cloroplastos de las clulas de las hojas

Fotosntesis

Sales H2O CO2

O2

Azcares

Las primeras sustancias que laplanta elabora son azcares.

En el proceso selibera oxgeno.

Obtencin de energaMITOCONDRIA Realiza la respiracin celular

de la que se obtiene energapara las funciones celulares.

Alimento+

Oxgeno

Dixido decarbono

+Agua

Energa calorfica

Tipos de clulas

Globulares

Clulas animales

Alargadas

Todos los seres vivos estn formadospor clulas cuyo nmero, tamao yforma son muy variables

Poligonales

Clulas vegetales

Vistas con microscopio ptico

vulo (0, 1 mm)

El tamao de las clulas no depende del tamao del organismo al que pertenecen.

Escala de tamaos celulares Huevo (5 cm)

Glbulo blanco(0, 02 mm)

Glbulo rojo(0, 007 mm)

Coco(0, 0005 mm)

Bacilo(0, 004 mm)

Tamao de las clulas

Forma de las clulasLas clulas tienen diferentes formas dependiendo de su funcin.

Neurona

Fibra muscular

Clula epitelialGlbulo rojo

Espirilo (microorganismo)

Funciones vitalesFuncin de nutricin: La finalidad de la nutricin esconseguir energa y materia propia.Funcin de relacin: Los seres vivos recibeninformacin, la procesan y dan respuestas.Funcin de reproduccin: Los seres vivos se reproducenpara obtener otros organismos semejantes o iguales aellos.

LAS CLULAS SON SERES VIVOS Y REALIZAN LAS TRES FUNCIONES VITALES

membranaExterior de la clula Interior de la clula

membranaExterior de la clula Interior de la clula

Funcin de nutricinsmosis

La smosis es el paso de sustancias a travs de la membrana de la clula, hastaigualar las concentraciones.

Funcin de nutricinEndocitosis

La membrana rodea el alimento y se forma una vacuola digestiva

Endocitosis

Las clulas pueden utilizar energa qumica y luminosa, y en funcindel tipo de energa y de la materia que utiliza se distinguen dosmodalidades de nutricin: hetertrofa y auttrofa.

El metabolismo celular comprende el conjunto dereacciones qumicas que ocurren en la clula conel objetivo de lograr su mantenimiento, su reprodu-ccin y su desarrollo. Se diferencia la fase catab-lica y la anablica.

Los seres vivos auttrofos fabrican compuestosorgnicos a partir sustancias inorgnicas, usandoenerga luminosa que transforman enenerga qumica.

Obtencin de energa

Metabolismo celular

Los organismos hetertrofos utilizan laenerga qumica para fabricar supropia materia orgnica a partir demateria orgnica de otros organismos.

Relacin entre los procesoscatablicos y anablicos.

5. La funcin de la relacin en las clulas

Las clulas de las glndulas endocrinas actan comoemisores de seales qumicas (hormonas) que liberany atraviesan el torrente circulatorio. Las clulas de losdistintos tejidos tienen en su membrana protenasreceptoras que, en contacto con la hormonaadecuada, generan una determinada respuesta. Lasclulas que responden a una hormona concreta sedenominan clulas diana.

La sensibilidad es lacapacidad de lasclulas de responderante determinadasseales internas yexternas.

Los estmulos sonagentes denaturaleza fsica oqumica que afectana las clulas yprovocan cambios enellas.

Las respuestas ante los estmulos pueden ser: enquistamiento celular,tropismos y tactismos, nastias, movimiento ameboide, vibrtil y contrctil.

Un tropismo es un fenmeno biolgico que indica el crecimiento o cambio direccional de un organismo, normalmente una planta, como respuesta a unestimulo medioambiental. Los tropismos difieren de las nastias en que estas no son respuestas direccionales.

Recuerda

Principales Rutas metablicas de los azcares:Degradacin oxidativa a CO2Degradacin va de las pentosasConversin a grasas y colesterolConversin a glucgeno

Principales Rutas metablicas de los lpidosOxidacin a CO2formacin de cuerpos cetnicosBiosntesis de colesterol y sales biliares

Principales Rutas metablicas de los aminocidosDegradacin a CO2 y Formacin de reaSntesis de ProtenasSntesis de nucletidos y otros productos