FISIOLOGÍA GENERAL

Méndez Aguilar Lya Sahian

LA CÉLULA Y SUS FUNCIONES

El conjunto de sustancias que encontramos en la célula se conocen como protoplasma. Ordenando estas sustancias en orden de abundancia tendremos:

Es importante recalcar la función de las proteínas en el protoplasma puesto que tendrán 2 principales funciones: funcional y estructural. En cuanto a las funcionales serán principalmente enzimas que actuarán como catalizadores de reacciones y en funciones estructurales estás serán las de aportar un soporte a la célula y a las estructuras de él, con ello hablamos de filamentos, microtúbulos y citoesqueleto.

En cuanto a la concentración de lípidos en la célula, existe un tipo de célula en especial donde las concentraciones de triglicéridos o grasas neutras ( por ser compuestos sin carga) serán de 95%, es decir que en su mayoría estas células son de naturaleza lipídica.

En el citoplasma celular encontraremos a los organelos, aquellas estructuras físicas que componen la célula y que poseen funciones especializadas:

Retículo endoplásmico: rugoso y liso Mitocondrias Aparato de Golgi Lisosomas Peroxisomas Núcleo

Agua (70-85%)

Proteínas (10-20%)

Lípidos

Carbohidratos

Iones

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Todo este contenido celular se encontrará cubierto por la membrana celular, esta membrana tendrá 55% composición proteica, 42% lipídica y el restantes de carbohidratos. La membrana se caracterizará además por ser una bicapa lipídica de naturaleza anfipatica. Entre los fosfolípidos más comunes que pueden conformar la membrana tenemos: esfingomielina, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina y bifosfato de enositol. La parte fosfato, polar, hidrófila de estos compuestos es soluble en agua por tanto tendrá la característica de que se colocará en dirección hacia los medios: extracelular o intracelular. El otro extremo de la molécula de fosfolípidos será, hidrófobo, no polar, y se encontrará en la parte intermedia de la membrana; esto debido a que las moléculas de esta naturaleza repelen a otras sustancias pero entre ellas se atraen. Al igual que en el protoplasma, en la membrana celular encontraremos proteínas: integrales o periféricas.

Las periféricas son enzimas o son a su vez parte de las proteínas integrales. Las proteínas integrales son las que van a actuar como puentes para el paso de sustancias entre la célula y el medio interno, ya sea como proteínas de canal o transportadoras.

Entre otros compuestos que podemos encontrar en la membrana están los hidratos de carbono, en forma de glucoproteínas y glucolípidos, cuya parte de hidratos de carbono estará hacia el exterior de la célula. Este conjunto de hidratos se conoce como glucocáliz que tiene 4 funciones importantes:

1) cambia la carga de la célula por una carga negativa que repele a otros negativos.

2) hace que la célula sea capaz de unirse al glucocáliz de otra célula.3) pueden actuar como partes del receptor proteico.4) como parte de las reacciones inmunitarias.

Pasando a los organelos que se encuentran dentro del citoplasma celular, tendremos al retículo endoplásmico que como su nombre lo indica es una red de vesículas y sáculos interconectados entre sí, esta red posee una membrana (bicapa lipídica), dentro de esta membrana tendremos a la matriz endoplásmica. En la célula tendremos el retículo endoplásmico rugoso, que recibe ese nombre puesto que es un membrana tendrá unidos numerosos ribosomas que le darán un aspecto granular, estos mismos ribosomas serán responsables de la síntesis de proteínas en ese RER. De igual manera podremos observar un retículo sin gránulos, es decir liso (REL), que se encargara de la síntesis de lípidos (fosfolípidos y colesterol).

Muy relacionado con este organelo, tendremos al aparato de Golgi también compuesto por vesículas, sin embargo estas serán cerradas, aplanadas y agrupadas. Este aparato presentara una cara cis- de entrada y cara trans- de

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salida. Su función será la de empaquetar y procesas las sustancias contenida en la Vesícula RE que son llevadas desde el retículo endoplásmico, una vez procesadas se obtendrán vesículas secretoras y lisosomas. En cuando a función de síntesis, en el aparato de Golgi se sintetizan coindritina sulfato y ácido hialurónico: que son componentes que podemos encontrar en la SFA, que actúa como relleno de fibras de colágeno y de células, además los podemos en secreciones mucosas y glandulares, son componentes principales de la matriz ósea y de cartílagos, además de tener un papel importante en la migración y la proliferación.

Entre el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi se forma un sistema que tiene la función de formar nuevas estructuras dentro de la célula y de segregar sustancias secretoras de la célula.

Los lisosomas (que se forman de la rotura del aparato de Golgi) son los aparatos digestivos intracelulares, pues su contenido de hidrolasas hacen que hidrolicen los compuestos, con el fin de hacerlos más simples. Proceso similar al que ocurre en los peroxisomas con la diferencia de que estos no provienen del aparato de Golgi y no contienen hidrolasas, sino oxidadas, en este caso es peróxido de hidrógeno que se une con una catalasa y oxida las sustancias que de no ser oxidadas son venenosas para el organismo.

Para que todas estas funciones ocurran en la célula es necesaria energía, esta energía es extraída a través de las mitocondrias. El número de mitocondrias depende de la energía que sea necesaria en el célula y su localización será en aquellas parte de las células que tengan mayor metabolismo celular. Las mitocondrias se reproducen a sí mismas pues cuenta con ADN similar al encontrado en el núcleo celular.

La célula contiene proteínas fibrilares que forman los filamentos que le darán estructura a la misma. Los filamentos de actina que estarán en el exterior del citoplasma formaran el ectoplasma, que es un soporte membranal. En la célula también es posible encontrar microtúbulos formados por tubulina, estos microtúbulos formaran los centriolos, esqueleto de cilios, huso mitótico y el citoesqueleto mismo.

Por último tenemos al núcleo, que es el centro de control celular, se encarga de controlar la formación de proteínas específicas, esto gracias a los genes que encontramos a él, otra función importante es controlar la reproducción celular, puesto que para que esta ocurra en primera instancia deben multiplicarse los genes, creando dos juegos idénticos que se irán cada uno a las células hijas.El núcleo posee una membrana nuclear, formada por 2 membranas: una interna y otra externa; además posee poros para el paso de moléculas de manera sencilla. Es posible observar dentro del núcleo, los nucléolos, formados por ARN y proteínas del mismo tipo que podemos encontrar en los ribosomas.

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ENDOCITOSIS: Cuando las moléculas son demasiado

grandes para atravesar la membrana de esta forma por difusión o transporte activo, se utiliza una forma especializada: endocitosis, la cual puede presentarse como fagocitosis o pinocitosis.

Las dos anteriores son muy parecidas, su principal diferencia es que la fagocitosis es para partículas grandes (bacterias, células muertas, tejidos) y la pinocitosis es para moléculas (proteínas por ejemplo). Ambas ocurren manera similar. En la pinocitosis ocurre la siguiente:

Los receptores proteicos de la membrana se unen a los ligandos de la molécula. En la superficie de la membrana (hendiduras revestidas) donde se encuentran los receptores proteicos, existen debajo proteínas fibrilares como clatrina, incluso actina y miosina. Posteriormente a la unión de los receptores con ligandos, la hendidura comienza a invaginarse al interior, y los extremos de la hendidura se comienzan a unir. Las proteínas contráctiles hacen que la vesícula se cierre,.La vesícula de pinocitosis se separa de la membrana celular y se va hacia el citoplasma celular .

En cambio en la fagocitosis: Es básicamente similar solo cambia el hecho de que ocurre una evaginación que rodea a toda la partícula a fagocitar .

Cuando la vesícula de pinocitosis o fagocitosis según sea el caso, se encuentra en el citoplasma, los lisosomas se unen con ella y vierten sus hidrolasas con el fin de hidrolizar sustancias o eliminar los componentes de las vesículas.

La energía necesaria para llevar a cabo todas las funciones celulares o mecanismos de la célula se obtiene a partir de la extracción de energía de los nutrientes. Esta energía de los nutrientes se utiliza para formar el complejo de alta energía ATP . Cuando este compuesto libera parte de su energía se pierde un radical fosfato y se transforma en ADP, sin embargo este fosfato se puede volver a unir, es decir la molécula de ATP se puede gastar y volver a recomponer de manera continua, por lo que se denomina moneda energética.

La energía del ATP se utilizará para 3 categorías principales:

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1. Transporte de sustancias por la membrana( iones potasio, calcio, cloruro, fosfato, etc)

2. Sintetizar compuesto, como la síntesis de proteínas en los ribosomas del RER

3. Funciones mecánicas (contracción muscular, movimiento de cilios, movimiento amebiano).

Movimiento amebiano y movimiento ciliar

En cuanto al movimiento amebiano este se da cuando en movimiento de la célula ocurre en relación al medio que lo rodea. Ejemplo de ellos son los leucocitos cuando salen de los vasos para ir a los tejidos con el fin de formar macrófagos tisulares. Tendremos que las células que llevarán a cabo este movimiento lo iniciaran con la protusión de su membrana celular formando un seudópodo, este les servirá como medio de movimiento, puesto que se ira arrastrando hacia adelante.

Otro tipo de movimiento es el ciliar que se lleva a cabo en 2 lugares del organismo: vías respiratorias y superficie interna de trompas de Falopio. Los cilios de la vía respiratoria ayudan a desplazar una capa de moco en dirección a la faringe con el fin de eliminar las partículas que hayan quedado atrapadas en él; y en las trompas de Falopio el movimiento de los cilios propicia el recorrido del óvulo desde los ovarios hasta la cavidad uterina. ,

Morfológicamente los cilios tienen forma de pelos recto o curvos , con punta afilada, cubierto cada uno de ellos de membrana celular, debajo de ella encontraremos 11 microtúbulos ,9 dobles que se encuentran en la periferia y 2 que son los centrales. Primero se mueve de manera brusca hacia adelante, y regresa al entrar en contacto con la superficie de la célula, volviendo a su posición inicial.

BIBLIOGRAFÍA

Guyton, A. C., & Hall, J. E. (2006). Tratado de fisiología médica. Madrid, España: Elsevier., página 11 a 25.