El Nivel Celular de Organizacìon

1-  PARTES DE LA CÉLULA

Membrana plasmática: rodea y contiene al citoplasma de la célula.

Citoplasma: compuesto por una parte semilíquida (citosol) en el que encontramos los órganos y células.

Núcleo: alberga la > parte del ADN de la célula. La forma, tamaño, estructura y función de las células de nuestro cuerpo son altamente variables.

2-  MEMBRANA PLASMÁTICA: Membrana celular o plasmalema. Fina membrana que separa el interior del exterior de la célula y que regula el intercambio de sustancias entre el interior y exterior. Visible al microscopio electrónico.

Organización molecular: es una mezcla de lípidos y proteínas (50 moléculas de lípidos por cada proteína) y algunos carbohidratos formando parte de glucolípidos y glucoproteínas.

–  Lípidos:

o   Fosfolípidos: forman una bicapa, con las cabezas polares hacia fuera de la membrana y la porción apolar encerrada en la membrana. Ej: colesterol.

o   Glucolípidos: sólo se encuentran en la superficie externa. Tiene funciones de adherencia y de reconocimiento y comunicación entre células (células nerviosas, musculares).

–  Proteínas:

o   Integrales o intrínsecas: se extienden a través de la bicapa lipídica. La mayoría son glucoproteínas y actúan como marcadores de identificación.

o   Periféricas o extrínsecas: laxamente unidas a las superficies exterior o interior de la membrana.

Funciones de las proteínas de membrana:

–  Canales trasportadores: permiten el paso de solutos específicos a través de la membrana.

–   Receptores: se unen a ligandos, hormonas o neurotransmisores, que funcionan como sitios de reconocimiento celular.

–   Proteínas de unión: fijan las proteínas de la membrana plasmática a los filamentos proteicos del interior y del exterior de la célula.

–   Actividad enzimática: catalizan reacciones químicas.

–   Anclaje: para el citoesqueleto.

–   Marcadores de identidad celular

–   *Disposición “mosaico fluido” → las proteínas flotan como icebergs en un mar de lípidos.

Fluidez de la membrana: la fluidez de la membrana es > en los sitios donde abundan los enlaces dobles, en los canales de los ácidos grasos de los lípidos y forman una bicapa. El colesterol le confiere resistencia a la bicapa, pero le resta fluidez cuando la temperatura del cuerpo es normal.

Su fluidez permite que se produzcan reacciones en el espesor de la membrana y hace posible el movimiento de sus componentes.

Permeabilidad de la membrana: La permeabilidad selectiva de la membrana permite que algunas sustancias pasen con > facilidad que otras.

La bicapa lipídica es permeable a la mayoría de las moléculas no polares y sin carga eléctrica. Es impermeable a los iones y a las moléculas cargadas o polares, con excepción del agua y la urea. Los “canales” y trasportados aumentan la permeabilidad de la membrana plasmática en algunas sustancias polares cargadas de tamaño mediano a pequeño, como los iones, que no pueden atravesar la bicapa lipídica.

La permeabilidad selectiva de la membrana determina la existencia de gradiente de concentración (diferencia de concentraciones entre 2 sustancias).

3-  TRASPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA.

Procesos pasivos: no precisan gasto de energía.

–  Difusión: movimientos de moléculas a través de la membrana desde una zona de > [] a otra de < [] (a favor de gradiente de []).

La [] depende del volumen (pequeñas mejor que grandes), de la calidad de la molécula (mejor las liposolubles y las que disponen de canales específicos).

La membrana tiene poros que periten el paso de glucosa y agua, el equilibrio no es un estado estático, sino compensatorio.

Los factores que influyen en el grado de difusión son la magnitud del gradiente de [], temperatura, masa de la sustancia que está difundiendo, superficie, distancia de difusión.

–  Difusión a través de los canales iónicos de membrana:

Las moléculas que se difunden a través de la bicapa lipídica son no polares o hidrófobas (O², CO², N², esteroides, vitaminas liposolubles, además del agua y la urea que son polares y sin carga).

Los canales iónicos selectivos para el K, Cl, Na, Ca permiten que estos iones inorgánicos pequeños (que son demasiado hidrófilos para pasar al interior no polar de la membrana) atraviesan la membrana plasmática.

*¿Qué ión es el más abundante?

Dentro de la célula el K y fuera de ella el Na

–   Ósmosis: difusión de agua a través de la membrana plasmática en presencia de un soluto para el cual la membrana no es permeable.  Como consecuencia de la ósmosis se produce un ↑ de volumen y presión a un lado de la membrana y una ↓ de volumen y presión en el otro. En condiciones normales, la presión osmótica del líquido intracelular = líquido extracelular.

Efectos de la ósmosis sobre las células:

  • Isotónico: tienen la misma presión osmótica los 2 líquidos. Los glóbulos rojos mantienen su forma normal.
  • Hipertónico: >presión. Los glóbulos rojos experimentan crenación.
  • Hipotónico: <presión. Los glóbulos rojos sufren hemólisis.

– Diálisis: difusión en la que la naturaleza selectivamente permeable de una membrana provoca la separación entre las partículas más pequeñas de un soluto y las más grandes.

– Difusión facilitada: es el movimiento de sustancias a través de la membrana, a favor de un gradiente de []. Ej → Glucosa.

– Filtración: paso de agua y solutos de pequeño a mediano tamaño a través de la membrana gracias a la presión hidrostática de la sangre (P.A.). Tiene lugar a nivel capilar. Ej→ Orina en el riñón.

Procesos activos: requieren consumo de energía.  La energía procede del metabolismo para forzar a las partículas a atravesar la membrana.

– El transporte activo:supone movimientos de sustancias a través de la membrana por medio de una molécula trasportadora en contra del gradiente electroquímico, con consumo de energía. Puede ser:

o   Procesos activos primarios: la energía deriva directamente de la degradación del ATP.

  • Bomba de Ca: 2 iones Ca penetran en la bomba y el ATP asocia el centro activador de la misma.

La energía liberada del ATP cambia de forma de bomba a bomba y libera el Ca al otro lado.

  • Bomba de Na-K: opera en la membrana plasmática de todas las células humanas.

3 iones de Na⁺procedentes del citosol se unen a la proteína de la bomba.

La unión de Na⁺desencadena la hidrólisis del ATP en ADP, reacción por medio de la cual un grupo fosfato se une a la proteína de la bomba y genera un cambio en la conformación que hace liberar los 3Na⁺y la forma de la proteína favorece la unión de 2K⁺.

La unión de 2K⁺lleva a la liberación del grupo fosfato y nuevamente modifica la forma de la proteína. Hace liberar el K⁺dentro del citosol.

o   Procesos activos secundarios: la energía procede de la almacenada (en forma de energía potencial) en los gradientes de iones (Na⁺e H⁺). 2 tipos:

o   Simporte o cotrasporte: las 2 moléculas se mueven en el mismo sentido.

o   Antiporte o contratransporte o intercambiadores: las 2 moléculas se mueven en sentido contrario.

 

Transporte de volúmenes: permite que las sustancias entren o salgan de la célula sin atravesar realmente la membrana plasmática. Requieren mucha energía.

–  Endocitosis: paso de sustancias hacia el interior celular por atrapamiento en una parte de la membrana, que se desprende del resto formando una vesícula intracelular.

o   Fagocitosis: la célula emite proyecciones o pseudópodos que engloban a grandes partículas sólidas. Se forma una gran vesícula o fagosoma que se funde con los lisosomas.

o   Pinocitosis: la membrana se invagina, con lo que una pequeña gota de material líquido extracelular  penetra en la célula, formándose una vesícula pinocítica.

– Exocitosis: salida de la célula de sustancias como proteínas u otros productos celulares por fusión de una vesícula secretora con la membrana.

 

 

 

 

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