Taller Celula

UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI FACULTAD DE SALUD ÁREA: FISIOLOGÍA DOCENTE: MARY ZAPATA LOBOA MsC OBJETIVOS * Identificar losdiferentes tipos de células, los organelos y las funciones • Conocer la organización estructural y funcionalde la membrana plasmática • Comprender la importancia biológica de lafluidez y la permeabilidad de las membranas • Identificar los mecanismos de transporte a través de la membrana plasmática PRINCIPIOS DE LA FUNCIÓN CELULAR El cuerpo humano está constituido por miles de millones de células, cada una con una función distinta. A pesar de esta diversidad en la función celular, todas las células comparten algunos elementos y funciones comunes. Introducción La célula es la unidad básica de organización de todos los seres vivos, tanto en lo que se refiere a morfología como a funcionamiento. También es la unidad funcional, porque en ella ocurren los procesos metabólicos esenciales para el mantenimiento y autoperpetuación del organismo. Sin embargo, dado que las células deben desempeñar múltiples funciones en la enorme gama de seres vivos que existen en nuestro planeta, existe también una gran diversidad celular. Existen células de distintos tamaños: se encuentran células sólo visibles al microscopio electrónico, como algunas bacterias que miden 0,1 micrón, hasta células observables a simple vista, como la yema del huevo de avestruz que mide 75mm de diámetro. A pesar del variado espectro de formas y tamaños, la organización fundamental de las células es relativamente uniforme. La célula es la unidad mínima de un organismo capaz de realizar autónomamente las tres funciones vitales de nutrición, relación y reproducción. Descubrimiento Las primeras aproximaciones al estudio de la célula surgieron en el siglo XVII;8 tras el desarrollo a finales del siglo XVI de los primeros microscopios. 9 Estos permitieron realizar numerosas observaciones, que condujeron en apenas doscientos años a un conocimiento morfológico relativamente aceptable. A continuación se enumera una breve cronología de tales descubrimientos: • • • 1665: Robert Hooke publicó los resultados de sus observaciones sobre tejidos vegetales, como el corcho, realizadas con un microscopio de 50 aumentos construido por él mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetían a modo de celdillas de un panal, las bautizó como elementos de repetición, «células» (del latíncellulae, celdillas). Pero Hooke sólo pudo observar células muertas por lo que no pudo describir las estructuras de su interior.10 Década de 1670: Anton van Leeuwenhoek, observó diversas células eucariotas (como protozoos y espermatozoides) y procariotas (bacterias). 1745: John Needham describió la presencia de «animálculos» o «infusorios»; se trataba de organismos unicelulares. 1 • • • • • • • • • Década de 1830: Theodor Schwann estudió la célula animal; junto con MatthiasSchleiden postularon que las células son las unidades elementales en la formación de las plantas y animales, y que son la base fundamental del proceso vital. 1831: Robert Brown describió el núcleo celular. 1839: Purkinje observó el citoplasma celular. 1850: Rudolf Virchow postuló que todas las células provienen de otras células. 1857: Kölliker identificó las mitocondrias. 1860: Pasteur realizó multitud de estudios sobre el metabolismo de levaduras y sobre la asepsia. 1880: AugustWeismann descubrió que las células actuales comparten similitud estructural y molecular con células de tiempos remotos. 1931: Ernst Ruska construyó el primer microscopio electrónico de transmisión en la Universidad de Berlín. Cuatro años más tarde, obtuvo un poder de resolución doble a la del microscopio óptico. 1981: Lynn Margulis publica su hipótesis sobre la endosimbiosis serial, que explica el origen de la célula eucariota.11 PRINCIPIOS DE LA FUNCIÓN CELULAR El cuerpo humano está constituido por miles de millones de células, cada una con una función distinta. A pesar de esta diversidad en la función celular, todas las células comparten algunos elementos y funciones comunes. Introducción La célula es la unidad básica de organización de todos los seres vivos, tanto en lo que se refiere a morfología como a funcionamiento. También es la unidad funcional, porque en ella ocurren los procesos metabólicos esenciales para el mantenimiento y autoperpetuación del organismo. Sin embargo, dado que las células deben desempeñar múltiples funciones en la enorme gama de seres vivos que existen en nuestro planeta, existe también una gran diversidad celular. Existen células de distintos tamaños: se encuentran células sólo visibles al microscopio electrónico, como algunas bacterias que miden 0,1 micrón, hasta células observables a simple vista, como la yema del huevo de avestruz que mide 75mm de diámetro. A pesar del variado espectro de formas y tamaños, la organización fundamental de las células es relativamente uniforme. Teoría Celular Para llegar a establecer la teoría celular moderna se requirió de poco más de doscientos años y el esfuerzo de muchos investigadores para lograrlo. Entre los personajes que postularon esta teoría podemos mencionar a Robert Hooke, René Dutrochet, Theodor Schwann, MathiasSchleiden y Rudolph Virchow. Es importante hacer notar que el estudio de la célula fue posible gracias al microscopio, el cual se inventó entre los años 1550 y 1590; algunos dicen que lo inventó Giovanni Farber en 1550,mientras que otros opinan que lo hizo ZacchariasJannsen hacia 1590. 2 Robert Hookefue el primero en utilizar la palabra "célula", cuando en 1665 haciendo observaciones microscópicas de un trozo de corcho, observó que el corcho estaba formado por una serie de celdillas. Dichas celdillas estaban ordenadas de manera semejante a las celdas de una colmena, y para referirse a cada una ellas él utilizó la palabra célula. En 1824, René Dutrochet fue el primero en establecer que la célula era la unidad básica de la estructura, es decir, que todos los organismos están formados por células. Para 1838 MathiasSchleiden, un botánico de origen alemán, llegaba a la conclusión de que todos los tejidos vegetales estaban formados por células. Al año siguiente, otro alemán, el zoólogo Theodor Schwann extendió las conclusiones de Schleiden hacia los animales y propuso una base celular para toda forma de vida. Finalmente, en 1858, Rudolf Virchow al hacer estudios sobre citogénesis de los procesos cancerosos llega a la siguiente conclusión: "las células surgen de células preexistentes". La Teoría Celular, tal como se la considera hoy, puede resumirse en cuatro proposiciones: 1. Todos los seres vivos están formados por células. 2. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas del organismo. 3. Las células provienen únicamente de otras células preexistentes. 4. Toda célula contiene el material genético de su o sus progenitores. Si consideramos lo anterior, podemos decir que la célula es nuestra unidad estructural, ya que todos los seres vivos están formados por células; es la unidad funcional, porque de ella depende nuestro funcionamiento como organismo; es la unidad de origen, porque no se puede concebir a un organismo vivo si no está presente al menos una célula; y es la unidad genética, ya que posee la información genética, la cual se hereda de una generación a la siguiente. Tipos de Células La célula presenta dos modelos básicos de organización celular: la célula procarionte y la célula eucarionte. Tanto en uno como en otro caso, las células presentan una membrana plasmática que las limita, una matriz coloidal donde se encuentran las estructuras intracelulares, y un material genético constituido por ADN, que dirige las funciones de la célula y le otorga la capacidad de reproducirse. 3 estructuras que no poseen las células animales. el cual contiene la información necesaria para fabricar lo requerido por la célula en cualquier momento. La pared celular esencialmente protege a la célula de tracciones mecánicas.Ocupar una posición central en la célula. compuestas por ADN asociado a proteínas. entre otras cosas. Están formados por proteínas y 4 . es decir. Dicho material está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas. por lo que los componentes nucleares están mezclados con el citoplasma. Esto puede hacerlo. Por otra parte. El nucléoloes una región del núcleo considerada como un organelo celular. Las células vegetales presentan pared celular y cloroplastos. Salvo los hematíes maduros. como las bacterias y algas verde-azules. .Por otra parte. Las células eucariotas se distinguen por la presencia de un núcleo limitado por una membrana. Ésta presenta poros definidos. .Ser voluminoso. regula el funcionamiento de todos los organelos celulares. El Núcleo Celular Existen células procariontes. Su función principal es la producción y ensamblaje de los componentes ribosómicos. a través de una membrana llamada “doble membrana nuclear” o carioteca.En la célula eucarionte el núcleo se caracteriza por: . las células eucariontes pueden ser de dos tipos: células vegetales o células animales. todas las células del organismo tienen un núcleo. .Estar delimitado por la carioteca. La función del núcleo es dirigir la actividad celular. la cromatina se condensa y forma unas estructuras llamadas cromosomas. además de las enzimas necesarias para transcribir el ADN y generar el ARN mensajero (ARNm). que no tienen un núcleo definido ni determinado por una membrana. El nucléolo es aproximadamente esférico y está rodeado por una capa de cromatina condensada. ya que contiene elmaterial genético o ADN. que permiten el intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.En el interior del núcleo se puede encontrar núcleoplasma o jugo nuclear. Cuando la célula se reproduce. Por lo tanto se puede decir que en el núcleo se incluye también la maquinaria enzimática para la reparación del ADN lesionado y para la replicación. No existe membrana que separe el nucléolo del nucleoplasma. están las células eucariontes que tienen un núcleo bien definido y separado del citoplasma. y actúa como un límite resistente que impide la distensión exagerada de la membrana y su posible ruptura causada por una excesiva entrada de agua. ADN ribosomal (ADNr). controla el movimientodesde el centro de la celula. flagelos y centríolos. Participan junto a los filamentos gruesos de miosina.Filamentos intermedios: constituidos por proteínas fibrosas. . tienen uno o más nucléolos.El citoplasma es una solución acuosa que contiene numerosas moléculas orgánicas. y constituyen una trama permanente dentro de las células. citoesqueleto y un gran número de enzimas. Organelos celulares 5 . Representa aproximadamente un 55% del volumen celular. tales como la división del citoplasma durante la división celular y la contracción celular entre otras. aunque existen ciertos tipos celulares que no los tienen. la cual en presencia de GTP y iones de magnesio (Mg2+). Son responsables del transporte intracelular de vesículas. en ciertos movimientos celulares. hacia la periferia mientras que la otra. de unos 6 a 7nm de diámetro y de longitud variable. movimiento de los organelos e incluso el desplazamiento de un lugar a otro por parte de la célula. iones.Entre los filamentos intermedios se encuentran los filamentos de queratina en las células epiteliales. se une con otras tubulinas constituyendo las paredes de un tubo hueco de unos 25nm de diámetro. Participan en los movimientos celulares durante la división del núcleo y en la estructura de cilios. elementos del citoesqueleto y una serie de organelas. por ejemplo las que contienen los neurotransmisoresdesde el cuerpo celular de la neurona hacia el axón. La mayor parte de las célulastanto animales como vegetales. El ADNr es un componente fundamental ya que es utilizado como molde para la transcripción del ARN ribosómico. Está compuesto principalmente por agua. como por ejemplo en las neuronas están relacionados con el transporte de sustancias. controla el movimiento opuesto.y gran parte de los ribosomas se encuentran dentro de él. este movimiento depende de las proteínas motoras. y pueden unir el interior de la celula con las células adyacentes y con la matriz extracelular que las rodea.el desplazamiento de los cromosomas durante la mitosis y la meiosis. Se encuentra constituida por tres tipos de estructuras proteicas: . dando origen a estructuras de 8 a 11nm de diámetro. La deineina es la proteína motora que controla el movimiento de cilios y flagelos. Son los componentes más estables del citoesqueleto. moléculas orgánicas. mientras que en las neuronas hay neurofilamentos. la dineina. En él se realizan muchas de las reacciones del metabolismo celular. que se asocian de manera irreversible sin gasto de energía. Citoesqueleto Consiste en una compleja red de proteínas filamentosas presentes en el citoplasma. Los filamentos intermedios tienen una función principalmente estructural. El material del citoplasma en que se encuentran inmersos los organelos y el citoesqueleto recibe el nombre de citosol. Microtúbulos: están formados por la proteína tubulina. Cumplen variadas funciones dependiendo del tipo celular. las cuales son capaces de asociarse en presencia de ATP y de iones calcio (Ca 2+).Microfilamentos: presentan forma de hebras. iones. el cual interviene en la modificación de la forma celular. Citoplasma Celular El citoplasma corresponde a la porción de la célula rodeada por la membrana plasmática sin incluir al núcleo. para incorporarlo a nuevos ribosomas. Están formados por la proteína globular actina. Una proteína motora la cinesina. a través de desmosomas y hemidesmosomas. En el nucléolo además tiene lugar la producción y maduración de los ribosomas. MITOCONDRIAS: Actualmente se creee que las mitocondrias han evolucionado a partir de un procariota aerobio que vivía dentro de las células eucariotas primitivas ( SIMBIOSIS). Esta molécula se transforma primero en el citoplasma y posteriormente en el interior de la mitocondria. utiliza la energía contenida en ciertasmoléculasorgánicas. que codifica una serie de enzimas necesarias para la fosforilacion oxidativa. El interior de la mitocondria ( o matriz) contiene las enzimas implicadas en el ciclo del acido cítrico y las que realizan la oxidación de los acidos grasos. Con ese fin. capaces de aumentar la superficie en el interior de la mitocondria. Mitocondria Las mitocondrias sintetizan el ATP y aportan asi la energía que sirve para alimentar muchas funciones vitales de la celula.contiene su propio ADN. 6 . Son organelos de forma elíptica. que sólo están presentes en ciertas células de determinados organismos. que presenta pliegues denominados crestas mitocondriales. el ATP queda como ADP (adenosindifosfato). a excepción de algunos. Es importante hacer notar que esta energía no es ocupada directamente. las mitocondrias son fundamentales para la obtención de la energía.Los organelos celularesson pequeñas estructuras intracelulares. están delimitados por dos membranas. permitiendo la vida de la célula. En la matriz mitocondrial encontramos proteínas iones y coenzimas. Además cuentan con su propio material genético llamado DNA mitocondrial. Al liberar la energía. sino que se almacena en una molécula especial llamada ATP (adenosintrifosfato). Por la función que cumple cada organelo. El ATP se difunde hacia el citoplasma para ser ocupado en las distintas reacciones en las cuales se requiere de energía. Para lograrlo realiza oxidaciones a dichas moléculas. Cada una de ellas realiza una determinada función. hasta CO2 (anhídrido carbónico). y otra interna. una externa y lisa. el cual vuelve a la mitocondria para transformarse nuevamente en ATP. En los organismos heterótrofos. delimitadas por una o dos membranas. H2O (agua) y energía. la gran mayoría se encuentra en todas las células. La función de la mitocondria es producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizar la célula. como es el caso de la glucosa. Al interior de los tilacoides se encuentra la clorofila (pigmento verde) y otros pigmentos que captan la energía radiante. RIBOSOMAS: son pequeños corpúsculos. ácidos grasos y fosfolípidos). También cumple la función de detoxificaciónde sustancias como: drogas. permitiendo el paso de algunas sustancias como CO2. el cual presenta ribosomas y polirribosomas adosados en la superficie externa de su membrana. medicamentos. Además. Liso. Hacia el interior se encuentra la matriz o estroma que contiene una alta concentración de enzimas. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO: corresponde a un conjunto de canales y sacos aplanados. que ocupan una gran porción del citoplasma. Existen dos tipos de retículo: . aquellos capaces de fabricar su propio alimento. poseen su propio material genético llamado DNA plastidial. ácidos orgánicos. los cuales pueden estar apilados uno sobre otro formando una grana. pesticidas. se requiere de CO 2. Para que esta se realice. algunas proteínas que forman parte de ciertas membranas de distintas estructuras de la célula. aditivos 7 . enzimas mitocondriales). Esta molécula le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos.CLOROPLASTOS: son organelos que se encuentran sólo en células que están formando parte de las plantas y algas verdes. Están formados por membranas muy delgadas y comunican el núcleo celular con el medio extracelular o medio externo. cuyo fin es construir el cuerpo celular. Rugoso. E. etcétera. es decir. pueden estar asociados a la pared externa de otro organelo celular.En el retículo endoplasmatico rugoso se realiza la traducción de las proteínas del ARNm y la modificación tra la traducción de las proteínas destinadas a ser secretadas de la celulao que se tienen que orientar hacia la membrana plasmática de otras organelas membranosas ( por ejemplo. el aparato de Gogi y lisosomas). el que carece de ribosomas. . agua y energía solar. necesaria para llevar a cabo la fotosíntesis. que se encuentran libres en el citoplasma. Mg2+ y almidón. además. Su función principal es la síntesis de lípidos (esteroides. o formando grupos. E. está formado por un conjunto de tubos unidos y la membrana que lo compone es muy semejante a la membrana plasmática. Son más grandes que las mitocondrias. También. como gránulos independientes.R. sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. e iones fosfato. Así se forma. también. el oxígeno que pasa a formar parte de la atmósfera. En los ribosomas tiene lugar la síntesis de proteínas. Su función consiste en transportar proteínas que fueron sintetizadas por los ribosomas y. Los cloroplastos son los organelos fundamentales en los organismos autótrofos.R. O2. En cambio la membranainternaes altamente selectiva. llamado retículo endoplasmático rugoso. La membrana externa es inespecíficamente permeable a moléculas e iones. regular ciertas actividades metabólicas. constituyendo polirribosomas.Traducen el ARNm para las proteínas del citosol y también para las proteínas que no serán secretadas de la celula ni inccorporadas a estructuras con membrana( por ejemplo. En el estroma existe un sistema de sacos membranosos cerrados denominados tilacoides. presentan una forma ovoide y están rodeados por dos membranas una externa y otra interna. lo que facilita su excreción del organismo por via hepática y renal. se pueden convertir en moléculas hidrosolubles en el retículo endoplasmatico liso. que se denomina retículo sarcoplasmatico en estas células. Tmbien pueden degradar algunas proteínas asociadas con la membrana. un fuerte agente oxidante. Además. cuya principal función es la digestión celular. gracias a las enzimas que están en el interior.En condiciones normales. APARATO DE GOLGI: corresponde a un sistema de apilamiento de 4 a 8 membranas en forma de sacos aplanados con bordes dilatados. PROTEASOMAS: Realizan una función de degradación. es decir. Contienen una enzima llamada 8 . Los lisosomas degradan el material que se introduce en la celula mediante endocitosis y fagocitosis. reacciones de degradación. cuya función principal es la modificación. Esto significa que. Su principal función es proteger a la célula de la acumulación de peróxido de hidrógeno (H2O2). que LISOSOMAS: es un organelo pequeño. se puede degradar proteínas. sirve para secuestrar el calcio. se originan a partir de otros peroxisomas pre-existentes y en su interior contienen numerosas enzimas oxidativas (oxidasas). que han dejado de funcionar en la célula (autofagia). estas estructuras no están rodeadas de membrana y sirven principalmente para degradar las proteínas intracelulares marcadas. Actúa muy estrechamente con el retículo endoplasmático rugoso. los lisosomas degradan membranas y organelos. En el musculo cardiaco y esquelético el REL. acumulación y exportación de macromoléculas para secreción a otros organelos. etcétera. Las moléculas hidrófobas. de forma esférica y rodeado por una sola membrana. El aparato de Golgi existe en las células vegetales y animales. ( por ejemplo: ligadas a la ubicuitina) para su degradación. En su interior contienen alrededor de 40 tipos de enzimas hidrolíticas que se activan a un pH cercano a 5. Esto se realiza a través de vesículas que acarrean material a los otros compartimentos celulares. ya sea dentro o fuera de la célula. hidratos de carbono. En el retículo endoplasmatico se produce también la síntesis de las grasas y los lípidos. Los lisosomas están directamente asociados a los procesos de digestión intracelular. Por ello desempeña un papel importante en el citosol de las contracciones. Sin embargo. Cada apilamiento se denomina dictiosoma. PEROXISOMAS:( llamados también microcuerpos) son organelos de forma ovoide presentes en todas las células eucariontes. siendo el encargado de distribuir las proteínas fabricadas en este último.alimenticios entre otros. lípidos. adiciona cierta señal química a las proteínas. Están limitados por una sola membrana. Son vesículas de membranas originadas de sacos del Golgi. pero también pueden digerir componentes incorporados desde el exterior de la célula. En las células vegetales se denominan glioxisomas. Además. los peroxisomas son los responsables de metabolizar el etanol a acetaldehído. Observa el siguiente esquema que representa el citoesqueleto y responde las preguntas que aparecen a continuación: 9 . VACUOLAS: son vesículas o bolsas membranosas (una membrana) de diámetro variable. Conformados por un grupo de nueve túbulos ordenados en círculos. 1. participan en la oxidación de ácidos grasos de cadena larga. presentes en la célula animal y vegetal. En el hígado. agua. formando el huso mitótico. desechos y otros materiales. participan directamente en el proceso de división celular o mitosis. Su función es la de almacenar temporalmente alimentos.catalasa. CENTRIOLOS: están presentes en las células animales. la cual degrada el peróxido originando agua y oxígeno a partir de él. Identifica los organelos celulares de la siguiente célula eucarionte 2. en ésta última son más numerosas y más grandes. En la gran mayoría de las células vegetales no existen. 5____ La diferencia entre RER y REL es la presencia de ribosomas en el primero. 2____ La función principal de los ribosomas es la síntesis de proteínas. 6____ Los peroxisomas están encargados de la digestión celular. 3____ Cloroplastos y mitocondrias son organelos encargados de la obtención y transformación de energía en las células que los poseen.a)¿Qué estructuras lo constituyen? _______________________________________________________________________ __________________________________________________________ ___________________________________________ b) ¿Por qué interviene en la forma celular? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ______________________________ c)¿Qué relación tiene con los distintos organelos? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ______________________________ d) ¿Cómo participa en el movimiento celular? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 3. 10 . 4____ Los lisosomas contribuyen con sus enzimas a convertir H202 en agua y oxígeno. Justifica las respuestas falsas. 1____ Las mitocondrias son organelos exclusivos de las células eucariontes animales. Responde con una V si es verdadero y una F si es falso. es decir. 11 . con gasto de energía. Observa la imagen y responde: El esquema representa una célula vegetal donde corresponde al cloroplasto. El espermio es una célula que desplazándose activamente. puede llegar hasta el ovocito y luego de romper enzimáticamente sus envolturas. menciona tres organelos que le permiten al espermio cumplir con su función fecundante. respectivamente.7____ el aparato de Golgi consiste en una serie de sacos aplanados apilados unos con otros. En relación a lo planteado. Responde las siguientes preguntas relacionadas con la imagen. 8____ el RER está encargado de la detoxificación de las células. y las esferas grande y pequeña corresponden a la vacuola y el núcleo. puede fusionarse con él para completar el proceso de fecundación. 4. de sustancias como las drogas. En este tipo de célula: x a) ¿Qué función(es) le corresponde(n) a la vacuola? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _____________________________________________ b) ¿Cuál es la importancia del cloroplasto? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _____________________________________________ c) ¿A qué corresponde y cuál es la función de la estructura x? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _____________________________________________ d) ¿Qué podría ocurrir en esta célula si por algún medio se quitara la estructura x? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ___ 5. 1.En base al esquema realizado responda:• a.-____________________________________ 3.-____________________________________ 6) Esquematice la estructuramolecular de la membranaplasmática.___________________________________ 2.) ¿Por qué se dice que la membrana es Asimétrica? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¿Qué significa la expresión“mosaico fluido”?------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¿Qué posiciones pueden adoptarlas proteínas en la membranacelular? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------¿La ubicación está asociada a lafunción? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------b) Lea atentamente e indique si las siguientessentencias son verdaderas o falsas.. indicando cada uno desus componentes 7. justificando surespuesta en cada caso: “La fluidez de las membranas celulares esindependiente de la estructura química delos lípidos que la componen” -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------La presencia de colesterol tiene efectossobre la fluidez de la membrana celular” 12 . en primer lugar de la solubilidad del soluto a ser transportado ----------c. se duplica también la velocidad de transporte ---------------------------e. Cuando se duplica el gradiente de concentración de la sustancia a ser---------------d. difusión facilitada (F). El proceso de transporte consume energía ---------------------------------------------------- 13 . Analice cada sentencia e indique el tipo de transporte alque se refiere: difusión simple (S).------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------c) Identifique en el siguienteesquema los posibles movimientosa nivel de fosfolípidos de lamembrana celular ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MOVIMIENTO DE LOS LÍPIDOS EN LA MEMBRANA 8) Complete el siguiente esquema indicandopara cada sustancia el tipo transporte posible através de membrana. 9. observación que no corresponde (N) a. transportada.transporte activo (A). Requiere la presencia de una proteína integral de membrana ---------------------------b. Depende. Intervienen proteínas llamadas ATPasas -----------------------------------------------------f. Señale su fundamentofísico químico. 2 14 . ¿Qué tipos de receptores existen? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------11. Responde las preguntas que aparecen a continuación a) ¿Qué organelos nos permitirían diferenciar una célula animal de una vegetal? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ____ b) ¿Por qué se dice que el núcleo controla todas las actividades de la célula? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ____ c) Si estudiamos una célula cuya función es la liberación de enzimas al medio ¿Qué organelo deberíamos encontrar más desarrollado y por qué? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ____ 13. Se lleva a cabo sólo con iones -------------------------------------------------------------------i. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------b.g. Completa el siguiente crucigrama según corresponda.El transporte puede realizarse en cualquier sentido a través de lamembrana dependiendo del gradiente de concentración queprevalezca-------------------------------- 10. Se lleva a cabo sólo con solutos apolares pequeños --------------------------------------h.¿Qué son los receptores? -----------------------------------------------------------------------------------------------a. . Estructura celular encargada de la reproducción celular.. Puede ser Liso o Rugoso por la presencia o ausencia de ribosomas 7. 8. contiene en su interior el material genético. 11. 6. 2. Conjunto de sacos aplanados que se encargan de la exportación de macromoléculas. 15 . 4. Prolongación de la membrana celular que forma una red que comunica al interior de la célula con su exterior.Organelos redondeados que se encargan de la digestión de partículas extrañas. tiene como función la formación del huso mitótico durante la reproducción celular.Capa que protege sólo a las células vegetales y se ubica por fuera de la membrana celular. 14. 5.Medio semiacuoso de la célula en el que se encuentran todos los organelos. Estructura existente sólo en células vegetales la cual posee un pigmento llamado clorofila importantísimo para la realización de la fotosíntesis. 9. Estructura que existe sólo en células animales. Son organelos de gran volumen en las células vegetales y almacenan agua entre otras cosas. que se encargan de la respiración celular y de la producción de energía usada por la célula. Estructuras con doble membrana y forma de maní. Estructuras que aparecen cuando el material genético se condensa al interior del núcleo. 3.1 8 3 9 4 7 5 11 1 10 6 12 1.. 10. Organelos que se encuentran en el Retículo Endoplasmático Rugoso y cuya función es la producción de proteínas. ¿Por qué se dice que la bomba de Na/K. Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: 16 . Si en una célula se inhibe la síntesis de ATP. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3. ¿Qué tipos de sustancias pueden atravesar las membranas por difusión simple? ¿Se trata de un transporte activo o pasivo? Justifica tu respuesta. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------5.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2. Señala las semejanzas y diferencias entre las células procariotas y eucariotas. es un mecanismo de transporte activo? ¿Cómo contribuye este sistema de transporte a mantener la polaridad de las membranas celulares? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8. ¿Qué tipo de proteínas se diferencian en la membrana de acuerdo con el modelo de “mosaico fluido”? ¿Qué papel tienen en la actividad de la membrana? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4. Enumera las funciones de la membrana plasmática. ¿A qué se debe la fluidez de la membrana plasmática? ¿Qué papel desempeña en ella el colesterol? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7. Enumera las semejanzas y diferencias entre las células animales y las vegetales.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6. ¿podría llevarse a cabo procesos de transporte pasivo? ¿y activo? ¿por qué? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------15.1. Capa formada por celulosa y azúcares que sólo tienen las células vegetales y actúa como soporte: pared celular.. Los glicolípidos y glicoproteínas nunca se encuentran en el lado citoplasmático de las membranas. 5.Están formados por ADN y proteínas y son portadores de la información genética: cromosomas.Tipo de célula muy pequeña y no tiene núcleo: procariontes..Formada por dos membranas y tiene muchos poros. requiere enzimas específicos y la hidrólisis de ATP. Indica los procesos bioquímicos o fisiológicos con los que están relacionados los siguientes orgánulos.Capa doble de lípidos que contiene proteínas y controla el paso entre el interior y el exterior: membrana plasmática.. 1. a.( ). flagelos y centríolos. Ribosomas --------------------------------------------------------------------------------b.( ) e. 8. Lisosomas --------------------------------------------------------------------------------c. retículo endoplasmaticoliso------------------------------------------------------------d.. ( ) c. aparato de Golgi Sopa de letras y guía de estudio Contesta estas preguntas para después buscarlas en la sopa de letras. La movilidad de las proteínas de la membrana puede ser limitada por interacciones con estructuras fuera de la célula o dentro de la misma.Célula más grande y tiene núcleo definido: eucariontes. 2. pero sus funciones específicas. 7. Relaciona los términos: cilios. 17 . ( ) 16. ¿En qué función biológica están implicados? ----------------------------------------------------------------------------------------17. ( ) b.Unidad básica de los seres vivos: célula.. d.. La estructura básica de las membranas biológicas está determinada por la bicapa lipídica. Ayudan a la célula a fabricar proteínas: nucleolo.a. La membrana plasmática es muy impermeable a todas las moléculas cargadas. 6... las llevan en su mayor parte las proteínas. proteínas y ADN. El mantenimiento de la bicapa lipídica. Sirve para regular el paso de sustancias entre el núcleo y el citoplasma: membrana nuclear.Es una masa de ARN. 4. 3. . en su interior se produce la fotosíntesis: cloroplastos. 20. 15.Son tubos formados por proteínas. 18. nucleolo y la membrana nuclear son partes del: núcleo celular.. son las centrales de energía de las células eucariontes: mitocondrias... 16. y son auxiliares en la formación del huso durante la división celular: centriolos. de transporte y reserva: vacuolas. Si es liso produce y segrega grasas y si es rugoso almacena y segrega proteínas: retículo endoplásmico...Son delimitadas por dos membranas.Las vesículas bastante grandes que en las células vegetales ocupan el 90 por ciento del volumen y almacenan sustancias. 14. contienen enzimas y sirven para digerir el alimento en las células: lisosomas.Los cromosomas. tienen funciones digestivas. la interna forma crestas y dentro de ellas hay muchas enzimas...Son gránulos constituidos por ADN y proteínas y fabrican proteínas: ribosomas.. 13.La respiración celular que necesita oxígeno se llama: aerobia. pueden ser lisos o rugosos. exclusivos de las células animales y de algunos seres unicelulares. 12.La primer fase del metabolismo es: catabolismo.Contienen clorofila y son exclusivas de las células vegetales.9. 18 ..La segunda fase del metabolismo es: anabolismo.Cisternas y tubos que se comunican entre sí y tienen contacto con la membrana celular y nuclear.Son vesículas constituidas por una membrana.. 11. 19. 21.La pared celular y la membrana plasmática pertenecen a la: membrana celular.. 10.Es una agrupación de filamentos protéicos y son base de los movimientos celulares: microtúbulos. 22.La respiración celular que no necesita oxígeno se llama: anaerobia. 17..Conjunto de sacos membranosos aplanados y completa la fabricación de compuestos y los segrega a otras zonas de la célula: aparato de golgi. 23... 26. ribosomas.Tiene como finalidad que los gametos sólo contengan la mitad de la información genética y cuando se juntan conforman el total de información. mitocondrias. además presenta dos mitosis seguidas: meiosis. 29. lisosomas. 28.Consiste en la aparición sobre la célula madre de una o varias yemas que después se separan: gemación. centriolos y microtúbulos pertenecen al: citoplasma.La división celular directa que se da por estrangulamiento del núcleo es: amitosis.. aparato de golgi...Retículo endoplásmico. 25. vacuolas. ABCDEFGHIJKLMNÑOPQRSTAUVW XYZJKLMNÑROPQRSTUMVWXNYZF AABCDEFGHEIJKLMNÑEDPQARSG CLROPLASTOSTUVWXMYZAEBCHA RIBOSOMASIDEFGHIJBKLMRNÑI OOPQRSTUVCWXYCENTRIOLOSZJ MEIOSISMLUKJIHGFEAEDCBBAK OWNESPORULACIONABNEGIIKML SOPQRRSTUOVWXYZLDAFHJALNM OWVPAREDCELULARUTCSRQPOÑN MXYZABCWYNZWSTRKJEGIJKLMÑ AEROBIABCDZYXWVUTLSRQPONO SALNSTCITOPLASMABUCDEGKGP BBMORULRSPROPOÑNMLLKJEIHQ MEMBRANAPLASMATICATMUMVWR 19 . cloroplastos...Cuando en la célula madre aparecen varias yemas y posteriormente revientan la membrana para formar otras células se llama: esporulación. 27.La división celular que agrupa cinco fases se llama: mitosis..24. Principalmente se localizan en la membrana plasmática aunque también se han encontrado receptores en las membranas de los orgánulos. neurotransmisores. Como consecuencia de esta interacción a menudo sufren un cambio conformacional que afecta a la actividad de su dominio intracitoplasmático en un proceso conocido como transducción de señales. antígenos) u otros receptores presentes en membranas de células vecinas o de patógenos. Su función principal es reconocer elementos extracelulares como ligandos que no pueden atravesar las membranas (hormonas.IUEPQVUSVACUOLASERAIZAYXS TCMQPWCTASNHIJKLLMNCÑCORT CRRSÑYEBCIÑGAVWXLISOSOMAS OIATNZOCDCOFBTUYAZATBNCVV NONUMLLPROCARIONTASUFEDWX DNAVLMOOEMPCCRSGXABBEFGXY RTNUCLEOCELULARHWCDUDCBYZ IAUWRNYLALQDDNQIVEFLY<AZA ASCXKÑVMTKRCFAPJVGHOXWUNB SCLYJOZOAJSBGBOKTIJSSTUÑC CKEZIDVPBAMITOSISKLVPQROD DEAPARATODEGOLGISMNWNÑOPE EFRAHQXRLITAHIÑLRÑOXMLKQF FGRBGRWSIHUZISNMQPQYHIJRG GHKCFSVQSGVYJMMNPRSZGFESH HIJDEFUWMIWXKOLNOTUABCDTI I J K L M N Ñ O O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E. RECEPTORES Definición: Los receptores son proteínas transmembrana. Este tipo de receptores son muy importantes 20 . otros permiten el paso de un grupo de moléculas parecidas. El tipo de moléculas que pasen a través del canal dependerá de la especificidad del mismo. Los receptores localizados en la membrana plasmática se pueden clasificar en los siguientes grupos: • Canales abiertos por ligando. Algunos canales permiten el paso exclusivo de una molécula o ión. Al reconocer el ligando sufren un cambio conformacional que supone la apertura del canal permitiendo el paso de distintas moléculas. y en otros (receptores tónicos) la frecuencia cae a un nivel de mantenimiento. Como ya se mencionó. Cuando el cambio detectado es tan grande que supera el umbral. y los receptores de la aorta y las 21 . Receptores asociados a enzimas. Tipos de quimioreceptores incluyen.• en la sinapsis donde el neurotransmisor liberado en el terminal axónico es el ligando de receptores de este tipo situados en la membrana de la célula post-sináptica Este tipo de receptores pertenecen a una misma familia de proteínas transmembrana y son similares en secuencia y estructura. son ejemplos de mecanoreceptores tónicos. D3. Este grupo de receptores son la diana de muchos fármacos. Mientras los receptores de las cápsulas de unión y los musculares. D4. los receptores del olfato. como los mecanoreceptores periféricos. un incremento en el estímulo es convertido en un incremento en la frecuencia de disparo de la neurona eferente. resultando en una disminución progresiva de la frecuencia de disparo en la parte del receptor estimulada. los receptores del gusto. son esencialmente transductores que convierten el estímulo detectado en un impulso eléctrico. Los receptores de la dopamina son los receptores D1. La mayoría de los receptores sensoriales experimentan el fenómeno de adaptación cuando reciben continuamente en forma prolongada un estímulo apropiado. fotoreceptores en la retina. Pueden presentar la actividad catalítica en el dominio citoplasmático o estar asociados a una enzima. D2. ácidos grasos y glucosa. nociceptores. termoreceptores. que detectan la deformación mecánica. varios receptores hipotalámicos que pueden detectar la osmolalidad sanguínea y concentraciones sanguínea de aminoácidos. Las subunidades de la proteína G van a actuar sobre otras proteínas de membrana (canales iónicos o enzimas principalmente) generando un segundo mensajero. En algunos tipos de receptores (receptores fásicos) la frecuencia de disparo se detiene completamente. Ejemplos de mecanoreceptoresfásicos incluyen los receptores de los folículos pilosos y los Corpúsculos de Paccini. Estos receptores pertenecen a una familia de proteínas transmembrana caracterizadas por tener siete pasos transmembrana. que detectan el daño tisular y quimioreceptores. sean neurotransmisores u hormonas. que detectan los cambios de temperatura. que se encuentra asociada al receptor en el lado citoplasmático. se genera un potencial de acción que es conducido del sistema nervioso periférico hacia el Sistema nervioso central. Receptores acoplados a proteínas G: La unión del ligando provoca la separación de las subunidades de la proteína G. D5 y sus variantes Los receptores pueden ser: Receptores sensoriales Hay cinco tipos mayores de receptores sensoriales en el cuerpo humano: mecanoreceptores. Quimiorreceptores Los quimiorreceptores están contenidos en neuronas especializadas y son capaces de responder a pequeños cambios químicos en el espacio extracelular. Algunos tipos de receptores. La mayoría de estos receptores sólo tienen un paso transmembrana. Los receptores celulares son componentes de la célula que son capaces de identificar sustancias. Hay receptores extracelulares que se encuentran en la superficie celular ya que su ligando no es capaz de traspasar la bicapa lipídica y otros denominados receptores intracelulares ya que se encuentran en el citosol y sus ligandos son capaces de traspasar la bicapa lipídica. generalmente fosforilando en la cara citoplasmica del canal el receptor. Una vez ha actuado. algunos canales pueden necesitar la unión de dos neurotransmisores como es el caso del receptor de Acetilcolina o el receptor NMDA que necesita glutamato y glicina. al unirse al receptor la apertura del canal. entra Ca+2 extracelular y se junta a la proteína calmodulina. La PLC actúa sobre los fosfolípidos de membrana (concretamente sobre el fosfotidilinositol) y se derivan 2 productos (inositoltrifosfato [IP3] y diacilglicerol).carótidas capaces de detectar cambios en las concentraciones de oxígeno y bióxido de carbono de la sangre. cuando recibe el neurotransmisor. es destruido por la fosfodiesterasa. Hay receptores que ponen en marcha proteínas G. abriéndolo. El inositoltrifosfato actúa sobre el retículo endoplasmático liberando el Ca +2intracelular. pone en funcionamiento la adenilatociclasa y el ATP se transforma en AMPcíclico. El neurotransmisor actúa sobre el receptor. que activa la adenilciclasa y que transforma el ATP en AMPcíclico. Es una respuesta rápida. El mecanismo de acción de estos receptores puede ser de dos formas. Son canales iónicos operados por vías metabólicas activadas por proteína G. 22 . La señalización tambien puede ser intracelular. formando la calmodulina-Ca. Este AMPcíclico puede actuar sobre el canal de membrana. activa la PLC (fosfolipasa C). induciendo la apertura del canal. cuando reciben el neurotransmisor. El diacilglicerol. Si el receptor es inotrópico sólo abre o cierra canales. Cuando se fosforila el canal. CA y fosfolípidos). se abre. via señalización extracelular a través de la acción de un neurotrasmisor que induce. Receptores metabotróficos Liberan mensajeros intracelulares (AMPcíclico. EL AMPcíclico activa una proteinquinasa. que activa una proteína G. El receptor de membrana. que activa una proteinquinasa que fosforila una proteína. Receptores ionotróficos Determinan la apertura o cierre de canales y producen despolarizaciones (génesis de potenciales de respuesta excitatorios) o hiperpolarizaciones (génesis de potenciales de respuesta inhibitorios). Los receptores de Ca+2. abren 1 canal de Ca+2. 1. activa la proteinquinasa que fosforila la proteína y da lugar a la respuesta postsináptica. Cuando el receptor recibe el neurotransmisor. que fosforila 1 proteína. en presencia de Ca+2. 23 . El neurotransmisor estimula el receptor. que provoca que la proteína G abra el canal. Los recientes avances sobre el conocimiento de la farmacología de los receptores de los aminoácidos excitatoriospermite la aplicación del conocimiento fino de su papel en la etiología de las enfermedades neurodegenerativas y su tratamiento. 3.2. que libera el Ca +2 y la proteinquinasafosforila la proteína del canal y se abre. El neurotransmisor y el receptor provocan que la proteína G active la PLC y active el fosfatidilinositol dando (IP3 y diacilglicerol). Los receptores ionotrópicos de los aminoácidosexcitatorios pueden ser divididos en dos largas familias: la familia del receptor NMDA y la familia de los receptores AMPA y KAINATO. Los estudios de clonaje de receptores han mostrado que hay un largo número de potenciales subtipos de receptores en ambas familias. Han sido desarrollados antagonistas para los receptores NMDA los cuales pueden interactuar como mínimo con cuatro sitios del receptor, reconocidos como drogas independientes. Para los receptores AMPA y KAINATO, dos clases de antagonistas han sido bien identificados. Razonable potencia, selectividad y penetración cerebral son las propiedades fundamentales que presentan los antagonistas que se conocen actualmente para éstos sitios y comprenden también la inhibición de la liberación del ácido glutámico presináptico, como puede ser el Riluzole. La capacidad del ácido glutámico para matar neuronas por su excitotoxicidad ha sido ampliamente demostrada. La acetilcolina como neurotransmisor, actúa sobre los receptores nicotínicos (actúa igual que la nicotina del tabaco) y sobre los receptores muscarínicos (actúa por setas). Los receptores colinérgicos son Muscarínico (M1), Muscarínico (M2) y el nicotínico. Los receptores muscarínicos se pueden bloquear con atropina (se extrae de la Atropa belladona). El curare (dextrotubocuranina) bloquea la sinapsi colinérgica entre el músculo esquelético. El mismo neurotransmisor, a veces polariza y, a veces, despolariza dependiendo del receptor y los canales que operen el receptor. En la sinapsis colinérgica, se coge ácido acético y se esterifica. La colina + Co-A + ácido acético dan acetilcolina, que se libera en el espacio sináptico y actúa sobre el receptor nicotínico y muscarínico (M1M2). El enzima acetilcolinesterasa hidroliza el éster de acetilcolina y libera colina y acetato. Después es recaptado y se vuelve a formar acetilcolina. De todas las sinapsis, se tiene que conocer el neurotransmisor, la biosíntesis y la degradación del neurotransmisor. La dopamina, noradrenalina y adrenalina provienen de la fenilalanina que, mediante la fenilalaninahidroxilasa, le introduce un OH y forma la tiroxina, que mediante la tiroxinahidroxilasa le introduce otro OH y forma la dihidroxifenilalanina. Se descarboxila (se saca COO mediante la carboxilasa) y se forma la dopamina (neurotransmisor de las neuronas dopaminérgicas). Si se le introduce otro OH, se forma la noradrenalina o norepinefrina (neurotransmisor de las neuronas noradrenilaninérgicas). Por 24 acción de una N-metiltransferasa se forma la epinefrina o adrenalina (neurotransmisor de las neuronas adrenérgicas). Célula diana Célula diana o célula blanco (del inglés target cell) es un término aplicado a cualquier célula en la cual una hormona (ligando) se une a su receptor, se haya determinado o no una respuesta bioquímica o fisiológica. En endocrinología, las células en donde las hormonas ejercen su efecto; son capaces de reaccionar con las hormonas porque contienen receptores específicos con los que éstas pueden unirse; las hormonas nadan en el torrente sanguíneo hasta encontrar una célula diana apropiada; cuando esto sucede, la hormona encaja en la célula diana como una llave en su cerradura , y la célula es impulsada a realizar una acción específica. Un ejemplo es la insulina, hormona secretada por las células beta de los islotes de Langerhans del páncreas, actúa en las células musculares del organismo. Importancia biomédica Hay alrededor de 200 tipos de células diferenciadas en los seres humanos. Sólo algunas producen hormonas, pero la mayor parte de los 75 billones de células en un ser humano son blancos para una o más de las más de 50 hormonas conocidas. El concepto de la célula blanco es un modo útil de analizar la acción hormonal. Se creía que las hormonas afectaban a un solo tipo de célula —o tan sólo a algunos tipos de células— y que una hormona desencadenaba una acción bioquímica o fisiológica singular. Ahora se sabe que una hormona dada puede afectar diferentes tipos de células, que más de una hormona puede afectar a un tipo dado de célula, y que las hormonas pueden ejercer muchos efectos distintos en una célula o en diferentes células. Con el descubrimiento de receptores hormonales de superficie celular e intracelulares específicos, la definición de un blanco se ha expandido. Factores que afectan la respuesta Varios factores determinan la respuesta de una célula blanco a una hormona, mismos que se consideran de una de dos maneras generales: 1) Como factores que afectan la concentración de la hormona en la célula blanco. • • • • • El índice de síntesis y secreción de las hormonas. La proximidad de la célula blanco a la fuente de la hormona (efecto de dilución). Las constantes de disociación de la hormona con proteínas de transporte en el plasma específicas (si hay alguna). La conversión de formas inactivas o con actividad menos que óptima de la hormona hacia la forma por completo activa. El índice de depuración desde el plasma por otros tejidos o por digestión, metabolismo o excreción. 2) factores que afectan la respuesta real de la célula blanco a la hormona. • El número, la actividad relativa, y el estado de ocupación de los receptores específicos sobre la membrana plasmática o en el citoplasma o el núcleo. 25 • • • • El metabolismo (activación o desactivación) de la hormona en la célula blanco. La presencia de otros factores dentro de Ia célula necesarios para la respuesta de la hormona. Una regulación ascendente o descendente del receptor consiguiente a la interacción con el ligando. Desensibilizacíón de Ia célula después de receptor, incluso regulación descendente del receptor.1 Tipos de receptores de la superficie celular La función normal de las células depende de una transferencia constante de materiales a través de las superficies de las membranas celulares. Los materiales proteicos que se encuentran en todas las superficies de membrana actúan como mecanismos receptores que provocan actividades químicas específicas dentro de las células. Estos receptores juegan un papel de suma importancia en lo que respecta a la iniciación de rutas de señales químicas dentro y fuera de las células. Receptores celulares Según la Publicación Trimestral Creativa sobre Ciencia, las superficies de las membranas celulares consisten de una doble capa de moléculas a base de colesterol, intercaladas con moléculas proteicas especializadas, conocidas como receptores. El colesterol -o material graso del que están constituidas las superficiescelulares- permite el paso de materiales solubles en grasa, pero por lo general impide que cualquier material soluble en agua ingrese a las células. En consecuencia, los materiales solubles en agua -como el sodio, el calcio y el potasio- deben lograr su acceso a través de distintos tipos de receptores de superficies celulares. Estos materiales, o moléculas, actúan como mensajeros químicos que provocan actividad química y eléctrica dentro de las paredes celulares. Función Según la Publicación Trimestral Creativa sobre Ciencia, los receptores de las superficies celulares se unen a materiales químicos específicos según sus estructuras físicas o conformaciones y según la conformación de los químicos que reciben. De hecho, los receptores y sus agentes químicos asignados se unen como piezas contiguas de rompecabezas. Una vez que un receptor se une a un químico en la parte externa de una célula, una señal química -o disparador químico- se produce en la parte interior de la membrana. Las señales químicas cumplen un papel de suma importancia en lo que respecta a la regulación de las funciones celulares esenciales. Entre dichas funciones esenciales podemos mencionar el crecimiento celular y los procesos de división celular. Receptores ligados a canales iónicos Los receptores ligados a canales iónicos son uno de los tres tipos básicos de receptores celulares. A través de ellos, los materiales solubles en agua logran acceder al interior de las células. Según la Publicación Trimestral Creativa sobre Ciencia, estos receptores se unen específicamente a químicos neurotransmisores, que alteran su configuración física para permitir que materiales como el sodio y el calcio ingresen a la célula. Los materiales solubles en agua pueden manifestarse como iones de carga positiva o de carga negativa, generando una señal eléctrica en el interior de la célula. Los receptores ligados a canales iónicos cumplen un papel sumamente importante dentro de las funciones del sistema nervioso: permiten la transmisión del impulso nervioso en todo el cuerpo. 26 que trabajan para regular los procesos de crecimiento dentro de las células. dichas estructuras consisten de una cadena polipéptida. En biología el término receptores designa a las proteínas que permiten la interacción de determinadas sustancias con los mecanismos del metabolismocelular. Los receptores son proteínas o glicoproteínas presentes en la membrana plasmática. Cuando un químico de factor de crecimiento se une con un receptor ligado a una enzima en la superficie exterior de la membrana. en el citosol celular o en el núcleo celular. en una serie de aletazos desde el exterior hacia el interior de la superficie de la membrana. de movimientos envolventes hacia adelante y hacia atrás. I: espacio intracelular.y también funcionan como sensores olfativos dentro de tu nariz. Según la Publicación Trimestral Creativa sobre Ciencia. sino de muchos otros factores. E: espacio extracelular. Según la Publicación Trimestral Creativa sobre Ciencia.Receptores ligados a proteínas G Los receptores ligados a proteínas G constituyen el mayor grupo de receptores de superficie celular. Regulación molecular Ejercen una función de control sobre los ligandos y su interacción con los receptores celulares Se une a un receptor celular y produce una respuesta celular Agonista irreversible · Agonista parcial · Superagonista · Agonista fisiológico[ocultar] Agonista serotonérgico (5-HT) · Agonista dopaminérgico (DA) · Agonista histamínico (H) · Agonista Gabanérgico (GABA) · Agonista glutamático (Glu) · Agonista adrenérgico (α·β) · Agonista acetilcolínico (ACh) · Agonista Agonista 27 . La unión de una molécula señalizadora a sus receptores específicos desencadena una serie de reacciones en el interior de las células (transducción de señal). un material enzimático se libera dentro de la célula del otro lado del receptor. en las membranas de los orgánulos. la presencia de patógenos. y en conjunto actúan como sistemas de reacción enviando señales de retorno a sitios receptores ligados a enzimas Receptor celular Esquema de receptor transmembrana. a las que se unen específicamente otras sustancias químicas llamadas moléculas señalizadoras. Los receptores ligados a proteínas G están presentes dentro de tus ojos -como fotorreceptores de luz activada. estos receptores consisten de una hebra simple que va del exterior al interior de las membranas de la superficie celular. cuyo resultado final depende no solo del estímulo recibido. P: membrana plasmática. como las hormonas y los neurotransmisores. Estos materiales enzimáticos activan o desactivan rutas químicas dentro de la célula. como el estadio celular. Una variedad de materiales químicos -entre los que se incluyen los neurotransmisores. el estado metabólico de la célula. Receptores ligados a enzimas Los receptores ligados a enzimas interactúan con químicos de factores de crecimiento.se unen en estos sitios receptores. etc. . confiriéndole una nueva acción.. En este caso. Cuando el dominio extracelular reconoce a una hormona.opiáceo · Agonista cannabináceo (CNR) Se une a un receptor celular y produce una respuesta celular inhibiendo parcial o completamente una respuesta a un agonista Antagonista competitivo · Agonista parcial · Antagonista irreversible Agonista serotonérgico (5-HT) · Antagonista dopaminérgico (DA) · Antagonista histamínico (H) · Antagonista Gabanérgico (GABA) · Antagonista glutamático (Glu) · Antagonista adrenérgico (α·β) · Antagonista acetilcolínico (ACh) · Antagonista opiáceo · Antagonista cannabináceo (CNR) [. la hormona (u otro ligando) no atraviesa la membrana plasmática para penetrar en la célula. proteínas transmembranales.] Se une a un receptor celular como un agonista pero produce una respuesta similar a la de un antagonista Incrementa la actividad de un receptor celular activando el sitio catalítico proteico Reduce la actividad de un receptor celular activando el sitio catalítico proteico Incrementa la recaptación de un neurotransmisor disminuyendo sus niveles extracelulares Inhibe la recaptación de un neurotransmisor aumentando sus niveles extracelulares Induce la liberación de un neurotransmisor aumentando sus niveles extracelulares Facilita el flujo de iones a través de los canales iónicos Dificulta el flujo de iones a través de los canales iónicos Se une a una enzima y aumenta su actividad metabólica Se une a una enzima e inhibe su actividad metabólica Antagonista inverso-agonista Modulador alostérico positivo Modulador alostérico negativo Ejercen una función de control del transporte a través de la membrana biológica Potenciador de la recaptación Inhibidor de la recaptación Liberador de la recaptación Ejercen una función de control del flujo iónico Abridor de canal Bloqueante de canal Ejercen una función de control del metabolismo de una enzima Inductor enzimático Inhibidor enzimático Receptores transmembrana Los receptores transmembrana son proteínas que se extienden por todo el espesor de la membrana plasmática de la célula. la totalidad del receptor sufre un cambio en su conformación estructural que afecta al dominio intracelular. Aunque un receptor sencillo puede 28 . con un extremo del receptor fuera de la célula (dominio extracelular) y otro extremo del receptor dentro (dominio intracelular). Los receptores de esta familia tienen un dominio extracelular de unión al ligando. Receptores acoplados a proteínas G En este caso. En algunos casos. Muchas drogas farmacéuticas comunes tienen como diana estos receptores. que se translocan al núcleo y activan la transcripción de genes específicos. entre otros. esta vía de señalización incluye AMPc como segundo mensajero. TGF-alfa. que constan de 7 hélices transmembrana y constituyen la mayor familia de proteínas receptoras (1% del genoma humano). eritropoyetina (EPO). la transducción de la señal se realiza a través de proteínas triméricas de unión a GTP (proteínas G). mientras que la forma activa une GTP. lo más frecuente es que la unión del ligando provoque la asociación de varias moléculas receptoras. estos receptores activan la cascada de las MAP-quinasas. IL-3. como IL-2. Estas quinasas activan factores de transcripción citoplásmicos llamados STATs (por signaltransducers and activation of transcription ). PDGF. En otros casos. hormona del crecimiento y prolactina. por lo que estas moléculas son dianas terapéuticas muy importantes. implicada en proliferación celular y supervivencia celular por inhibición de apoptosis En muchos tipos de cáncer se han detectado alteraciones en la actividad tirosina quinasa del receptor y mutaciones. serotonina. histamina. como por ejemplo: • • la cascada de las MAP kinasas (por mitogen-activatedprotein). de receptores para dichos factores y de proteínas que controlan la entrada de la célula en el ciclo celular la cascada de la PI3K (fosfoinositol 3-quinasa). que activa la quinasa Akt. adrenalina. con activación de la proteína de unión a GTP denominada Ras. Los principales tipos de receptores transmembrana son los siguientes:1 Receptores con actividad tirosina quinasa intrínseca Dentro de este grupo están los receptores de la mayor parte de los factores de crecimiento. La transmisión de la señal de estos receptores provoca la activación de miembros de la familia de quinasas denominadas JAK (Janus quinasas). un dominio transmembrana. noradrenalina. HGF. lo que induce la autofosforilación de las tirosinas del dominio intracelular y activa la tirosina quinasa. FGF. que estimulan la producción de nuevos factores de crecimiento. vasopresina. y síntesis y activación de factores de transcripción como FOS y JUN. Receptores que carecen de actividad intrínseca y reclutan quinasas En este grupo se incluyen los receptores de muchas citoquinas. de forma directa o mediante proteínas adaptadoras. calcitonina.transducir alguna señal tras la unión del ligando. 29 . como las quimiokinas. VEGF. β y γ. Hay un gran número de ligandos que utilizan estos receptores. La unión del ligando provoca cambio de conformación y activación del receptor. el receptor se dimeriza. y el receptor de la insulina. glucagón y hormona paratiroidea. y un dominio intracelular con actividad tirosina quinasa intrínseca. Cuando se une el ligando. La forma inactiva une GDP. que puede interaccionar con otras muchas proteínas G. como EGF. que fosforila (ypor tanto activa) muchas moléculas efectoras en cascada. Estos receptores pueden activar cascadas de señalización diferentes. interferón α. alcanza el receptor e inicia la cascada de señales. que se transportan con el ligando u hormona.Reconocimiento de la hormona por los receptores transmembrana El reconocimiento de la estructura química de una hormona por el receptor de la hormona utiliza los mismos mecanismos de enlace no covalente como los puentes de hidrógeno. Receptores nucleares Los receptores nucleares o citoplasmáticos son proteínas solubles localizadas en el citoplasma o en el núcleo celular. fuerzas electrostáticas. Los ligandos típicos de los receptores nucleares son hormonas lipofílicas como las hormonas esteroideas. [HR]=receptor unido a la hormona Lo importante de la fuerza de la señal transmitida por el receptor es la concentración de complejos hormona-receptor. El hipotálamo produce factores liberadores de hormonas que actúan sobre la hipófisis y activa la producción de hormonas hipofisarias. La hormona que pasa a través de la membrana plasmática. fuerzas hidrófobas y de Van der Waals. Los receptores nucleares son activadores de la transcripción activados por ligandos. Este sistema jerarquizado permite la amplificación de la señal original que procede del hipotálamo. derivados de la vitamina A y vitamina D. Este reduce la cantidad de hormona disponible. siempre que los otros dos valores sean constantes. que pasan a través de la membrana nuclear al interior del núcleo celular y activan la transcripción de ciertos genes y por lo tanto la producción de una proteína. normalmente por difusión pasiva. por ejemplo la testosterona. En reacciones rápidas. la progesterona y el cortisol. tanto eléctrica como bioquímica. La concentración de hormona circulante es el punto principal de la fuerza de la señal. por ejemplo por la fosforilación. Disponibilidad de la hormona en el citoplasma: Muchas hormonas pueden ser convertidas en formas de depósito por la célula diana para su posterior uso. La equivalencia entre la unión hormona-receptor y la hormona libre es igual a: [H] + [R] <-> [HR]. con [R]=receptor. [H]=hormona libre. que está regulada por: • • Biosíntesis y secreción de hormonas por los órganos endocrinos: Por ejemplo el hipotálamo recibe información. en las funciones de muchos órganos. por la concentración de la hormona y por la concentración del receptor. las cuales activan los órganos endocrinos que finalmente producen las hormonas para los tejidos diana. La importancia de la fuerza de la señal es la concentración de hormona. La liberación de hormonas enlentece la producción de estas hormonas por medio de una inhibición reactiva (feedback). También la célula puede modificar la sensibilidad del receptor. Estas hormonas desempeñan una función muy importante en la regulación del metabolismo. en el proceso de desarrollo y crecimiento de los organismos y en la diferenciación celular. la producción de hormonas por las células puede almacenarse en forma de prohormonas. 30 . que es definida por la afinidad que existe entre la hormona con su receptor. para evitar una producción aumentada. y rápidamente transformarse y liberarse cuando sea necesario. También por la variación del número de receptores que pueden modificar la fuerza total de señalización en el interior de la célula. Nelson Fausto. Receptores esteroideos Los receptores esteroideos son un subtipo de receptores nucleares localizados permanentemente en el citoplasma. Este comportamiento es llamado crosstalk. Regeneration and Repair». de modo que no activan el receptor hormonal y así reducen la cantidad de hormonas disponibles.• Modificación de las hormonas en el tejido diana: Algunas hormonas pueden ser modificadas por la célula diana. Los receptores esteroides también pueden tener un efecto represivo sobre la expresión genética cuando el dominio de transactivación esté escondido. que puede ser transportada hacia la célula a través del torrente sanguíneo. El último es también responsable de la dimerización de la mayoría de los receptores nucleares más importantes que se unen al ADN. Los receptores nucleares que son activados por hormonas activan receptores específicos del ADN llamados elementos sensibles a hormonas (HREs. V. como por ejemplo retinol. Cuando se activan por las hormonas. Todos los receptores nucleares tienen una estructura modular similar: N-AAAABBBBCCCCDDDDEEEEFFFF-C donde CCCC es el dominio de unión al ADN que contiene dedos de zinc. de un precursor o prohormona. estabiliza la unión con el ADN por medio de contactos con fosfatos del esqueleto del ADN. las prostaglandinas. Estos receptores están localizados en el núcleo y no están acompañados de proteínas carabina.. MBBS. usada para la comunicación con el aparato de la traducción o síntesis de proteínas. Referencias 1. por ejemplo como por un factor de crecimiento. «Ch3-Tissue Renewal. Como tercera función. Los dedos de zinc en el dominio que se une el ADN. 31 . Una hormona que fue sintetizada en la célula. RXS y receptores huérfanos Estos receptores moleculares pueden ser activados por: • • • Una hormona clásica que entra en la célula por difusión. que son secuencias de ADN que están situados en la región promotora de los genes que son activados por el complejo hormona receptor. Robbins &Cotran Pathologic Basis of Disease (8th edición). Una hormona que fue completamente sintetizada en el interior de la célula por ejemplo. Abul K. ↑Kumar. FRCPath. En ausencia de hormona. MD. del inglés Hormone ResponsiveElements). por lo que no se puede activar la transcripción. MD and Jon Aster. se une a su secuencia específica de ADN inactivando un gen. se activa la transcripción de genes que estaban reprimidos. Abbas. En Saunders (Elsevier). Como resultado de otras formas de señal de transducción. MBBS. MD. contienen elementos estructurales que son responsables de latransactivación. EEEE es el dominio de unión al ligando. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------22. ¿Cuál es la parte de la biología que estudia la célula? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------26.• El contenido de este artículo incorpora material de una entrada de la Enciclopedia Libre Universal.wikipedia.¿Cómo se clasifican las células de acuerdo a su organización y complejidad estructural? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------28. ¿Por qué las células permanecen altamente organizad<s? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------27.¿Quién fue el primer investigador que acuño el termino de célula ? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------19. Mencione los postulados de la teoría celular moderna -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------24.¿Que es la célula? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------25. COMPLETE: a.php?title=Receptor_celular&oldid=60781816 18. Realizo estudios sobre el metabolismo de las levaduras y sobre la asepsia .org/w/index.¿Que son células procariotas? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32 . Describió la presencia de animálculos o infusorios ( organismos unicelulares en agua estancadas) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------b. Describi0 el núcleo celular : -----------------------------------------------------------------c.¿Quién observó células eucariotas y procariotas? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------21.0. ¿Qué investigadores propusieron la teoría celular moderna?----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------23. Observo el citoplasma celular : ------------------------------------------------------------d.¿Qué tipos de células observo Robert Hooke? ¿Sobre que tejidos? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------20. publicada en español bajo la licencia CreativeCommons CompartirIgual 3. Obtenido de «http://es. ¿Qué son células eucariotas? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------30. Complete el cuadro comparativo entre una célula procariota y una célula eucariota.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------29. ESTRUCTURA GENERALIDADES NUCLEO ESTRUCTURA NUCLEAR ADN COMPARTIMIENTOS INTERNOS TAMAÑO MEMBRANA CELULAR PARED CELULAR ORGANELOS RIBOSOMAS DIFUSION CELULAR CITOPLASMA LENGUAJE GENETICO VIAS METABOLICAS REINOS Y CELULA PROCARIOTA CELULA EUCARIOTA 33 . EJEMPLOS 31. Complete las funciones de las siguientes organelas:. Mitocondrias -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------d. ¿Cuáles son las principales proteínas de las membranas celulares? Clasificación. ¿Cuáles son los principales lípidos de las membranas celulares? Funciones: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------34. ¿Cómo están constituidas químicamente las membranas celulares? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------33. Retículo endoplasmatico liso ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------c. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------b. Aparato de Golgi ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------32. funciones: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------35. Membrana plasmática. a. ¿Cuáles son las principales conexiones intercelulares? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 34 . ¿Cómo se encuentran los carbohidratos en las membranas celulares? ¿Cuál es la función? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------36. Realice un esquema de la forma como se divide el transporte pasivo: 43. Realice un cuadro comparativo entre la difusión simple y la difusión facilitada 35 . ¿Qué diferencia existe entre el transporte pasivo y el activo? TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE ACTIVO 42. ¿Qué es gradiente? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------41. ¿Cómo se clasifica el transporte a través de las membranas? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------40.37. ¿Por qué la membrana tiene permeabilidad selectiva? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------39. ¿Cómo actúa la bicapa lipidica? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------38. ¿Qué es presión osmótica? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------52. ¿Qué es osmosis? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------49. ¿Qué es la osmolaridad? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------50. ¿De que factores depende la permeabilidad? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------48. ¿Con que ecuación puede cuantificarse la difusión? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------45. ¿Qué es permeabilidad? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------46.44. ¿Con que ley se puede calcular la presión osmótica? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 36 . ¿Qué es presión coloidosmotica o presión oncotica? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------54. ¿Qué tipos de soluciones existen según la osmolaridad y presión osmótica?-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------53. ¿De que factores depende la permeabilidad? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------47. La ecuación de osmolaridad es : ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------51. aunque fue en el siglo XVII cuando Robert Hooke describió por vez primera la existencia de las mismas. Cada célula es un sistema abierto. el cuarto postulado de la teoría celular expresa que cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie.12 Un tercer postulado de la teoría celular indica que las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células. la cual afirma. Así pues.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------55. Finalmente.13 Definición 37 . ¿Qué es transporte activo secundario? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------58. y son controladas por sustancias que ellas secretan. En una célula ocurren todas las funciones vitales. Este primer postulado sería completado por Rudolf Virchow con la afirmación Omniscellula ex cellula. de manera que basta una sola de ellas para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Realice un cuadro comparativo del transporte en masa. que en los seres vivos todo está formado por células o por sus productos de secreción. En otras palabras. que intercambia materia y energía con su medio. ¿Qué son las acuaporinas? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------56. al observar en una preparación vegetal la presencia de una estructura organizada que derivaba de la arquitectura de las paredes celulares vegetales. o en su entorno inmediato. la célula es la unidad fisiológica de la vida. ¿Qué es transporte activo primario? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------57. que hipotetizaba la posibilidad de que se generara vida a partir de elementos inanimados. así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular. entre otras cosas: • • • • Que la célula es una unidad morfológica de todo ser vivo: es decir. UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI FACULTAD DE SALUD AREA FISIOLOGIA PRINCIPIOS DE LA FUNCION CELULAR Teoría celular El concepto de célula como unidad anatómica y funcional de los organismos surgió entre los años 1830 y 1880. lo que permitió a investigadores como Theodor Schwann y MatthiasSchleiden definir los postulados de la teoría celular. En 1830 se disponía ya de microscopios con una óptica más avanzada. este postulado constituye la refutación de la teoría de generación espontánea o ex novo. la cual indica que toda célula deriva de una célula precedente (biogénesis). núcleo) y de cada (eu. el ADN se encuentra disperso en el citoplasma constituyendo un solo cromosoma o unido a la membrana citoplásmica. La estructura se automantiene activamente mediante el metabolismo. que originan diversas estructuras subcelulares denominadas organelos y. es la unidad de origen. poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia. porque de ella depende nuestro funcionamiento como organismo. cromosoma) disperso en el citoplasma. porque no se puede concebir a un organismo vivo si no está presente al menos una célula. La complejidad de las células eucariontes se basa en el desarrollo de compartimentos internos (separaciones parciales del citoplasma).15 Tipos de células Existen dos tipos de células clasificadas con base en su organización y complejidad estructural: la célula procariótica y la célula eucariótica. tipo verdadero y de carion. y es la unidad genética. tienen membrana celular que delimitan al medio intracelular (citoplasma) del medio extracelular. podemos decir que la célula es nuestra unidad estructural. Características Las células. que tienen su ADN (material genético.14 De este modo. La parte de la biología que se ocupa de ella es la citología. Las células procariontes presentan como característica una pared celular que rodea completamente a la membrana celular. ya que posee la información genética. procarionte eucarionte Las células procarióticas son de menor tamaño que las eucarióticas. 38 . los ejemplos característicos de las primeras son las bacterias. núcleo). sin envoltura nuclear. la cual se hereda de una generación a la siguiente. asegurándose la coordinación de todos los elementos celulares y su perpetuación por replicación a través de un genoma codificado por ácidos nucleicos. no obstante. De hecho. Esta característica es la que marca la diferencia entre los dos tipos de células. Como tal posee una membrana de fosfolípidos con permeabilidad selectiva que mantiene un medio interno altamente ordenado y diferenciado del medio externo en cuanto a su composición. El ADN se localiza dentro de una membrana nuclear que lo separa del resto del citoplasma. uno de los requisitos de la vida. sujeta a control homeostático. antes son y propias carion. por tanto. Al igual que las células eucarióticas. los distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas características comunes que permiten su especialización funcional y. la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. la ganancia de complejidad. por ello. ya que todos los seres vivos están formados por células. es la unidad funcional. las funciones de éstas (pro. mientras que las células eucariontes tienen un núcleo verdadero. las células permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la entropía del entorno. la cual consiste en biomoléculas y algunos metales y electrolitos. organelo. como sistemas termodinámicos complejos. podemos definir a la célula como la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo.Por tanto. Si consideramos lo anterior. Las células procariontes no tienen núcleo verdadero. vacuolas. el material hereditario se encuentra dentro de un núcleo bien definido y delimitado por una doble membrana llamada envoltura nuclear. (de las cuales las bacterias son sus descendientes directos) y después aparecieron las células eucarióticas. aparato de Golgi. Ambos tipos de células tuvieron un origen común en el inicio de las primeras formas vivientes. De aquí que los ribosomas procarióticos se denominen 70s y los eucarióticos 80s de acuerdo con el coeficiente de sedimentación. retículo endoplásmico liso y rugoso. más organizadas y complejas. La división celular de las células procarióticas se da por división binaria o bipartición. Algunas células procarióticas tienen movilidad gracias a unas estructuras denominadas flagelos que realizan movimientos rotatorios y permiten que la célula se mueva. esto es la base de la reproducción sexual. ribosomas. Las células procariontes son microorganismos asexuados (sin sexo). han permanecido en nuestro planeta desde el inicio de la vida. Las células germinales o productoras de gametos realizan el proceso de división celular denominado meiosis. el ADN se duplica y las dos copias se separan y se forman dos células hijas. tanto estructural como funcionalmente. como sabemos. peroxisomas y citoesqueleto. a partir del cual se producen células hijas con la mitad del número de cromosomas de la célula madre. Comparten un lenguaje genético idéntico contenido 39 . pues las eucariontes más primitivas conservan la reproducción por bipartición y las más especializadas presentan una división denominada meiosis. En algunas bacterias se ha observado in vitro (en laboratorio) que bajo ciertas circunstancias realizan un proceso llamado conjugación. por ejemplo. las células se dividen por mitosis.protegiéndola de las agresiones del medio externo y da forma a la célula. centríolos. ya que. la cual es altamente especializada en el transporte de moléculas hacia el y del citoplasma. sin embargo. por esta razón la reproducción es más rápida que en las eucarióticas. A pesar de la sencillez de este tipo de células no se deben considerar organismos inferiores. presentan una diferencia sustancial en cuanto al tipo de ARN ribosomal que lo forman. Por lo general. lisosomas. En las células eucariontes. es claro que en el proceso evolutivo primero aparecieron las células procarióticas por ser sencillas. cada organelo tiene una función especializada. Las células eucarióticas son mucho más complejas. tanto en la mitosis como en la meiosis el material genético (adn) duplicado se condensa en estructuras llamadas cromosomas y se divide en dos células hijas. una nueva generación de bacterias puede aparecer cada 20 o 40 minutos. cloroplastos. en el que un fragmento de ADN denominado plasmidio puede pasar de una bacteria a otra. Los dos tipos de células poseen ribosomas encargados de la síntesis de proteínas. Tienen un núcleo bien delimitado y diferenciado del resto del citoplasma que contiene una gran diversidad de organelos como mitocondrias. el interior de ellas cuenta con numerosos compartimientos tales como las mitocondrias.5 millones de años. Las células procarióticas actuales son muy parecidas a las células fosilizadas que se encuentran en rocas (estromatolitos) desde Australia hasta Sudáfrica y que se estima tienen una antigüedad de más de 3 500 millones de años. • Célula vegetal: estas células. a diferencia de las animales. Obtienen información de sus formas. capaces de producir su propio alimento. poseen cloroplastos. los cloroplastos. Se piensa que los organismos procarióticos fueron los únicos seres vivos durante casi 2 000 millones de años. Ej: bacterias. como también la pequeñez de sus vacuolas. Éstos no poseen una membrana y están rodeados del citoplasma. Además. a través de los cuales se realiza la fotosíntesis. Al no contar con una pared celular rígida. el aparato de Golgi. CÉLULAS EUCARIOTAS: en éstas el ADN se halla contenido dentro del núcleo. CÉLULAS PROCARIOTAS: su rasgo distintivo es la carencia de núcleo en su interior. el retículo endoplasmático. De ellas derivaron las células eucarióticas actuales presentes en los cuatro reinos restantes: Protistas. y se estima que surgieron en el océano hace 3. las células procarióticas sólo están presentes en el reino Monera.en la secuencia de nucleótidos del ADN. tamaños y componentes. La célula vegetal se reproduce mediante una clase de reproducción denominada asexual. Plantae y Animalia. Además. Las células procariotas son las mas antiguas de la tierra. las células animales tienen la capacidad de realizar la reproducción sexual donde los descendientes se asemejan a sus progenitores. que origina células iguales a las progenitoras. antes de la aparición de los primeros eucariontes. cuentan con una pared celular rígida. Es por esta razón que el ADN se encuentra disperso en distintas regiones nucleares llamadas nucleoides. que les sirve para 40 . los organismos constituidos por estas células son autótrofos. este tipo de células no cuentan con compartimientos internos y están comprendidos por una pared celular que rodea a la membrana externamente. A su vez. las células eucariotas se dividen de acuerdo a su origen en: • Célula animal: su característica principal es tanto la carencia de pared celular y cloroplastos. De acuerdo con la clasificación de cinco reinos. Fungi. un conjunto común de vías metabólicas como la glucólisis y sistemas multienzimáticos para realizar todas sus reacciones químicas. Por otra parte. Estudio de las células Los biólogos utilizan diversos instrumentos para lograr el conocimiento de las células. es decir. estas células son capaces de adoptar múltiples formas. Además. etc. De esta manera. los biólogos utilizan dos tipos básicos de microscopio: los ópticos y los electrónicos.26 Fusinita van den Ent. en arqueas y bacterias.27 De gran diversidad. Sin embargo se ha observado que algunas bacterias. Como otros procariotas.12 Los procariotas se clasifican. Dado el pequeño tamaño de la gran mayoría de las células. el uso del microscopio es de enorme valor en la investigación biológica. en Nature. afirmando que los citoesqueletos de actina y tubulina tienen origen procariótico.comprender además las funciones que en ellas se realizan. que no posee peptidoglucano. va más allá. hace más de 300 años. en algunos casos exclusivo de ciertos taxa. lo que incide en su versatilidad ecológica. Las bacterias son organismos relativamente sencillos. en forma de una bicapa y sobre ella se encuentra una cubierta en la que existe un polisacárido complejo denominado peptidoglicano. existen excepciones: algunas bacterias fotosintéticas poseen sistemas de membranas internos. dependiendo de su estructura y subsecuente su respuesta a la tinción de Gram. una estructura elemental que contiene una gran molécula generalmente circular de ADN. de apenas unas micras en la mayoría de los casos. como Bacillussubtilis. aunque presentan un nucleoide. pequeñas moléculas circulares de ADN que coexisten con el nucleoide y que contienen genes: son comúnmente usados por las bacterias en la parasexualidad (reproducción sexual bacteriana). La célula procariota Las células procariotas son pequeñas y menos complejas que las eucariotas. orgánulos delimitados por membranas biológicas. según Carl Woese. El espacio comprendido entre la membrana celular y la pared celular (o la membrana externa. se clasifica a las bacterias en Gram positivas y Gram negativas. generalmente relacionadas con la fotosíntesis. El citoplasma también contiene ribosomas y diversos tipos de gránulos. Desde las primeras observaciones de células. los procariotas sustentan un metabolismo extraordinariamente complejo.1635 Carecen de núcleo celular y demás orgánulos delimitados por membranas biológicas. puede haber estructuras compuestas por membranas.232425 Por lo general podría decirse que los procariotas carecen de citoesqueleto. posiblemente conectados con la membrana externa del nucleoide y con la membrana nuclear. En la actualidad. de dimensiones muy reducidas.22 También en el FiloPlanctomycetes existen organismos como Pirellula que rodean su material genético mediante una membrana intracitoplasmática y Gemmataobscuriglobus que lo rodea con doble membrana. Por ello poseen el material genético en el citosol. En algunos casos. originándose una rama más de la Biología: la Microscopía. hasta la época actual.28 Bacterias Estructura de la célula procariota. como puede ser el núcleo celular). poseen proteínas tales como MreB y mbl que actúan de un modo similar a la actina y son importantes en la morfología celular. las técnicas y los aparatos se han ido perfeccionando. Sin embargo. Algunas bacterias presentan una cápsula. si esta existe) se denomina espacio periplásmico.8 Poseen una membrana celular compuesta de lípidos. Otras 41 . Contienen ribosomas pero carecen de sistemas de endomembranas (esto es. carecen de un núcleo delimitado por una membrana.36 En el citoplasma se pueden apreciar plásmidos. como algunos grupos de bacterias. Esta última posee además otros compartimentos internos de membrana. esto es. las células vegetales difieren de las animales. Así. que alberga el material genético. Por ejemplo. cromoplastos (orgánulos que acumulan pigmentos) o leucoplastos (orgánulos que acumulan el almidón fabricado en la fotosíntesis). moléculas orgánicas. son muy variables. La membrana celular permite también desempeñar las siguientes funciones: Ø englobar partículas por fagocitosis o pinocitosis. 14 Presentan una estructura básica relativamente estable caracterizada por la presencia de distintos tipos de orgánulosintracitoplasmáticos especializados. por su lado. compromete la propia viabilidad del tipo celular en aislamiento. no tiene plastos. Entre las formaciones exteriores propias de la célula bacteriana destacan los flagelos (de estructura completamente distinta a la de los flagelos eucariotas) y los pili (estructuras de adherencia y relacionadas con la parasexualidad). Las células de los vegetales.Formada por una bicapa plasmática célula. citoesqueleto y un gran número de enzimas. generándose un gran número de células que son virtualmente clones. entre los cuales destaca el núcleo. la estructura de la célula varía dependiendo de la situación taxonómica del ser vivo: de este modo.34 La célula eucariota Las células eucariotas son el exponente de la complejidad celular actual. binaria y muy eficiente en el tiempo. Funciones Controla el contenido químico de la célula.8 La mayoría de las bacterias disponen de un único cromosoma circular y suelen poseer elementos genéticos adicionales. con continuidad de sus membranas plasmáticas. las neuronas dependen para su supervivencia de las células gliales. Dicha especialización o diferenciación es tal que.son capaces de generar endosporas (estadios latentes capaces de resistir condiciones extremas) en algún momento de su ciclo vital. puede tener vacuolas pero no son muy grandes y presentan centríolos (que son agregados de microtúbulos cilíndricos que contribuyen a la formación de los cilios y los flagelos y facilitan la división celular). así como de las de los hongos. como distintos tipos de plásmidos. Su reproducción. Está compuesto principalmente por agua. disponen de plastos como cloroplastos (orgánulo capaz de realizar la fotosíntesis). presentan una pared celular compuesta principalmente de celulosa).Membrana En el exterior de la . Especialmente en los organismos pluricelulares. proteínas (50%) y glúcidos (10%). . las células animales carecen de pared celular. lipídica en la que están englobadas ciertas proteínas. que son conexiones citoplasmáticas que permiten la circulación directa de las sustancias del citoplasma de una célula a otra. Ø Transportar moléculas pequeñas o 42 . por ejemplo. en algunos casos. las células pueden alcanzar un alto grado de especialización.Composición: lípidos (40%). permite la rápida expansión de sus poblaciones. En él se realizan muchas de las reacciones del metabolismo celular. poseen vacuolas de gran tamaño que acumulan sustancias de reserva o de desecho producidas por la célula y finalmente cuentan también conplasmodesmos. idénticas entre sí. DESCRIPCIÓN DE LAS PARTES DE LA CÉLULA Nombre Ubicación Características 1. iones.12 Por otro lado.37 aproximadamente un 55% del volumen celular.. Ocupa el medio líquido. pero. excreción o reserva. gotas de grasa y aceites esenciales. y el morfoplasma (orgánulos celulares). etc B)LA MATRIZ CITOPLASMÁTICA. por ser producto de metabolismo celular. Entre las inclusiones más importantes tenemos: El almidón.. El citoplasma está constituido por las partes: inclusiones y la matriz citoplasmática. tiene un carácter transitorio. la célula recibe del exterior materia prima. 43 . En general son sustancias de secreción. que rodea a todas las organelas que están dentro de la célula.Citoplasma Entre el núcleo celular y la membrana plasmática. o citosol. Es el medio interno complejo y heterogéneo más importante de la célula y donde se producen la mayoría de las funciones metabólicas y de biosíntesis .iones (transporte pasivo y activo) . Ø Establece los límites físicos de la célula y resguardar el contenido citoplasmático 2.-es la parte más importante.. que luego la descompone convirtiéndola en energía útil para su Conserva en flotación a los orgánulos celulares y ayuda en sus movimientos. En esta parte se producen fenómenos biosintéticos. Ø Recibir y transmitir señales químicas. cristales de hemoglobina y melanina.son granulaciones que se encuentran en interior del citoplasma. A)INCLUSIONES CITOPLASMATICAS. 1.Rugoso . los lisosomas. etc. las vacuolas.funcionamiento.Elabora proteínas de la información leída del ARN en el proceso de b) R.Formado por cisterna. a) R.. vesículas y túbulos torcidos. esta próxima a la membrana e implicada en el movimiento celular. 2. los plastidios. . .Carece de ribosomas. * Endoplasma: se localizan la mayoría de organelas y es la parte interna más fluida.. ribosomas. aparato de Golgi.Retículo Endoplasmático En la comunicación con la envoltura nuclear y se extiende por todo el citoplasma de la célula. y se limita con la membrana plasmática Ubicadas en el citosol. .Composición: dos complejos grande de ARN y proteína.Tiene ribosomas anclados a la membrana.E.Formado por una red de túbulos unidos al RER. Liso En la comunicación del R.Tiene un único espacio interno denominado lumen. Las principales organelas son: las mitocondrias. . retículo endoplasmático. .E. Sintetiza las proteínas que forman parte de la membrana plasmática. centrosomas o centro celular.Sintetiza todos los lípidos constituyentes de las membranas: colesterol. .R. . .Ribosomas: 44 . Síntesis de proteínas.2. pero también se pueden 2. que se extiende por todo el citoplasma. glucolípidos.E.E. fosfolípidos. Otra clasificacion: Partes: * Ectoplasma: región externa gelatinosa. lisosomas y del propio retículo. metabolismo de lípidos y algunos esteroides y transporte intracelular. aparato de golgi. Liso. Entre la membrana nuclear y el R.Se comunica con la membrana nuclear y con el retículo endoplásmático liso. .Crecimiento de las células por presión de turgencia .E.Es variable de tamaño. 45 .Su función es de encargarse de eliminar el exceso de agua.3. Se encuentran en todas las células. .Lisosomas: Dispersos en el citoplasma. que va permitir la repartición del material genético (cromosomas) a cada célula hija. 2.Convierte nuestra comida en energía y nos la da en forma de ATP. . esta energía es recogida de las biomoléculas (azúcares y grasas).) .Vacuolas a) De C. 2.4. es de forma esférica. traslación. etc. acumulación y secreción de proteínas procedentes del R. .Fuente de energía de las células..Solo hay una en la c.4. Animal: Dispersas en el citoplasma. . .Rodeadas con una membrana doble a igual que el núcleo. . Vegetal: Entre la pared externa del retículo endoplasmático y entre la membrana celular. . .Vesículas que provienen del aparato de Golgi.Aparato de Golgi: Entre la membrana celular y la membrana externa del retículo endoplasmático rugoso. 2.E. .Se encuentran flotando en el citoplasma de todas las células eucariotas.. . Formación de lisosomas primarios.6. maduración.Al comenzar la división celular.Formado por nueve pares de filamentos periféricos y dos centrales. excepto eritrocitos maduros.Esta rodeada por una membrana.. .2.Mitocondrias: ubicar adheridas en el R. Digiere las sustancias que lleguen a su interior. . b) De C.Rodeada por una membrana.5. 2. sales.Formado por uno o varios dictiosomas ( agrupación paralela de cuatro a ocho cisternas membranosas). azúcares. Realiza la organización del huso mitótico. Transporte. vegetal. cada centriolo se rodea de fibras dispuestas radialmente (aster). repleta de agua y nutrientes (proteínas.Acumulación de reservas y productos tóxicos.Vesículas de diámetros variados y limitan con una unidad de membranas. .R.Centriolos: En la base de los cilios y flagelos (prolongaciones celulares adaptadas para el movimiento). .3.Consiste en ADN asociado a proteínas.Organización más característica de las células eucariotas.Cuerpo esférico.Forma que toma el material hereditario durante la interfase del ciclo celular .Núcleo: Tiende a estar ubicado en una posición central en el citoplasma. que es la envoltura nuclear.Envoltura Nuclear: Se encuentra cubriendo el núcleo .2. Almacenador de A.Doble membrana llena de poros 3. . 3. .N.Esta rodeada de una cubierta propia.. Están rodeando al nucleolo..No tienen un gran tamaño. .Puede existir varios nucleolos en un mismo núcleo depende del tipo de célula 3. .Nucléolo: Ubicado dentro del núcleo..Cromatina: Entre la envoltura nuclear y el nucléolo. ..Protege al material genético y permite que las funciones de transcripción y traducción se produzcan libremente en el espacio y tiempo Regula en intercambio de sustancias con el citoplasma Mantiene suspendidos los cromosomas y el nucléolo. 46 .1.Controla las actividades celulares. . Es una sustancia semilíquida.4. .R. 3.Núcleo plasma: 3.. 1.Por su Complejidad: 3. 3.1.. paramecio) * Protofitas (autótrofas: euglena). Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable.. Animal: .Pueden ser geométricas(c. 3.En el nucleoide se halla condensado la información genética. 4...Gracias a su membrana rígida estas pequeño y centríolos. células presentan formas geométricas.Asociadas: .Vacuolas de gran tamaño y plastos.Más evolucionadas y complejas.2.C. . 2... . musculares.Protistas: .Ejemplos: Célula de los vegetales. estrelladas (c.Viven solas cuando forman cuerpos unicelulares.Por nutrición: 1. La membrana presenta una permeabilidad selectiva.2.Por su forma de vivir: 2.Carecen de envoltura nuclear( menos evolucionadas) ..Eucariotas: . como ocurre con las c.No tiene plastos pero si vacuolas de tamaño ..5 micrómetros en la cubierta de las cebollas. planas del epitelio).Autótrofa: .Obtienen su materia orgánica a partir de materia inorgánica (CO).Tamaño: varían entre los 7. Vegetal: . .2..Presentan una membrana plasmática más dura(compuesta por celulosa) . ya vemos el caso de las células hexagonales .Cada célula tiene su propia identidad y ejecuta todas sus funciones.1. musculares) 1.Composición: orgánulos celulares.La información genética esta rodeada por una envoltura nuclear.. . .. nerviosas) o alargadas (c. 2.1. .. el medio donde vive la célula y el medio interno celular. más de un cromosoma (lineales). de un glóbulo rojo humano. de los animales.Heterótrofa: . . .Obtienenla materia orgánica a partir de materia orgánica (sintetizada).Ejem: Bacterias y algas cianofíceas. y que constituye el núcleo.Composición: una membrana plasmática. 4.Ejemplo: C.Por su Origen: 4.2. que la aísla y protege.Procariotas .Viven así cuando hay más de una célula.Clases de Células Criterios 1.C. pocos orgánulos y ribosomas y un cromosoma circular. esféricas (glóbulos rojos). 47 . Ejemplos: * Protozoos (Heterótrofos: ameba. Transporte de Membrana La bicapa lipídica de la membrana actúa como una barrera que separa dos medios acuosos. hasta unos 50 centímetros. el receptor de la proteína de canal. Y sustancias apolares como el oxígeno. Las proteínas de canal son proteínas con un orificio o canal interno. que se unen a una determinada región. Pasaje pasivo. también atraviesan la membrana por difusión simple. sin gasto de energía. que sufre una transformación estructural que induce la apertura del canal. Entonces. por ejemplo por ligando. Se produce siempre a favor del gradiente. la mayor parte de los iones y moléculas solubles en agua son incapaces de cruzar de forma espontánea esta barrera. Algunas moléculas polares de muy pequeño tamaño. con consumo de energía. Así entran moléculas lipídicas como las hormonas esteroideas. La difusión del agua recibe el nombre de ósmosis B) Difusión simple a través de canales (2). De este modo la célula mantiene concentraciones de iones y moléculas pequeñas distintas de las imperantes en el medio externo. Es el paso de pequeñas moléculas a favor del gradiente. A) Difusión simple a través de la bicapa (1). y otra activa .ya que permite el paso de pequeñas moléculas. de donde hay más hacia el medio donde hay menos. pero regula el paso de moléculas no lipófilas. el CO2 y el nitrógeno atmosférico. como el agua. 48 . Cl-. anestésicos como el éter y fármacos liposolubles. como ocurre con neurotransmisores u hormonas. Este transporte puede darse por: o Difusión simple. el etanol y la glicerina. modalidades: 1. K+. Así entran iones como el Na+. es decir.Se realiza mediante las denominadas proteínas de canal. Es un proceso de difusión de sustancias a través de la membrana. cuya apertura está regulada. puede realizarse a través de la bicapa lipídica o a través de canales proteícos. siempre que sean lipófilas. El paso a través de la membrana posee dos Una pasiva. y precisan de la concurrencia de proteínas portadoras especiales o de canales proteicos. Ca2+. monosacáridos como la glucosa. De hecho todas las células animales gastan más del 30% del ATP que producen ( y las células nerviosas más del 70%) para bombear estos iones. 2. que al no poder atravesar la bicapa lipídica. etc. o La bomba de Na+/K+ Requiere una proteína transmembranosa que bombea Na+ hacia el exterior de la membrana y K+ hacia el interior. requieren que proteínas trasmembranosasfaciliten su paso. se bombea 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior. Los científicos en las ultimas décadas para estudiar mejor el comportamiento de la 49 . Se produce cuando el transporte se realiza en contra del gradiente electroquímico.Y aquí está el proceso en animación C) Difusión facilitada (3) o Transporte pasivo . En este proceso también actúan proteínas de membrana. como los aminoácidos. se produce pasaje de sustancias en contra del gradiente El transporte activo (4). para transportar las moléculas al otro lado de la membrana. Por este mecanismo. ya que rompe el ATP para obtener la energía necesaria para el transporte. pero éstas requieren energía. con la hidrólisis acoplada de ATP. Estas proteínas reciben el nombre de proteínas transportadoras o permeasas(ver 6to año)que. Permite el transporte de pequeñas moléculas polares. al unirse a la molécula a transportar sufren un cambio en su estructura que arrastra a dicha molécula hacia el interior de la célula. El transporte activo de Na+ y K+ tiene una gran importancia fisiológica. y la bomba de Ca. en forma de ATP. Son ejemplos de transporte activo la bomba de Na/K. Esta proteína actúa contra el gradiente gracias a su actividad como ATP-asa. Pasaje activo. seleccionadas por reconocimiento específico. A. microorganismos. etc.permeabilidad iónica de las células de los organismos vivos. Endocitosis: entrada de materia a la célula A.) Ej: globulos blancos. Se trata de pequeñas moléculas hidrofóbicas sintetizadas. permite a las células animales transferir macromoléculas y partículas aún mayores a través de la membrana. que consiste en la formación de pequeñas vesículas de membrana que se incorporan a la membrana plasmática o se separan de ella. 1. Picnositosis cuando se trata de incorporación de partículas líquidas. Fagocitosis: es la incorporación de sustancias de gran tamaño (proteínas. han recurrido al manejo de los ionóforos. Otro mecanismo llamado Transporte en Masa. Endositosis medida por receptor: se trata de grandes moléculas del medio. 50 . B. que sirven como herramienta para incrementar la permeabilidad de las membranas celulares a determinados iones inorgánicos (ver 6to año). restos celulares. Exocitosis: salida de material de la célula 51 .1. debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica. • Transporte a través de la membrana celular o plasmática El proceso de transporte es importante para la célula porque le permite expulsar de su interior los desechos del metabolismo. Difusión facilitada: transporte celular donde es necesaria la presencia de un carrier o transportador (proteína periférica) para que las sustancias atraviesen la membrana. Mediante los canales iónicos.A. Ósmosis Comportamiento de célula animal ante distintas presiones osmoticas 52 . 2. gracias a la capacidad de la membrana celular de permitir el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. es forma en que adquiere nutrientes del medio externo. Hay tres tipos de transporte pasivo: 1. Difusión simple: paso de sustancias a través de la membrana plasmática como los gases respiratorios y el alcohol. Secreción B.(movimiento de solutos) 3. Excreción El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana plasmática. • • Mediante la bicapa lipídica. durante el cual la célula no requiere usar energía. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son: Transporte pasivo Transporte simple de moléculas a través de la membrana plasmática. Ósmosis: (transporte de moléculas de agua solvente) a través de la membrana plasmática a favor de su gradiente de concentración. también sustancias que sintetiza como hormonas y además. es decir. la célula elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye. produciendo que la membrana plasmática se despegue de la pared celular. De esta forma. Ósmosis en una célula vegetal • En un medio isotónico. esto se llama crenación. pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada. la ósmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto. hay un equilibrio dinámico. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula. y esta cambia de forma. La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende: 53 . la glucosa se une a la proteína transportadora. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma. una quinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis. la ósmosis varía.Comportamiento de célula vegetal ante distintas presiones osmoticas La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. En otras palabras. con la ayuda de una proteína transportadora. La función de la ósmosis es mantener hidratada a la membrana celular. • En un medio hipotónico. El movimiento de agua se realiza desde el punto en que hay menor concentración de solutos al de mayor concentración para igualar concentraciones en ambos extremos de la membrana bicapa fosfolipidica. ocurriendo la plasmólisis Difusión facilitada Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado hidrofílicos para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos y colesterol. la célula pierde agua. Estas sustancias. • En un medio hipertónico. dando lugar a la turgencia. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos. las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas. se arruga llegando a deshidratarse y se muere. y el gradiente de concentración exterior → interior favorece la difusión de la glucosa. separadas por una membrana semipermeable. • En un medio hipotónico. En el primer paso. la célula toma agua y sus vacuolas se llenan aumentando la presión de turgencia. Ósmosis en una célula animal • En un medio isotónico. permitiendo el paso del azúcar. Dicho proceso no requiere gasto de energía. • En un medio hipertónico. el paso constante de agua. existe un equilibrio dinámico. experimentan un cambio conformacional dependiente de energía que les hace perder dicha afinidad.• • • Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo Transporte activo Es un mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones de menor concentración a otras de mayor concentración. una vez captado el sustrato con gran afinidad. por procesos de respiración y fotosíntesis. llamado también producto activo debido al movimiento absorbente de partículas que es un proceso de energía para requerir que mueva el material a través de una membrana de la célula y sube el gradiente de la concentración. El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación. es decir. Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre las bacterias. 54 . frecuentemente un protón (H+). lo que supone la liberación de la sustancia al interior celular. pero en general se maneja la hipótesis de que las permeasas. En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H+ (potencial electroquímico de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana. Simportadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra. que significa que pueden escindir el ATP (AdenosinTri Fosfato) para formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía. Antiportadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto. Los sistemas de transporte activo están basados en permeasas específicas e inducibles. El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electroquímico). y se han seleccionado evolutivamente debido a que en sus medios naturales la mayoría de los procariotas se encuentran de forma permanente o transitoria con una baja concentración de nutrientes. es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP. cuando las partículas muy grandes incorporan y salen de la célula. Comúnmente se observan tres tipos de transportadores: • • • Uniportadores: son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana. cuando las partículas necesitan la ayuda que entra en la membrana porque son selectivamente impermeables. El modo en que se acopla la energía metabólica con el transporte del soluto aún no está dilucidado. Las proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad ATPasa. La célula utiliza transporte activo en tres situaciones: • • • cuando una partícula va de punto bajo a la alta concentración. Es un proceso que requiere energía. por hidrólisis de ATP mediante ATP hidrolasas de membrana. en cada ciclo consume una molécula de ATP y es la encargada de transportar 2 iones de potasio que logran ingresar a la célula. un aumento de la concentración de Ca2+ en el citoplasma puede provocar un funcionamiento anormal de los mismos. • Intercambiador calcio-sodio: Es una proteína de la membrana celular de todas las células eucariotas. lo que convierte a su medio interno en un medio "electronegativo con respecto al medio extracelular". ya que quimicamente tanto el sodio como el potasio poseen cargas positivas. Por cada catión Ca 2+ expulsado por el intercambiador al medio extracelular penetran tres cationes Na+ al interior celular. la expresión genética. cuya energía requerida para el transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la membrana celular (como el gradiente producido por el sistema glucosa/sodio del intestino delgado). además de cumplir múltiples funciones. Su función consiste en transportar calcio iónico (Ca2+) hacia el exterior de la célula empleando para ello el gradiente de sodio. la diferenciación celular. Si el aumento de la concentración de Ca2+ en la fase acuosa del citoplasma se aproxima a un décimo de la del medio externo. ya que a través de ella se vuelve al estado de reposo.Transporte activo primario: Bomba de sodio y potasio Se encuentra en todas las células del organismo. El calcio es el mineral más abundante del organismo. la secreción.2 Transporte en masa 55 . El resultado es ingreso de 2 iones de potasio (Ingreso de 2 cargas positivas) y egreso de 3 iones de sodio (Egreso de 3 cargas positivas). Transporte activo secundario o cotransporte Es el transporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana celular tales como los aminoácidos y la glucosa. el trastorno metabólico producido conduce a la muerte celular. Dada la variedad de procesos metabólicos regulados por el Ca2+. esto da como resultado una perdida de la electropositividad interna de la célula. En caso particular de las neuronas en estado de reposo esta diferencia de cargas a ambos lados de la membrana se llama potencial de membrana o de reposo-descanso. y varias funciones de las neuronas. Participa activamente en el impulso nervioso. su finalidad es mantener la baja concentración de Ca2+ en el citoplasma que es unas diez mil veces menor que en el medio externo. al mismo tiempo bombea 3 iones de sodio desde el interior hacia el exterior de la célula (exoplasma).1 Se sabe que las variaciones en la concentración intracelular del Ca2+ (segundo mensajero) se producen como respuesta a diversos estímulos y están involucradas en procesos como la contracción muscular. formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se incorpora al citoplasma. Esta vesícula. invaginación o por mediación de receptores a través de su membrana citoplasmática. fijándose a través de proteínas ubicadas en las membrana plasmatica (especificas). tanto en la función de excreción como en la función endocrina. La exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática. liberando su contenido. Una vez que se unen a dicho receptor. La exocitosis se observa en muy diversas células secretoras. Exocitosis Es la expulsión o secreción de sustancias como la insulina a través de la fusión de vesículas con la membrana celular. forman las vesiculas y las transportan al interior de la célula. por el que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes o partículas. Existen tres procesos: • • • Pinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante pequeñas vesículas. La endocitosis mediada por receptor resulta ser un proceso rápido y eficiente. Fagocitosis: consiste en la ingestión de grandes partículas que se engloban en grandes vesículas (fagosomas) que se desprenden de la membrana celular. luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular. este proceso se puede dar por evaginación.Las macromoléculas o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula por dos mecanismos: Endocitosis La endocitosis es el proceso celular. Endocitosis mediada por receptor o ligando: es de tipo especifica. 56 . captura macromoleculas especificas del ambiente. llamada endosoma. Serotonina ---------------------------------------------------------------------------------------------------c. exocitosis y transcitosis? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------66. Glicina --------------------------------------------------------------------------------------------------------f.¿Que es fagocitosis.También interviene la exocitosis encargada de la secreción de un neurotransmisor a la brecha sináptica. 58. se produciría un fracaso en la transmisión del impulso nervioso entre neuronas. Este neurotransmisor será luego recuperado por endocitosis para ser reutilizado. La acetil colina --------------------------------------------------------------------------------------------b. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------60.¿Qué diferencias existen entre receptor metabotropico e inotrópico? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------59. Sin este proceso. Adrenalina ---------------------------------------------------------------------------------------------------61. ¿Cómo se pueden clasificar los receptores localizados en la membrana plasmática?. pinocitosis y endocitosis mediada por un receptor? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 57 . ¿Qué segundo mensajero se produce cuando se activa la fosfolipasa C? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------63. ¿Qué segundo mensajero de produce cuando se activa la adenilatociclasa? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------62. desde el axón de la célula emisora hacia la dendrita (u otra parte) de la célula receptora. para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre neuronas. GABA ---------------------------------------------------------------------------------------------------------d.¿Cómo se denominan los receptores a los cuales se une: a.¿Que diferencia existe entre transporte uniporte. simporte y antiporte? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------65. Histamina ----------------------------------------------------------------------------------------------------e. ¿Cuáles son los principales receptores sensoriales y que estimulos captan? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------64. La secreción química desencadena una despolarización del potencial de membrana. ¿Qué diferencia existe entre endocitosis. 7. La pinocitosis. A pesar de su polaridad.¿Qué es lo que limita el paso de agua y de otras moléculas polares e iones a través de la membrana celular? ¿De qué manera esas moléculas entran a y salen de la célula? Describa cuatro rutas posibles. El agua y otras moléculas polares pueden entrar a la célula por medio de pequeñas aberturas en la membrana celular. El pasaje se produce a través de aberturas momentáneas resultantes de los movimientos de las moléculas de lípidos. menor será su capacidad de atravesar la membrana.¿Como se llama la vesícula que se forma en : a. de regiones con altas concentraciones de partículas hacia regiones con más bajas concentraciones de partículas. La ósmosis ocurre en favor del gradiente de concentración de moléculas de agua. Si se aplica a la membrana celular se refiere a la diferencia en las concentraciones de iones entre ambos lados de la misma. es decir. Es la difusión de moléculas de agua a través de una membrana permeable selectiva desde una región con baja concentración de solutos (alta concentración de moléculas de agua) hacia una región con más alta concentración de solutos (baja concentración de moléculas de agua). La endocitosis ---------------------------------------------------------------------------------------------------b. siempre y cuando sean suficientemente pequeñas. 2.¿Qué es un gradiente de concentración? ¿De qué manera afecta a la difusión un gradiente de concentración? ¿De qué manera afecta el gradiente de concentración a la ósmosis? Un gradiente de concentración es una diferencia en la concentración de partículas en diferentes regiones. Los iones y otras moléculas polares más grandes pueden entrar por medio de proteínas transportadoras (que funcionan tanto en la difusión facilitada como en el transporte activo). Las moléculas hidrofílicas son repelidas por el interior hidrofóbico de la membrana. ----------------------------------------------------------------------------------------------------c. 58 . La endocitosis mediada por un receptor ------------------------------------------------------------------Gradiente de concentración Diferencia en la concentración de moléculas entre una región y otra. difunden rápidamente a través de la bicapa. La difusión ocurre en favor del gradiente de concentración. así como otras moléculas polares no cargadas. o a través de los plasmodesmos (células vegetales) o de las uniones nexus (células animales). a mayor tamaño de la molécula.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------67. por medio de endocitosis. las moléculas de agua. La permeabilidad de la membrana a estos solutos varía inversamente con el tamaño de las moléculas. es decir. las sustancias se mueven hacia adentro de las células contra un gradiente de concentración. por otra parte.8. es un proceso pasivo en el cual las sustancias se mueven a favor del gradiente de concentración. merced a las proteínas de la membrana celular que actúan como transportadoras. sin embargo. como la difusión simple. el potencial de membrana se conoce como potencial de reposo. No se requiere gasto de energía por parte de la célula. La difusión facilitada. Como en el transporte activo. Potencial de reposo.Mencione tres diferencias entre el transporte activo y la difusión simple. y no se necesita gasto de energía por parte de la célula. La difusión simple. ¿De qué manera el transporte activo difiere de la difusión facilitada? En el transporte activo. Cuando una célula está en reposo. sin gasto de energía. por lo que teniendo en 59 . El movimiento de sustancias es a favor del gradiente de concentración. se requiere de la participación de proteínas de transporte específicas que lleven las sustancias a través de la barrera lipídica de la membrana celular. es un proceso pasivo. Este proceso implica un gasto de energía por parte de la célula. Por convención se toma el potencial externo como cero. Si se observa la concentración iónica a ambos lados de la membrana. O sea que: En las fibras musculares inactivas (como en las neuronas). Fase de hiperpolarización. Fase de despolarización. a saber: 1. existe siempre una polarización en su membrana cuya diferencia de potencial. En la gráfica 1 se presenta el proceso del potencial de acción. si la despolarización producida rebasa un cierto valor umbral. El potencial de acción. Las concentraciones se expresan en m. se produce un cambio en el potencial de membrana en el sentido de una despolarización. el potencial de membrana en este caso toma valor negativo de -60 a -70 mV. terminando por afectar a toda la superficie celular. CONCENTRACIÓN: Las partículas separadas por una membrana permeable difunden a través de la membrana siguiendo su gradiente de concentración. Al estimular la fibra muscular (o nerviosa). recibe el nombre de potencial de reposo. 3. Se dice entonces que se ha originado una corriente de acción. Sin embargo. Fase de reposo. siempre tendiendo a igualar la concentración a ambos lado de la membrana. o permanece poco tiempo. sucede algo muy diferente: la membrana procede a despolarizarse por sí misma hasta alcanzar un potencial de +40 mV de sentido contrario. Si el estímulo es poco intenso. Estas diferentes concentraciones originan un proceso de difusión pasivo que. que es pasajero. Gráfica 1. Las células nerviosas y musculares tienen la propiedad de ser células excitables. que puede transmitirse a las zonas adyacentes a dónde se aplicó el estímulo. con valores de –50 a –90 mV y más frecuente de –70 mV. 4.eq. Ion Sodio Potasio Extracelular Intracelular 142 5 12 150 2 4 8 150 Otros cationes 5 Cloruro Bicarbonato 103 27 Otros aniones 7 potencial de Acción y Corriente de Acción. por sí sólo. Concentraciones iónicas aproximadas en los líquidos extra e intracelular.cuenta que el interior tiene un exceso de carga negativa. que suele ser del orden de 10 a 20 mV. 2. puede apreciarse que el medio intracelular es especialmente abundante en K+ mientras el exterior lo es en Na+ y C-. a su valor de reposo. Fase de repolarización. Proceso del potencial de acción 60 . tendería a homogenizar las concentraciones iónicas. llamado potencial de acción. el potencial (local) vuelve./litro. según una curva exponencial. está constituido por varias fases. o sea que pueden: Generar potenciales eléctricos y en muchos casos Transmitirlos como señales a lo largo de sus membranas. Tabla 1 . manteniendo abiertos los canales. que no llega a ser contrarrestada por la salida de K+. La secuencia con que se producen es: • Aumento de permeabilidad al Na+. de tal manera que el máximo de permeabilidad al K+ se alcanza sólo cuando la permeabilidad al Na + está próxima a desaparecer. originándose sólo un potencial local que “REMIRE”. determinando los otros procesos la vuelta a la situación de reposo. • Inactivación de la permeabilidad al K+. Si dicha apertura es escasa. 61 . hasta que el potencial de membrana alcanza los +40 mV (potencial de acción). éste no se mantiene sino que los canales de Na+ se cierran al poco de alcanzarlo. Este aumento acelera la vuelta del potencial a la posición de reposo. se produce una despolarización de la membrana. mucho más móvil. • Inactivación de la permeabilidad al Na+. sin consecuencias a nivel de contracción. Aumento de la permeabilidad al K+ El cambio inicial de potencial de membrana determina también un aumento de la permeabilidad al K+ mediante la apertura de canales específicos. la llegada de nuevos estímulos no tiene el efecto al estar los canales bloqueados al parecer por Ca++ que ha penetrado en la célula. • Aumento de la permeabilidad al K+. Esta fase corresponde al período de refractariedad absoluta y. este mecanismo se presenta retardado respecto al del Na +. permitiendo una entrada de Na +. Sin embargo. que introducen este ión en la célula. el flujo de Na + hacia el interior será lento y puede ser contrarrestado con la salida de K+. por debajo del potencial de reposo. al ponerse en marcha nuevos procesos activos que se superponen a los ya existentes. que no aumenta la permeabilidad del Na +. se alcanza un potencial de membrana que se aproxima al potencial de equilibrio del K +. Pero si el estímulo es mayor .La aparición de esta serie de cambios es el resultado de la aparición transitoria de modificaciones en la permeabilidad al Na+ y al K+. Aumento de la permeabilidad al Na+ Mediante la apertura de canales membranales de Na+. en ella. al llegar a 10 o 20 mV. Como la permeabilidad al K+ continúa más allá del cese del aumento de la permeabilidad al Na +. Inactivación de permeabilidad al Na+ Una vez alcanzado el potencial de acción. Por eso el potencial de equilibrio del potasio es negativo. El potasio está más concentrado dentro de la célula. Al salir potasio deja el interior más negativo. pero se requeriría un estímulo potente que consiguiera una despolarización capaz de superar el valor umbral más la hiperpolarización. Inactivación de permeabilidad al K+ Los canales de K+ terminan también por cerrarse y entonces la difusión pasiva y la bomba de sodio – potasio consiguen devolver el potencial al valor de reposo. cuando el ion llega a una posición de equilibrio es decir no tendría tendencia a entrar ni a salir a favor de su gradiente de concentración porque existe una oposición al flujo del ion y las fuerzas electroquímicas a ambos lados de la membrana son iguales. hasta alcanzar el potencial de –71 mV de reposo. Potencial de acción 62 . de manera que en el potencial de equilibrio el ión no tendría tendencia a entrar ni a salir de la célula. Potenciales de equilibrio y de acción El potencial de equilibrio de un ión es el potencial al que se equilibrarían las fuerzas del gradiente electroquímico actuando sobre ese ión. En ambos casos. Pruebe a aumentar la concentración extracelular o a disminuir la concentración intracelular de potasio. la fibra puede ser de nuevo excitada. El potencial de membrana se sitúa cerca del potencial de equilibrio del ión que sea más permeable. por tanto por gradiente de concentración el potasio tiende a salir. En la gráfica 2 se obervan los potenciales de equilibrio Gráfica 2. El potasio tiende a salir de la célula porque está más concentrado dentro que fuera. La membrana en reposo es mucho más permeable al potasio que al sodio. llamado de refractariedad relativa. El potencial de equilibrio de un ion es un potencial o voltaje. y en consecuencia el potencial de equilibrio del potasio se hace menos negativo. que atraiga al potasio y que le impida salir. por eso el potencial de membrana está más cerca del potencial de equilibrio del potasio que del sodio. y para equilibrar esa tendencia será necesario un potencial negativo dentro de la célula. por consiguiente el flujo neto es cero. disminuye el gradiente de concentración.En este momento. pero las más activas en su uso son las células del sistema nervioso para enviar mensajes entre células nerviosas(sinapsis) o desde células nerviosas a otros tejidos corporales. B.A. 63 . como el músculo o las glándulas. Los potenciales de acción se utilizan en el cuerpo para llevar información entre unos tejidos y otros. Vista esquemática de un potencial de acción ideal. Pueden generarse por diversos tipos de células corporales. lo que hace que sean una característicamicroscópica esencial para la vida de los animales. Son cambios rápidos (1/100 de segundo) del potencial de membrana. dependiendo de la población de canales iónicos dependientes de voltaje presentes encada tipo celular POTENCIAL DE ACCIÓN Es la forma en que se transmiten las señales nerviosas. Tiene diferentes formas según el tipo de tejido donde segenere. comparado con el esquema debido a las técnicas electrofisiológicas utilizadas en la medición. es una onda de descarga eléctrica que viaja a lo largo de la membrana celular modificando su distribución de carga eléctrica. normalmente deformado. mostrando sus distintas fases. Un potencial de acción o también llamado impulso eléctrico. Registro real de un potencial de acción. Un potencial de acción es un cambio rápido en el potencial de membrana (Em) que se propaga alo largo de toda la longitud de una célula. Umbral: Es el punto en que un estímulo es capaz de producir un efecto. 1. 3. lo que necesita un aumento de 15 a 30 mV. primero debe existir un estímulo. potencial de acción rápido. Luego de unos milisegundos el potencial de membrana en aumento genera: • • Inactivación de los canales de Na+ (Ya que eran los activado por voltajes) Activación de los canales de K+ activados por voltaje. Se da cuando el potencial de membrana aumenta lo suficiente como para crear el circulo vicioso. el COMIENZO DEL POTENCIAL DE ACCIÓN.Comienzo del potencial de acción Para que un potencial de acción se genere. por lo que no se descarga el potencial. Si el potencial de la membrana aumenta lentamente dará lugar a que se cierren las compuertas lentas de inactivación de los canales de iones Na+ a la vez que otros de estos se abren.. Despolarización: Los canales de sodio se abren por retroalimentación positiva (por un aumento inicial del potencial de membrana) lo que provoca la apertura de más canales de sodio (este proceso es un circulo vicioso). Desde aquí podemos obtener un UMBRAL o la ACOMODACIÓN DE LA MEMBRANA. fracasa la descarga de un potencial de membrana). 2. en este caso. fibras mielinizadas y diámetro mayor- 64 . Paso de electricidad a través de la membrana.. ¿Qué es el umbral del dolor? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Umbral alto: dolor leve. Ejemplos: • • Alteración mecánica de la membrana. Acomodación de la membrana (Cuando no se llega al umbral. este puede ser cualquier factor que haga que entre sodio en cantidad suficiente para activar la apertura automática de los canales de Na+. 65 . 66 .