Aspectos Históricos de la Célula

Leeuwenhoek, Robert Hooke y la Teoría Celular (Schleiden botánico: “Todas las plantas se componen de células”; Schwann zoólogo: “Todos los animales se componen por células”; Virchow médico alemán: “Todas las células provienen de otras ya existentes”).

La Membrana Plasmática

La membrana plasmática es semipermeable, permite el paso de sustancias del interior al exterior de la célula mediante transporte activo y pasivo. Es la unidad básica de la célula.

Se constituye por lípidos, proteínas y carbohidratos. Los fosfolípidos forman parte de la membrana y se conocen como estructura de mosaico fluido, su función es formar la estructura celular. Los lípidos de origen animal son glucolípidos y colesterol.

Su función es el reconocimiento celular (que junto con los carbohidratos genera energía) y el transporte.

Presenta cambios importantes con la temperatura: a temperatura baja, gelificación; a temperatura alta, lo contrario.

Sus propiedades particulares incluyen: impide el paso de sustancias insolubles en agua, presenta estabilidad, flexibilidad y resistencia.

Las proteínas dentro de la membrana:

• Proteína filamentosa: comunica una célula con otra.
• Hélice alfa: neurotransmisora.
• Proteína periférica: se encuentra en la bicapa lipídica.
• Proteína integral: se encuentran insertadas total o parcialmente. Atraviesa totalmente la membrana plasmática.

Proteínas Transportadoras

• Permiten el paso de sustancias (aminoácidos, azúcares) y mediante sus canales permiten el paso de iones (Na+, K+, Ca+) que se denominan bombas de ATP-ATPasas y se mueven en contra del gradiente de concentración ([]). El Na+ produce un cambio y se transforma en “glucosa”, en contra del gradiente de [].

Proteína Globular

• Cataliza los nutrimentos. Absorbe y elimina lo que no requiere.

Transporte de Sustancias a Través de la Membrana

• Existen tres tipos. Transporte activo: requiere energía en forma de ATP. Su transporte de sustancias es a favor de un gradiente de []. Se puede introducir glucosa-aminoácido. El transporte activo requiere bombas de ATP-ATPasas, ATP (mover los iones “en contra del gradiente de [], Na+, K+, Ca+). Las ATPasas (conocidas como bombas de Na+ y K+ se encuentran en todas las células eucariontes) H+ ATPasas responsable de la acidificación gástrica.

Las proteínas involucradas en el transporte activo indirecto no utilizan ATP. El transporte activo realiza 3 papeles importantes: 1) Introducción de nutrientes, aunque estos se encuentren en [] ↓ en el citoplasma. 2) Asegura la expulsión de productos de secreción y desechos hacia el medio. 3) Permite el mantenimiento de la [] de iones Na+, Ca+, K+. El transporte puede ser uniporte (una sustancia desde adentro y/o afuera), simporte (2 sustancias se transportan simultáneamente) y antiporte (“ambas direcciones”).

Citoesqueleto

El citoesqueleto es una red de fibras proteicas que constituyen al citoplasma. Da forma y estructura a los organelos. Se forman por:

• Macrotúbulos: Forman parte del huso acromático durante la mitosis-meiosis. Polimerizan proteínas globulares. Producen tubulinas, proteínas globulares. Miden 24nm. Contienen: ★microfilamentos= se constituyen de manera entrelazada, miden 7-8nm.
• Microtúbulos: Producen proteínas específicas. Miden 10nm.
• Filamentos intermedios: intervienen en la locomoción “MOV”. •cilios, pilis, pelos (óvulo) •flagelo (espermatozoide). Se presentan de manera entrecruzada. Contienen proteína activa que activan la miosina. Miden 10nm. Produce ATP, produce energía.

Citoplasma

El citoplasma es toda la región de la célula que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo en células eucariotas. Incluye:

• Citosol: El líquido dentro del citoplasma.
• Organelos: Como las mitocondrias, el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, los lisosomas, entre otros.
• Citoesqueleto: La estructura de filamentos y microtúbulos que mantiene la forma de la célula y facilita el movimiento de organelos.

Funciones del Citoplasma

• Soporte: Proporciona un medio en el que flotan los organelos, dándoles protección y soporte.
• Transporte: Permite el movimiento de moléculas, vesículas y organelos a través de su interior mediante el citoesqueleto.
• Medio de Reacciones Químicas: Muchas reacciones bioquímicas (como la glucólisis) ocurren en el citoplasma.

Citosol

El citosol es la “porción líquida” del citoplasma en la cual están suspendidos los organelos y otras estructuras celulares. Está compuesto principalmente de agua, proteínas, iones, y pequeñas moléculas.

Funciones del Citosol

• Metabolismo Celular: Alberga varias rutas metabólicas, como la glucólisis y la síntesis de proteínas.
• Almacenamiento de Moléculas: Actúa como un reservorio temporal de moléculas, nutrientes, y iones que la célula necesita.
• Soporte Estructural: Junto con el citoesqueleto, ayuda a mantener la forma de la célula.

Preguntas Clave sobre Componentes Celulares

1. ¿Qué son los ribosomas?

Los ribosomas son estructuras celulares formadas por ARN ribosomal y proteínas, responsables de la síntesis de proteínas en la célula. Se encuentran libres en el citoplasma o adheridos al retículo endoplasmático rugoso.

2. ¿Cuáles son las vías que hacen que los ribosomas formen parte del ARN mensajero?

Los ribosomas se ensamblan sobre el ARN mensajero (ARNm) en el citoplasma, donde inician la traducción del ARNm en una cadena de aminoácidos para formar proteínas.

3. ¿Qué es el retículo endoplasmático rugoso (RER)?

El retículo endoplasmático rugoso (RER) es una red de membranas interconectadas que tiene ribosomas adheridos a su superficie, lo que le da un aspecto rugoso. Es una extensión de la envoltura nuclear y está involucrado en la síntesis y el plegamiento de proteínas.

4. ¿Cuál es el papel del retículo endoplasmático rugoso?

El papel del RER es sintetizar, plegar y modificar proteínas que serán enviadas a otros lugares en la célula, como la membrana plasmática, los lisosomas o el exterior de la célula.

5. ¿Qué función tienen los ribosomas libres?

Los ribosomas libres sintetizan proteínas que generalmente se quedan en el citoplasma y realizan funciones celulares internas, como enzimas que participan en rutas metabólicas.

6. ¿Dónde se efectúa el plegamiento de las proteínas?

El plegamiento de las proteínas se efectúa en el retículo endoplasmático rugoso, donde adquieren su estructura tridimensional funcional.

7. ¿Qué es el retículo endoplasmático liso (REL)?

El retículo endoplasmático liso (REL) es una red de membranas sin ribosomas en su superficie, y está involucrado en la síntesis de lípidos y la detoxificación de sustancias.

8. ¿Cuáles son las funciones del retículo endoplasmático liso?

El REL participa en la síntesis de lípidos, la detoxificación de compuestos tóxicos, y el almacenamiento de calcio en células musculares.

9. ¿Qué sustancias sintetiza el retículo endoplasmático liso?

El REL sintetiza principalmente lípidos, como fosfolípidos y colesterol, que son importantes para la formación de membranas celulares y hormonas esteroides.

10. ¿Qué es el aparato de Golgi o cuerpo de Golgi?

El aparato de Golgi es un conjunto de sacos membranosos apilados, encargado de modificar, clasificar y empacar proteínas y lípidos para su transporte a distintos destinos celulares.

11. Explica las 3 posibles vías anterógradas con respecto a las proteínas.

Las proteínas en el aparato de Golgi pueden seguir tres rutas principales:

   – Secreción:Las proteínas son empaquetadas en vesículas y enviadas fuera de la célula mediante exocitosis.

   – Lisosomas: Las proteínas son enviadas a los lisosomas para ayudar en la digestión celular.

  – Membrana plasmática:Las proteínas se integran en la membrana plasmática o actúan como receptores de señal.

12. ¿Tipos de lípidos que se procesan en el aparato de Golgi?

El aparato de Golgi procesa lípidos como fosfolípidos y glucolípidos, que son componentes esenciales de las membranas celulares.

13. ¿Funciones del cuerpo de Golgi, funciones de la región trans del cuerpo de Golgi, funciones de la región cis del cuerpo de Golgi? Cuerpo de Golgi en general: Modifica, clasifica y empaca proteínas y lípidos para su distribución.Región cis: Recibe vesículas provenientes del retículo endoplasmático con proteínas recién sintetizadas. Región trans: Clasifica y empaca las proteínas y lípidos para su distribución a otros lugares dentro o fuera de la célula.

14. ¿En qué se distingue el retículo endoplasmático rugoso y el cuerpo de Golgi?

El retículo endoplasmático rugoso es donde se sintetizan y pliegan proteínas, mientras que el cuerpo de Golgi modifica, clasifica y distribuye esas proteínas a su destino final.

15. ¿Qué son los lisosomas y qué función tienen en la célula?

Los lisosomas son organelos que contienen enzimas digestivas capaces de descomponer biomoléculas, como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, para eliminar residuos y digerir materiales externos e internos de la célula.

16. ¿Qué es la digestión intracelular?

La digestión intracelular es el proceso mediante el cual los lisosomas descomponen materiales ingeridos o residuos celulares, permitiendo la eliminación de desechos y el reciclaje de componentes celulares.

17. ¿Qué es el proceso exo-endocitosis?

Exo-endocitosis se refiere a los procesos de **exocitosis** (expulsión de sustancias al exterior de la célula mediante vesículas) y **endocitosis** (incorporación de sustancias a la célula mediante vesículas).

18. ¿Qué es la fagocitosis?

La fagocitosis es un tipo de endocitosis en el cual la célula engloba partículas grandes, como bacterias o desechos celulares, para su digestión en los lisosomas.

19. ¿Qué es la pinocitosis?

La pinocitosis es un tipo de endocitosis en el cual la célula engloba pequeñas gotas de líquido extracelular, permitiendo la absorción de nutrientes disueltos.