UNIDAD 8: LA CLULA EUCARIOTA: ENVOLTURAS

CELULARES, EL CITOPLASMA Y ORGNULOS NO MEMBRANOSOS.

1.LA MEMBRANA PLASMTICA 1.1. Composicin de la membrana plasmtica. 1.2. Estructura de la membrana plasmtica. 1.3. Funciones de la membrana plasmtica. 1.4. Transporte a travs de la membrana. 1.5. Diferenciaciones de la membrana.

2. ENVUELTAS EXTERNAS 2.1. Pared celular en clulas vegetales. 2.2. Matriz extracelular en clulas animales.

3. CITOPLASMA 3.1. Citosol o hialoplasma. 3.2. Citoesqueleto.

4. ORGNULOS NO MEMBRANOSOS

NDICE

Membrana que rodea a la clula. Permite intercambio de materia y energa. Grosor: 75 amstrong.

1.1 COMPOSICIN DE LA MEMBRANA PLASMTICA Lpidos (40%) - protenas (52%) - glcidos (8%)

LPIDOS: 3 tipos: A. FOSFOLPIDOS: (2 c. Grasos + glicerina+ fosfato + aminoalcohol)+

abundantes. - Zona hidrfila: (fosfato + aminoalcohol) - Zona apolar (cidos grasos)

Carcter anfiptico-> en medio acuosos = bicapa lipdica.

B. GLUCOLPIDOS: ceramida (esfingosina + ac graso) + glcido. Slo en cara externa de membrana plasmtica.

C. ESTEROLES: ms abundantes en cl animales. Regulan fluidez (la disminuyen).

Pueden desplazarse lateralmente y tambin flip-flop (menos frecuente)

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.1 COMPOSICIN DE LA MEMBRANA PLASMTICA PROTENAS Segn grado de asociacin a la membrana:

INTEGRALES O INTRNSECAS: total o parcialmente englobadas en la bicapa. Slo se liberan si se deshace la mb.

Transmembrana: atraviesan la bicapa y sobresalen por ambos lados.

Asociadas a la cara externa o interna. Puede haber glucoprotenas, siempre en cara externa.

PERIFRICAS O EXTRNSECAS: adosadas a capa externa o interna. Se separan fcilmente. Unidas a:

Prot integrales Lpidos.

GLCIDOS : o l igosacr idos un idos a prot o l p (enlace covalente) . Distribucin asimtrica (cara externa de mb de cc animales). Forman el glucoclix.

Si disminuye T-> aumenta viscosidad -> disminuye movilidad de prot y lp.

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.2. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA PLASMTICA

Mb de orgnulos membranosos son iguales. Modelo ms aceptado: Modelo de mosaico fluido (Singer y Nicholson)

Mosaico: est formado de protenas, lpidos y glcidos. Fluido: movilidad de componentes. (sbtd lateral) Asimtrica en la distribucin de componentes (glucoclix)

1.3. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMTICA Delimitar la clula: separa citoplasma de medio extracelular. Control de intercambio y transporte de sustancias. Barrera selectiva

(semipermeable) Endocitosis/exocitosis. Glucoclix: reconocimiento celular.

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.4. TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANA

A. TRANSPORTE DE MOLCULA PEQUEAS PASIVO: a favor de gradiente de [] o de carga. No gasto de E. Es una

difusin. Difusin simple:

Sustancias apolares (N2, O2, ), hormonas esteroides, Polares: carga nula. H2O, CO2, etanol,

Atraviesan directamente la membrana o a travs de protenas de canales.

Difusin facilitada: Pe qu ea s mo lcu la s p o lare s (am inoc i do s , a zcare s ,

nucletidos, ) Iones.

A travs de protenas transportadoras o permeasas. Los iones entran a travs de protenas de canal: La unin sustrato-protena-> cambio conformacional en protena-> entrada de sustrato.

Canales regulados por ligados: tienen en parte externa un receptor de ligandos-> unin-> cbo conformacional-> se abre canal. (neurotransmisor: ligando -> apertura y entrada de Na+, K+, Cl-)

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.4. TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANA

A. TRANSPORTE DE MOLCULA PEQUEAS

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.4. TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANA

A. TRANSPORTE DE MOLCULA PEQUEAS ACTIVO: en contra de gradiente qumico o electroqumico-> gasto de

E. (ATP). Se necesitan protenas transportadoras, pe: bomba Na+/K+ o bomba

Ca2+. Bomba Na+/K+: Salida de 3 Na+/ entrada de 2K+: contra gradiente

electroqumico. Se mantiene grad inico-> d iferencia de concentracin a ambos lados de la mb. (+ en ext / - en interior) Es muy importante en neuronas-> diferencia de potencial

(-70mV). Estmulos alteran esta diferencia de potencial-> se abren canales de entrada de Na+ (sin gasto de E porque sera a favor de grad). Despus hay que recuperar la diferencia de potencial para que se pueda volver a recibir un estmulo.

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

BOMBA Na+/K+

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.4. TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANA

A. TRANSPORTE DE MOLCULA PEQUEAS ACTIVO:

Bomba Ca2+: En neuronas y miocitos. Ca2+ bombeado a ext -> genera grad electroqumico. Ante

estmulo -> entrada de Ca2+ (a favor de grad) -> vesculas de neurotransmisores liberan contenido a espacio sinptico.

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.4. TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANA

B. TRANSPORTE DE MACROMOLCULAS Grandes molculas o partculas complejas (virus, bacterias, )

Entrada-> ENDOCITOSIS. Salida -> EXOCITOSIS.

ENDOCITOSIS: invalidacin de mb plasmtica -> engloba partcula -> vescula. (fusin con lisosomas-> digestin de material ingerido).

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.4. TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANA

B. TRANSPORTE DE MACROMOLCULAS Endocitosis mediada por receptor:

Colesterol: Existen receptores de mb del LDL.

Llega un momento en que receptores no vuelven a mb, se internalizan -> capta menor cantidad de LDL -> se acumula en sangre.

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.4. TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANA

B. TRANSPORTE DE MACROMOLCULAS Endocitosis: Segn naturaleza de la partcula:

Pinocitosis: lquidos o pequeas partculas. Fagocitosis: partculas de gran tamao. Vescula= fagosoma.

(pseudpodos).

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.4. TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANA

B. TRANSPORTE DE MACROMOLCULAS EXOCITOSIS: proceso opuesto al anterior -> aumenta superficie de

membrana . Compensa la d i sm inuc in que se pro duce en la endocitosis.

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.5. DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA.

En algunas clulas -> mb especial izada para realizar una funcin concreta.

MICROVELLOSIDADES: Prolongaciones digitiformes -> aumentan superficie de intercambio. En interior -> existen filamentos de actina. Pe: clulas de epitelio intestinal.

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.5. DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA.

UNIONES INTERCELULARES: en laterales de las clulas -> contacto entre clulas.

Impermeables: no existe espacio intercelular-> no pasan sustancias. Prot transmembrana que sueldan las mb. Pe: clulas epiteliales intestino.

De adherencia-> d is co prote ico=placa -> de aqu parten pro transmembrana que se unen fuertemente a disco proteico de clula adyacente. Desmosoma unido a citoesqueleto por filamentos de queratina. Pe: tejidos sometidos a grandes esfuerzos mecnicos. (epiteliales)

Comunicaciones GAP: Existe pequeo espacio intercelular. Adems ponen en contacto citoplasmas -> permite intercambio de sust. Pe: cl miocardio.

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

1.5. DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA.

UNIONES INTERCELULARES:

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

UNIN DE ADHERENCIA DESMOSOMAS

UNIN GAP

1.5. DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA.

UNIONES INTERCELULARES:

1. LA MEMBRANA PLASMTICA

UNIN DE ADHERENCIA DESMOSOMAS

UNIN GAP

2.1. PARED CELULAR EN CLULAS VEGETALES.

ESTRUCTURA: Red fibrosa de: celulosa + matriz: pectina, hemicelulosa, agua y sales

minerales. Aparecen diferenciaciones:

Lmina media: + externa. 1 en formarse tras divisin celular. Composicin: pectina + prot (se unen a Ca 2+)

Pared primaria: debajo de lmina media. Largas fibras de celulosa unidas por polisacridos (hemicelulosa y pectinas) + glucoprotenas.

Pared secundaria: (slo en algunos tej vegetales). + interna. 1 o varias capas fibrilares. Composicin similar a pared primaria xo + celu losa y s in pect inas . M iof i b r i l la s de celu losa ordenadas paralelamente.

A veces aparecen distintos componentes: Lignina: xilema. Ceras y cutina: haz de las hojas. Suberina: corcho.

2. ENVUELTAS EXTERNAS

2.1. PARED CELULAR EN CLULAS VEGETALES.

2. ENVUELTAS EXTERNAS

PARED PRIMARIA

PARED SECUNDARIA

ESTRUCTURA PARED CELULAR

2.1. PARED CELULAR EN CLULAS VEGETALES.

Para permitir comunicacin entre clulas: Plasmodesmos: canales. Zonas dnd falta pared celular. Punteaduras: si es tn en depresiones de pared pr imaria (menos

engrosada) -> no se forman pared secundaria.

2. ENVUELTAS EXTERNAS

2.1. PARED CELULAR EN CLULAS VEGETALES.

FUNCIONES: Dar forma y rigidez. Unin entre cl adyacentes. Impide rotura cl cdo viven en medios hipotnicos. Impermeabilizacin mediante sustancias: suberina y ceras. Barrera frente paso agentes patgenos.

2. ENVUELTAS EXTERNAS

2.2. MATRIZ EXTRACELULAR EN CLULAS ANIMALES. En tej animales -> cl unidas x matr iz extracelular o glicoclix

(polisacridos + protenas (colgeno, elastina)). Funciones:

Mantener forma celular y estructura tisular. Regular intercambio de sustancias. Participa en reconocimiento y adhesin celular. Da elasticidad y resistencia frente a esfuerzos mecnicos (elastina

y colgeno)

2. ENVUELTAS EXTERNAS

Constituido por: citosol + citoesqueleto + orgnulos.

3.1. CITOSOL O HIALOPLASMA. 85% agua + molc disueltas(prot) -> dispersin coloidal. 2 estados:

Sol: + fluido. Gel: + viscoso

Funcin: Reacciones metablicas: gluclisis, sntesis de azcares, cidos

grasos, protenas. Citoesqueleto.

3. CITOPLASMA

-> paso de uno a otro -> en movimientos celulares

3.2. CITOESQUELETO

Red de filamentos proteicos: Forma y cambios. Desplazamiento de clula. Movimientos de orgnulos.

Formados por tres tipos de filamentos: Microfilamentos de actina. Filamentos intermedios Microtbulos.

MICROFILAMENTOS DE ACTINA Actina: prot globular asociada a Ca2+ -> forma fibras-> 2 fibras = hebra

helicoidal. Funciones:

Contraccin muscular: actina se une a miosina-> miofibrillas -> contraccin.

Movimientos de ciclosis: corrientes citoplasmticas. Formacin de pseudpodos: amebas, glbulos blancos, Rigidez a prolongaciones celulares (microvellosidades). Formacin anillo contrctil-> estrangulamiento (div citoplasma en

mitosis)

3. CITOPLASMA

3.2. CITOESQUELETO MICROFILAMENTOS DE ACTINA

3. CITOPLASMA

3.2. CITOESQUELETO FILAMENTOS INTERMEDIOS Ms abundantes en clulas animales. Protenas fibrosas (dimetro=10nm) Existen varios tipos ya que son especficos de cada tipo celular.

Neurofilamentos: axones de neuronas y dendritas. Queratina: en clulas epiteliales. Resistencia mecnica.

3. CITOPLASMA

3.2. CITOESQUELETO MIROTBULOS Cilindro-> prot g lobulares de tubulina ( y ). Formado por 13

protofilamentos. Se ensamblan (dmero) siguiendo una orientacin-> crecen en un extremo

y se desorganizan en extremo opuesto. Se organizan a partir de los MTOC (centro organizador de microtbulos)

dnd estn centriolos. En cc vegetales en dudas zonas. Forman estructuras:

Estables: centriolos, cilios y flagelos. Inestables: huso mittico, pseudpodos (tb actina) y citoesqueleto.

Funciones: Forma celular ( junto con resto citoesqueleto) Transporte de orgnulos. Movimiento celular: cilios, flagelos y pseudpodos. Huso mittico.

3. CITOPLASMA

MICROTBULOS

3. CITOPLASMA

CENTROSOMA

Exclusiva cc animales. Formado por 2 centriolos -> perpendiculares entre s rodeados de

material pericentriolar -> parten microtbulos en todas direcciones (ster)

Cada centrismo-> 9 triples en forma de cilindro unidos por nexina (prot). Microtbulo interno (A)-> incompleto.

4. ORGNULOS NO MEMBRANOSOS

CILIOS Y FLAGELOS Apndices externos -> motilidad clulas (clulas en si o turbulencias a

su alrededor (cilios)). Diferencia: n y longitud. Estructura es igual. Zonas estructurales:

Corpsuculo basal o cinetosoma: En base del cilio o flagelo. Estructura: 9 triples de microtbulos y eje tubular del que parten

9 lminas radiales. Pueden aparecer unas fibras llamadas races.

Zona de transicin: entre corpsculo y axonema. El microtbulo C(+ externo) desaparece. Se observa una placa basal (material denso a e-)-> nacen los 2 microtbulos que recorren la parte central del cilio.

Axonema o tallo: 9 dobletes + 1 doblete central.

4. ORGNULOS NO MEMBRANOSOS

CILIOS Y FLAGELOS

4. ORGNULOS NO MEMBRANOSOS

RIBOSOMA Composicin: ARNr + protenas. Localizacin: libres en citoplasma (polirribosomas) o en RER. Eucariotas (80S)

Subunidad menor (40S): ARNr 18S + 33 protenas. Subunidad mayor (60S): ARNr 28S + ARNr 58S + ARNr 5S + 49

protenas. Procariotas, cloroplastos y mitocondria (70S)

Subunidad menor (30S): ARNr 16S + 21 protenas. Subunidad mayor (50S): ARNr 5S + ARNr 23S + 34 protenas.

En citoplasma subunidades estn separadas, se unen al comienzo de sntesis de protenas.

4. ORGNULOS NO MEMBRANOSOS

INCLUSIONES CITOPLASMTICAS Depsitos de sustancias hidrfobas. De reserva:

Glcidos: glucgeno (hepticas y musculares) o almidn (vegetales). Lpidos: tejido adiposo y tmb en tejidos vegetales.

Pigmentos: Carotenoides (anaranjado): Clulas vegetales. Hemoglobina (pardo): En macrfagos (tras digerir eritrocitos). Melanina (pardo): clula epiteliales y ojo.

Cristalinos: protenas (funcin desconocida). Tambin de sales minerales en cc aparato excretar de invertebrados.

ACTIVIDADES: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 14, 15.

4. ORGNULOS NO MEMBRANOSOS