Unidad I

La Célula y Medicina del trabajo

Clase N°1 “La Célula”

El descubrimiento de la célulaRobert Hooke (siglo XVII) observando al microscopio comprobó que en los seres vivos aparecen unas estructuras elementales a las que llamó células.

Dibujo de R. Hooke de una lámina de corcho al microscopio

La teoría celularEstos estudios y los realizados posteriormente permitieron establecer en el siglo XIX lo que se conoce como Teoría Celular, que dice lo siguiente:

Tipos de CélulasPodemos encontrar dos tipos de células en los seres vivos:

CÉLULA PROCARIOTA

•El material genético ADN está libre en el citoplasma.

•Sólo posee unos orgánulos llamados ribosomas.

•Es el tipo de célula que presentan las bacterias

CÉLULA EUCARIOTA

•El material genético ADN está encerrado en una membrana y forma el núcleo.

•Poseen un gran número de orgánulos.

•Es el tipo de célula que presentan el resto de seres vivos.

Los orgánulos celulares

Núcleo: contiene la instrucciones para el funcionamiento celular y la herencia en forma de ADN.

Mitocondrias: responsables de la respiración celular, con la que la célula obtiene la energía necesaria.

Retículo: red de canales donde se fabrican lípidos y proteínas que son transportados por toda la célula..

Aparato de Golgi: red de canales y vesículas que transportan sustancias al exterior de la célula.

Vacuolas: vesículas llenas de sustancias de reserva o desecho.

Lisosomas: vesículas donde se realiza la digestión celular.

Ribosomas: responsables de la fabricación de lípidos y proteínas

Centriolos: intervienen en la división celular y en el movimiento de la célula.

Núcleo y Nucléolo Núcleo:

Estructura rodeada por una membrana doble. En su interior se encuentra el nucléolo y los

cromosomas. Su función consiste en almacenar el material

hereditario (DNA), el cuál se transcribe en RNA para la síntesis de proteínas celulares.

Nucléolo: Es el lugar de síntesis de RNA ribosómico y

ensamble de subunidades ribosómicas.

Mitocondrias

Sacos consistentes de dos membranas.

Son los lugares donde ocurren la mayor parte de las reacciones energéticas de la célula (respiración celular), transformación de la energía de glucosa o lípidos en energía almacenada en ATP.

Cuerpo de Golgi o Aparato de Golgi Consiste en grupos de sacos

membranosos aplanados.

En ocasiones pueden encontrarse llenos de productos celulares.

Su función consiste en:

Modifica proteínas.

Empaca proteínas secretadas.

Clasifica otras proteínas que se distribuyen a vacuolas y otros orgánelos.

Retículo Endoplásmico

Consiste de una red de membranas internas que se extienden en el citoplasma. Es un sitio de síntesis de lípidos y muchas proteínas; origen de vesículas de transporte intracelular que llevan proteínas. Existe de forma lisa (sin ribosomas adheridos) y rugoso (con ribosomas adheridos)

Ribosomas Gránulos compuestos de RNA y proteínas; algunos

están adheridos al retículo Endoplásmico y otros se encuentran libres en el citoplasma.

Su función es la síntesis de proteínas.

Lisosomas, Peroxisomas,Glicosomas

Vacuolas Son sacos membranosos de

mayor prominencia en plantas, hongos y algas.

Su función principal es el transporte y almacenamiento de materiales, desechos y agua.

Cito esqueleto

Es una bicapa lipídica que rodea a la célula

define su tamaño

mantiene las diferencias entre el interior celular y el medio externo.

Mientras que las membranas internas mantienen las diferencias entre el contenido de las orgánelos y el citosol (citoplasma) pudiendo así ejercer su función.

Membrana Membrana PlasmáticaPlasmática

•Barrera física entre el LIC y el LEC

•Semipermeable y selectiva

•Otras funciones: transporte, comunicación, reconocimiento, adhesión

Las moléculas de lípidos son insolubles en agua, pero se disuelven en disolventes orgánicos.

Constituyen casi el 50% de la masa de las membranas plasmáticas, siendo el resto casi todo proteínas.

El tipo de lípido que conforma las membranas se denomina FOSFOLÍPIDOS.

dos colas hidrocarbonadas hidrofóbicas.

Cabeza polar

La mayoría de las membranas celulares constituyen un “mosaico fluido” de fosfolípidos y proteínas.

Membrana plasmática

La forma y la naturaleza anfipática de los fosfolípidos, hace que estas moléculas se formen espontáneamente en una solución acuosa:

Los fosfolípidos : "cristal líquido", que no es ni sólido, ni líquido. Esto le da a la membrana una integridad estructural, pero al mismo tiempo le proporciona gran flexibilidad, permitiendo a la célula cambiar su forma, expandirse o contraerse. Capacidad esencial durante la división celular.

ProteínaProteínass

Proteína transmembrana

Canal

Prot. periférica

Desempeñan las funciones específicas

pueden girar alrededor de su eje y

muchas de ellas pueden desplazarse

lateralmente

TRANSPORTE A TRAVES DE LA MEMBRANA

Transporte a través de la membrana.

• Ocurre a favor de gradiente.

• La capacidad de difundir a través de la bicapa depende de:

- La diferencia de concentración a través de la membrana

- La permeabilidad de la membrana a la sustancia (hidrofobica= lipofilica)

- La superficie de la membrana

Difusión simple.

• Ocurre a favor de gradiente química o electroquímica.• Es específica y saturable: mediada por proteínas transportadoras.• Implica un cambio conformacional en la proteína.•Mas veloz que la difusión simple• Ejemplos: glucosa, algunos aminoácidos…

La apertura del canal está regulada por: Ligando: La union de una hormona o neurotransmisor al canal provoca la transformación estructural que induce la apertura.

Voltaje dependiente: Los cambios de concentracion de iones gatillan la apertura del canal

Difusión Facilitada.

Transporte activo

• Necesita energía (ATP) y proteínas transportadoras (receptor + ATPasa).• Es contra gradiente.•Hay dos tipos de transporte activo:

- TA primario: la energía procede directamente del ATP

- TA secundario o acoplado: la energía procede del gradiente generado por el TA primario.

Transporte activo primario

Bomba de Ca+2 Bomba de Na+/K+

• Transporte de iones: Na+, K+, Ca+2, H+, Cl-…

Funciones de la bomba de Na+/K+

- Proporciona energía para el transporte 2º de otras moléculas.

- Las células nerviosas y musculares utilizan el gradiente K+/Na+ para producir impulsos eléctricos.

- La salida activa de Na+ es importante para mantener el equilibrio osmótico celular.

Transporte activo secundarioAlgunas proteínas de transporte actúan como transportadores acoplados, en los que la transferencia de un soluto depende de la transferencia simultanea o secuencial de un segundo soluto , ya sea en la misma dirección ( simporte) o en dirección opuesta ( antiporte)

RESPIRACIÓN CELULAR

RESPIRACIÓNRESPIRACIÓN CELULARCELULAR

Respiración Celular

UbicaciónUbicación de los ProcesosCada uno de ellos se lleva a cabo en una región específica de la

célula:

La Glucólisis, en el Glucólisis, en el citoplasmacitoplasma

El Ciclo de Krebs en la matriz matriz de lade la mitocondriamitocondria

La cadena transporte de e- en la membrana interna membrana interna de la de la mitocondriamitocondria

citoplasma

Glucólisis

Ciclo de KrebsReacciones Aeróbicas

Ciclo de Krebs

Citoplasma

Formado en la Glucólisis

Ciclo de Krebs Rendimiento es por

cada grupo acetilo que ingresa al ciclo:

2 moléculas de CO2

1 molécula de ATP 3 moléculas de NADH 1 molécula de FADH2

Ambas moléculas son transportadores de electrones y transfieren energía al ATP por la vía de la cadena de transporte de electrones.

Fosforilación oxidativa por la Cadena de transporte de electrones

Los transportadores de electrones se reducen y oxidan para ir cediendo electrones siendo el Oxigeno el aceptor final de electrones

Cadena de electrones

alta concentración

de H+ ATP sintetasa ATP sintetasa utiliza el gradiente utiliza el gradiente

de energía para de energía para producir ATPproducir ATPMembrana

ENERGÍA DEL NADH

baja concentración

de H+

ATPsintetasa

Cadena de transporte de

electrones

Quimiósmosis del ATP

Resultado de la Respiración Celular

Ciclo de KrebsCadena de electrones