ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA CELULAR

ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA CELULAR.

"La célula consta de cuatro regiones: la matriz extracelular, la membrana citoplasmática, el citoplasma y el núcleo. Generalmente se consideran tres regiones dejando de lado la matriz extracelular.

1.

Citoplasma.Es la región intercelular de mayor actividad biológica, comprendido entre el

núcleo y la membrana citoplasmática. Está constituida por la matriz citoplasmática, el sistema de endo-membrana, organoides y organelos. Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de estos. El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células. El citoplasma se divide en ocasiones en una región externa gelatinosa, cercana a la membrana, e implicada en el movimiento celular, que se denomina ectoplasma; y una parte interna más fluida que recibe el nombre de endoplasma y donde se encuentran la mayoría de los orgánulos. El citoplasma se encuentra en las células procariotas así como en las eucariotas y en él se encuentran varios nutrientes que lograron atravesar la membrana plasmática, llegando de esta forma a los orgánulos de la célula.

A.- Membrana Citoplasmática.Es un componente líquido que contienen micro tubos y micro filamentos. Los cuales constituyen el esqueleto celular o también llamado cito esqueleto; este interviene en el mantenimiento de la forma celular y también en el Movimiento celular que experimenta el citoplasma. La matriz citoplasmática por ser de naturaleza coloidal posee una propiedad que permite cambiar de estado sólido a gel y viceversa. Esta propiedad se conoce como tixocopia. La principal

característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente). La membrana plasmática es capaz de recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su interior. Cuando una molécula de gran tamaño atraviesa o es expulsada de la célula y se invagina parte de la membrana plasmática para recubrirlas cuando están en el interior ocurren respectivamente los procesos de endocitosis y exocitosis. Tiene un grosor aproximado de 7,5 nm y no es visible al microscopio óptico pero sí al microscopio electrónico, donde se pueden observar dos capas oscuras laterales y una central más clara. En las células procariotas y en las eucariotas osmótrofas como plantas y hongos, se sitúa bajo otra capa, denominada pared celular.

2) Sistema de endo-membrana. El sistema de endo-membrana está formado por conductos y sistemas interconectados. Este sistema tiene como componente al retículo endoplasmático, al aparato de Golgi y a la Carioteca.

3) Retículo Endoplasmático. Es como una red complicada de tubos y vesículas aplanadas y redondeadas, comunicadas entre sí y con la carioteca. Su función general es el compartir y almacenar las sustancias dentro de las células, sirve como soporte mecánico del citoplasma e intervalo en la reconstrucción de la membrana nuclear. Comprende dos partes diferenciadas por la presencia o ausencia de los ribosomas, entre ellos tenemos:

A) Retículo Endoplasmático Liso (R.E.L).No tiene ribosomas adheridos a la superficie, está en conexión con el retículo endoplasmático rugoso. Interviene en la destoxificacion de drogas y venenos. es un orgánulo celular formado por cisternas, tubos aplanados y sáculos membranosos que forman un sistema de tuberías que participa en el transporte celular, en la síntesis de lípidos (triglicéridos, fosfolípidos para la membrana plasmática, esteroides, etc.), en la destoxificación, gracias a enzimas destoxificantes que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas, en la glucogenolisis, proceso imprescindible para mantener los niveles de glucosa adecuados en sangre; asimismo actúa como reservorio de Ca2+. A diferencia del retículo endoplasmático rugoso, carece de ribosomas adosados a su membrana. En realidad los retículos endoplasmáticos lisos tienen diferentes variantes funcionales que sólo tienen en común su aspecto y la ausencia de ribosomas.

B) Retículo Endoplasmático Rugoso (R.E.R).Presenta ribosomas adheridos a la parte externa de sus membranas, debido a este tiene por función la síntesis de proteínas. Se localiza mayormente en células especializadas en la secreción de proteínas como las células de los páncreas. también llamado retículo endoplasmático granular, ergastoplasma o ergatoplasma, es un orgánulo propio de la célula eucariota que participa en la síntesis y el transporte de proteínas en general. En las células nerviosas también se conoce como cuerpos de Nissl. l retículo endoplasmático rugoso está formado por una serie de canales o cisternas que se encuentran distribuidos por todo el citoplasma de la célula. Son sacos aplanados por los que circulan todas las proteínas de la célula antes de ir al Aparato de Golgi. Existe una conexión física entre el retículo endoplasmático rugoso y el retículo endoplasmático liso

El término rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo en las microfotografías electrónicas, la cual es resultado de la presencia de múltiples ribosomas adheridos en su superficie, sobre su membrana. Está ubicado junto a la membrana nuclear y se une a la misma de manera que pueda introducirse el ARN mensajero que contienen la información para la síntesis de proteínas. Funciones de retículo endoplasmático rugoso -Su principal función es la de participar en la síntesis de todas las proteínas que deben empacarse o trasladarse a la membrana plasmática o de la membrana de algún orgánulo. También lleva a cabo modificaciones postranscripcionales de estas proteínas, entre ellas sulfación, plegamiento y glucosilación. Además, los lípidos y proteínas integrales de todas las membranas de la célula son elaboradas por RER. Entre las enzimas producidas, se encuentran las lipasas, las fosfatasas, las ADNasas, ARNasas y otras. -En su interior se realiza la circulación de sustancias que no se liberan al citoplasma. -El retículo endoplasmático rugoso suele estar muy desarrollado en las células con alta actividad secretora de proteínas como son los plasmocitos, las células pancreáticas, etc. -Al evitar que las proteínas sean liberadas al hialoplasma, el retículo endoplasmático rugoso, consigue que estas no interfieran con el funcionamiento de la célula y sean liberadas solo cuando sean necesario, de otra manera, si por ejemplo quedaran libres en la célula proteínas enzimáticas que se encargan de la degradación de sustancias, las mismas destruirían componentes vitales de la célula.

4) Aparato De Golgi.El aparato de Golgi, nombrado por quien lo descubrió, Camillo Golgi, tienen una estructura similar al retículo endoplasmático; pero es más compacto. Está compuesto de sacos de membrana de forma discoidal y está localizado cerca del núcleo celular. Un dictiosoma es el nombre al que se le da a cada pila de sacos. Miden alrededor de 1 µm de diámetro y agrupa unas 6 cisternas, aunque en los eucariotas inferiores su número puede llegar a 30. En las células eucarióticas, el aparato de Golgi se encuentra más o menos desarrollado, según la función que desempeñen. En cada caso el número de dictiosomas varía desde unos pocos hasta numerosos. Diagrama del sistema endomembranoso de una célula eucariota. El aparato de Golgi está formado por una o más series de cisternas ligeramente curvas y aplanadas limitadas por membranas, y a este conjunto se conoce como apilamiento de Golgi o dictiosoma.19 Los extremos de cada cisterna están dilatados y rodeados de vesículas que o se fusionan con este comportamiento, o se separan del mismo mediante gemación.20 Sus funciones son variadas: Modificación de sustancias sintetizadas en el RER:22 en el aparato de Golgi se transforman las sustancias procedentes del RER. Estas transformaciones pueden ser agregaciones de restos de carbohidratos para conseguir la estructura definitiva o para ser proteolizados y así adquirir su conformación activa. Por ejemplo, en el RER de las células acinosas del páncreas se sintetiza la proinsulina que debido a las transformaciones que sufre en el aparato de Golgi, adquirirá la forma o conformación definitiva de la insulina. Las enzimas que se encuentran en el interior de los dictiosomas son capaces de modificar las macromoléculas mediante glicosilación (adición de carbohidratos) y fosforilación (adición de fosfatos). Para ello, el aparato de Golgi transporta ciertas sustancias como nucleótidos y azúcares al interior del orgánulo desde el citoplasma. Las proteínas también son marcadas

con secuencias señal que determinan su destino final, como por ejemplo, la manosa-6-fosfato que se añade a las proteínas destinadas a los lisosomas. Producir glicoproteínas requeridas en la secreción al añadir un carbohidrato a la proteína.

5) Lisosomas: Son vesículas de membrana simple, con un tamaño de aproximadamente, 50mm de diámetro, que contienen enzimas hidroliticas, llamadas hidrolasas, de gran potencia, que han sido ensambladas en el aparato de Golgi. Estas enzimas intervienen en la degradación de las partículas alimenticias tomadas por la célula, los organelos y estructuras celulares, y en la degradación de la célula cuando esta muere. Las enzimas lisosomales El pH en el interior de los lisosomas es de 4,8 (bastante menor que el del citosol, que es neutro) debido a que las enzimas proteolíticas funcionan mejor con un pH ácido. La membrana del lisosoma estabiliza el pH bajo bombeando iones (H+) desde el citosol, y asi mismo, protege al citosol e igualmente al resto de la celula de las enzimas digestivas que hay en el interior del lisosoma. Las enzimas lisosomales son capaces de digerir bacterias y otras sustancias que entran en la célula por fagocitosis, u otros procesos de endocitosis. Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar los diferentes orgánulos de la célula, englobándolos, digiriéndolos y liberando sus residuos en el citosol. De esta forma los orgánulos de la célula se están continuamente reponiendo. El proceso de digestión de los orgánulos se llama autofagia. Por ejemplo, las células hepáticas se reconstituyen por completo una vez cada dos semanas.

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