Especializaciones de la membrana celular

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Célula


Es la menor porción de materia que cumple con las funciones vitales, es una unidad de estructura y función.

Es la mínima organización supramolecular que cumple con todas las carácterísticas de los seres vivos, con la capacidad de vivir aisladas, la autorregulación, el auto perpetuación y la evolución.

Realizan las funciones de reproducción, nutrición y relación.

Las células poseen distintas formas, entre las que se encuentran:


Células cilíndricas, planas, estrelladas, alargadas, redondeadas, esféricas, etc.

Aunque posean los mismos elementos estructurales y cumplan las mismas funciones, sus diferentes formas se deben al distinto grado de especialización, que alcanza cada una.

Todas tienen una composición química y estructural similar, algunas permanecen indiferenciadas y otras se especializan en cumplir funciones determinadas.

Por ejemplo:

  • Los leucocitos y los eritrocitos, que son células sanguíneas.
  • Las neuronas, que se especializan en la transmisión de impulsos nerviosos.
  • Las fibras musculares lisas, especializadas en la contracción de los músculos de las vísceras.

Componentes u organoides celulares:


  • Membrana plasmática


    Barrera semipermeable que delimita la entrada y salida de la célula.
    Tiene un espesor de 75 Å (entre 4 o 5 nanómetros) y está compuesta por una doble capa de fosfolípidos con proteínas y carbohidratos que la traviesan o están unidos a su superficie. Este modelo de membrana se denomina Mosaico Fluido.

  • Núcleo

    Es un orgánulo rodeado por una envoltura nuclear en la que se encuentra el material genético o ADN que determina las carácterísticas del organismo. Es el compartimiento más voluminoso de la célula, donde el ADN controla y regula las funciones de la célula.
  • Envoltura nuclear, capa porosa que delimita el núcleo, delimita la transcripción de ADN en ARN (Núcleo) y ARN en proteínas (Citoplasma). Permite el ingreso y egreso de información del núcleo al retículo endoplasmatico.
  • Nucléolo: regíón supramolecular del núcleo que contiene el ARN, función principal  transcripción de ARN ribosomal, y el ensamblaje de los pre componentes que formaran los ribosomas.
  • Jugo Nuclear: parte del núcleo que se encuentra después de quitar las estructuras nucleares, es el medio que aloja dichas estructuras.
  • Cromatina: es el conjunto de ADN, histonas y proteínas no históricas que se encuentran en el núcleo. Esta organizada en cromosomas, y en el humano contiene 46 o 21 pares.

  • Retículo endoplasmatico

    Es el conjunto de sacos aplanados. El retículo endoplasmatico liso sintetiza lípidos y su superficie es lisa, mientras que el rugoso o granular conocido también como ergatoplasma, presenta ribosomas adosados e interviene en la síntesis de proteínas extracelulares.

  • Aparato de Golgi, se sitúa cerca del núcleo,  está constituido por sacos aplanados, recibe los productos sintetizados en el retículo, los empaqueta y los distribuye por la célula o los secreta al medio extracelular.

  • Mitocondrias

    Son bolsas ovaladas, estructura que consta de una cavidad limitada por una doble membrana, siendo la interna plegada, que aumenta notablemente su superficie para la captación de oxígeno, ya que en este orgánulo se lleva a cabo la respiración celular. La matriz mitocondrial tiene un tipo especial de ADN.

  • Ribosoma

    Son organoides de estructura esférica de ARN formada por dos subunidades, donde se sintetizan las proteínas. Si está asociado al REG, las proteínas que fabrica son transportadas a la membrana plasmática o afuera de la célula. En cambie si está libre fabrica proteínas intracelulares, y las sintetiza.

  • Lisosoma

    Vesícula que se origina a partir del aparato de Golgi. Contiene enzimas y en él tiene lugar la digestión celular.

  • Vacuola

    Esta estructura tiene forma de bolsa y contiene los nutrientes y los desechos celulares. Ejemplo, adipocito, almacena agua o nutrientes y excreciones.

  • Citoplasma

    Se ubica envuelto entre la membrana plasmática y el núcleo celular está compuesto por agua y en se ubica el cito esqueleto. Su función es albergar los orgánulos celulares.

Transporte a través de la membrana celular:


Todas las células están rodeadas por una membrana plasmática. Las sustancian que la atraviesan, lo hacia adentro o hacia afuera, pueden hacerlo como si transitaran una ruta libre o deben pagar un peaje. El “peaje” del que hablamos es, la energía que la célula ha podido concentrar en las moléculas de ATP.

Transporte pasivo o ruta libre


El pasaje se realiza sin gasto de energía.

  • Cuando las sustancias se desplazan a favor de un gradiente de concentración, se trata de transporte por difusión. Cuando el agua es la que atraviesa la membrana se denomina ósmosis.
    Los procesos de difusión y ósmosis tienen como finalidad igualar las concentraciones de la sustancia en cuestión dentro de la célula y fuera de ella.
  • Cuando el transporte se realiza a través de proteínas transportadoras especializadas, como carriers o permeasas, se habla de difusión facilitada.

Las permeasas pueden ser uniportaodras (transportan un solo tipo de sustancia) simportadoras (acarrean dos sustancias diferentes en la misma dirección) o antiportadoras (transportan dos sustancias simultáneamente pero en dirección contraria).

Transporte activo o pago de peaje


El pasaje se realiza con gasto de energía. Se da cuando las sustancias se mueven en contra de un gradiente de concentración, son insolubles a lípidos o se trata de moléculas grandes.

  • Según el origen de la energía empleada en la actividad, existen sistemas de transporte primarios (cuando provienen directamente de la rotura del ATP) o secundarios (si proviene de una diferencia de potencial eléctrico que se genera en un sistema primario).
  • Cuando las moléculas que atraviesan la membrana se alteran químicamente, en general por fosforilacion, se habla de translocación de grupos.
  • Cuando las moléculas son de gran tamaño, el mecanismo se denomina transporte en masa; la membrana se invagina para incorporar material (endocitosis) o para expulsarlo (exocitosis)
  • La incorporación de grandes partículas se denomina “fagocitosis”. Cuando estas partículas toman contacto con la membrana celular se inicia la proyección de la membrana y el citoplasma formando dos prolongaciones o seudópodos que rodean la partícula a incorporar. Una vez que esta ha sido englobada los seudópodos fusionan sus membranas y se forma una bolsa, la vesícula que se desprende de la membrana celular hacia el interior de la célula.
  • Pinocitosis: es otro tipo de pasaje que permite a las células incorporar macromoléculas en suspensión en el medio, formando una depresión en la superficie celular, en cuya parte más profunda se originan las vesículas pinositicas.

Reproducción Celular: Mitosis


La mitosis  reproducción celular que permite obtener a partir de una célula madre, dos células hijas, exactamente iguales a la que les dio origen, recibiendo una copia exacta del ADN, y el mismo número de cromosomas.

Interface


Periodo más largo, en el cual la célula presenta su máxima actividad y el ADN se autoduplica.

Profase: la cromatina comienza a condensarse y se forman los cromosomas, con dos cromatidas hermanas cada uno. Se forma el huso, al cual se fijan los cromosomas para migrar hacia los polos.

Metafase


La carioteca se desintegra. Los cromosomas se unen al huso en el plano ecuatorial de la célula.

Anafase


Las cromatidas hermanas de cada cromosoma se separan y se dirigen hacia los polos opuestos de la célula donde están los centriolos.

Telofase


Las cromatidas hermanas separadas constituyen los nuevos cromosomas de las células hijas. Se forman nuevas cariotecas.

Citocinesis


Se divide el citoplasma. El resultado son dos células hijas con la misma cantidad de cromosomas.

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