Captulo 4Estructura y funcin celular

OBJETIVOSCaractersticas generales. Relacin superficie-volumenClulas eucariotas y procariotasEstructuras celulares, sus funciones e interaccionesMovimiento celularEspecializaciones de superficieEstructura y funcin de las organelas

La ClulaUnidad ms pequea de vida Es altamente organizada en metabolismoRecepcin y percepcinCapacidad de reproducirse y sobrevivir

Relacin Superficie -Volumen

Estructura de la ClulaBsico:Membrana Plasmtica Regin de ADNCitoplasma Dos tipos:ProcariotasEucariotas Fig 4,3 pg: 52

Protein pump across bilayerCanal ProteicoProtein pumpProtena reconocimientoReceptor proteicoextracelular citoplasmaBicapa lipdicaFig. 4-5a, p.53MEMBRANA PLASMTICADefine la clula como entidad individual

BICAPA LIPIDICAPrincipal componente de las membranasFluidezFosfolpidos

Modelo Mosaico FluidoMembrana es un mosaico de:FosfolpidosGlicolpidosEsterolesProteinasMovimiento

PROTEINAS DE MEMBRANAProtenas de adhesinProtenas de comunicacinReceptores proteicos Proteinas de reconocimiento

Clulas procariotasArchaea y eubacteriaDNA no est ncleoGeneralmente clulas pequeas y simplesNo organelas

Fig. 4-11, p.56Clulas procariotas

Estructura procariotabacterial flagellumpilusplasma membraneDNA in nucleoid region cytoplasm, with ribosomesMost prokaryotic cells have a cell wall outside the plasma membrane, and many have a thick, jellylike capsule around the wall.bacterial flagellum

Clulas EucariotasPresenta ncleo y OrganelasOrganismosPlantasAnimalesProtistasFungi

Fig. 4-13, p.58Clula Vegetal

Caracterstica Clula Vegetal

CENTRAL VACUOLE

LYSOSOME-LIKE VESICLE

GOLGI BODY

SMOOTH ER

ROUGH ER

RIBOSOMES

NUCLEUS

CHLOROPLAST

CYTOSKELETON

MITOCHONDRION

PLASMODESMA

PLASMA MEMBRANE

CELL WALL

Clula AnimalFig. 4-14, p.58

Caracterstica Clula Animal

CYTOSKELETON

MITOCHONDRION

CENTRIOLES

LYSOSOME

GOLGI BODY

SMOOTH ER

ROUGH ER

RIBOSOMES

NUCLEUS

PLASMA MEMBRANE

NCLEO

Funciones del NcleoGuarda las molculas de ADN

Separacin de la maquinaria metablica del citoplasma

Realiza una organizada copia de ADN antes que las clulas paternas se dividan en hijas.

Componentes del NcleoEnvoltura NuclearNucleoplasmaNucleoloCromatinaCromosoma

cytoplasmnucleusplasma membranenuclear envelopenucleoplasmnucleoluschromatinFig. 4-16a, p.60Ncleo de Clula Pancretica

Fig. 4-16b, p.60Ncleo

CromatinaColeccin total de ADN y protenas asociadas en una clula.Cromosoma es una molcula de ADN y sus protenas asociadas.Cambio de apariencia durante la divisin celular (Condensada dispersa)

Envoltura NclearMembrana doble (Bicapa de lpidos)Superficie interna presenta proteinas de superficie que varias funcionesPoros.

one of two lipid bilayers (citoplasma)Envoltura nuclearone of two lipid bilayers (nucleoplasma)nuclear pore (protein complex that spans both lipid bilayers)

Envoltura nuclearPoros en la envolturaFig. 4-17a, p.61

NucloloMasa densa de material (proteinas y copias de genes codifican ARNr) en el ncleoUno o variosConstruyen las subunidades ribosomales (grande y pequea)Las subunidades no se unen hasta salir de los poros

one chromosome(one dispersed DNAmolecule + proteins;not duplicated)one chromosome(threadlike and nowduplicated; two DNAmolecules + proteins)one chromosome(duplicated and also condensed tightly)p.61ADN Nuclear

Sistema de endomembranasRetculo endoplsmico

Aparato de Golgi

Vesculas

Sistema de endomembranasGrupo de organelas relacionadas donde se realiza el ensamblaje de lpidos y los polipeptidos son modificados.

Los productos son enviados a varios destinos

Retculo endoplsmicoEn la clula Animal es continua con la membrana nuclear.Se extiende atraves del citoplasmaDos tipos: Rugoso y liso

ER RUGOSOColocados en sacosLa apariencia rugosa es dado por los ribosomas.Algunas cadenas polipeptdicas son modificadasSe presentan en Clulas especializadas en elaboracin, almacenamiento y secrecin de protenas (Pncreas)

RE LISOSerie de tbulos interconectados No ribosomas en la superficieEnsamblaje de lpidosParticipa a nivel heptico en la descomposicin cidos grasos, degradacin de txinas.Retculo Sarcoplsmico, forma especializada.

Complejo GolgiModificador final de protenas y lpidos que llegan del RE.Empaque final de materiales a diferentes destinos.Estos son conducidos en vesculas.

VesculasSacos membranosos que se mueven en el citoplasmaLisosomasPeroxisomas

Vacuola CentralOrganela llena de lquidoAlmacena aminocidos, azcares y grasas.Al crecer la clula, Expansin de las vacuolas como resultado de las fuerzas de presin de fluidos hacia las paredes.En clulas maduras = 50-90% del interior celular.

VESICLESGOLGI BODYSMOOTH ERROUGH ERNUCLEUSFig. 4-18a, p.62

cromatinanuclear envelope(two lipid bilayers)poreB El ARNm son trasladados a los ribosomas quien los traduce. Muchas cadenas son almacenados en el citoplasma y se utilizan de inmediato y otros entran al ER rugoso.nucleolocitoplasmaribosomavesculasb THE CELL NUCLEUSc ROUGH ERFig. 4-18b,c, p.62

smooth ER channel, cross-sectionVesculas en formacind SMOOTH ER PLASMA MEMBRANEe GOLGI BODYF. Termina va secretoriaG. Inicio Va endocticaFig. 4-18d-g, p.63

MitocondriaPlanta productora de ATPSistema doble membrana Reacciones de liberacin de energa.Reacciones dependientes de Oxgeno.

MitocondriaFig. 4-19c, p.64

Fig. 4-19a, p.64Mitocondria en clula animalMitochondriaMembrana internaMembrana externaCompartimento externoCompartimento interno

CloroplastosLa energa lumnica se convierte en ATP en estas organelas

Dos membranas externasMembrana tilacoide, Se pliegaen forma intrincada formando grano, dentro del estroma

Fig. 4-20, p.65estroma (Interior semifluido)Vacuola centralCloroplastos en el citoplasma de las clulas vegetales

Por qu Bacterias?AMbos mitocondrias y cloroplastos evolucionan por endosimbiosisTienen ADN, ARN y ribosomas

Pared celularComponente estructural que rodea la membrana plasmtica (Celulosa).Se presenta en plantas, algunos hongos y protistas.Pared celular de una planta jovenMembrana plamtica

Paredes celularesPared celular primariaPared celular secundarias(3 capas) (lignina)

Cutcula Secreciones celulares y acumulacin de grasas que se acumulan en superficie celular.

Semi transparente.

Restriccin de perdidas de agua

Matrices en clulas animalesClulas animales no presentan paredAlgunas son rodeadas por matrices de secreciones celulares y materiales absorbidos del entorno.

Uniones celularesPlantas Plasmodesmos Animales Uniones estrechasUniones adherentesUniones GAP (hendidura)plasmodesmo

Uniones celulares

Uniones celulares animalesFig. 4-23, p.67

citoesqueletoPresente en todas los eucariotas

Base para la organizacin interna y forma celular

Participan en el movimiento de organelas dentro de la clula y en algunos casos motilidad celular.

Elementos del citoesqueletomicrotubulemicrofilamentintermediate filament

MicrotubulosElementos largosCompuestos por tubulinaSe originan de los Centros de Organizacin de microtubulos (MTOCs)Polaridad y dinmicos (Plus y minus)Involucrados en la forma, motilidad y divisin celular.

MicrofilamentosElemento del citoesqueleto ms delgado.Compuesto por actina Polar y dinmicomovimiento, formacin y mantenimiento de la forma celular.

PROTEINAS ACCESORIASUne tubulina y la actina Proteinas motoras Proteinas de entrecruzadas

FILAMENTOS INTERMEDIOSPresente solo en clulas animales de ciertos tejidosElementos ms estables Seis grupos conocidosDesminas, vimentinas, laminas,citoqueratinas etc.Diferentes tipos de clulas usualmente (1-2 tipos).

Flagelos y CiliosEstructuras de movilidad celular.9 + 2 Estructura interna

plasmamembrane

basal body (embedded in the cytoplasm)

plasmamembrane

microtubules near base of flagellum or cilium

one of nine pairs of microtubules with dynein arms down their length

spokes, rings of connective system

centralsheath

one central pairof microtubules

Fig. 4-28a, p.70Cilia

Fig. 4-29a, p.71Cilia

Fig. 4-28b,c, p.70Flagellum

Fig. 4-28b,c, p.70Falsos piesmicrofilamentos

FlagellumFig. 4-30, p.73