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Neuronas de hipocampo (rata)
Tema 9
LA ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTICA
A.- Las membranas celulares Composición química
Estructura
Funciones
B.- La matriz extracelular y la pared celular vegetal
C.- Citosol y Citoesqueleto.
D.- Estructura y funciones de los orgánulos celulares Retículo endoplásmico y ribosomas
Aparato de Golgi
Orgánulos vesiculares: lisosomas, peroxisomas y glioxisomas
Vesículas y vacuolas
Orgánulos energéticos: mitocondrias y cloroplastos
Orgánulos relacionados con el movimiento celular: centrosoma, cilios y flagelos
E.- El núcleo interfásico La estructura de la cromatina y los cromosomas
F.- Comparación entre célula animal y vegetal
Todas las células eucarióticas tienen una estructura básica común…
Pero la distribución y tipos de orgánulos es muy variable
La célula eucariótica
Las estructuras formadas por membrana son características de todas las células eucarióticas
Y hay muchas membranas diferentes en las células eucarióticas
La célula eucariótica
PROPORCIONES RELATIVAS DE MEMBRANAS EN HEPATOCITOS DE RATA
Retículo endoplásmico R.E. Rugoso R.E. Liso
30 % 14 %
44 %
Mitocondria Membrana Interna Membrana Externa
30 % 7 %
37 %
Aparato de Golgi 6 %
Membrana Plasmática 5 %
Vesículas diversas 3 %
Lisosomas 1 %
Peroxisomas 1 %
Membrana nuclear 0,3 %
Resto de membranas 2,5 %
Composición química (en % peso) de diferentes tipos de membranas
Tipo de Membrana Lípidos Proteínas Glúcidos
Vaina de mielina 79 18 3
M. Plasmática de Eritrocito 43 49 8
Membrana de bastones 49 51
Membrana externa mitocondrial 48 52
M. Plasmática de Ameba 42 54 4
Retículo sarcoplásmico 33 67
Lamelas del cloroplasto 30 70
Bacteria Gram + 25 75
Membrana interna mitocondrial 24 76
La célula eucariótica
LÍPIDOS DE MEMBRANA
La mayoría son lípidos de naturaleza anfipática como los fosfolípidos (fosfoacilglicéridos y esfingolípidos)
Fosfoacilglicérido
Esfingolípido
La célula eucariótica
Además de los lípidos anfipáticos, en las células animales hay colesterol
En las membranas de los eritrocitos es un 22% de los lípidos
La célula eucariótica
Plasmática
M. Externa
mitocondrial
Lisosoma
M. Nuclear
R.E. Rugoso
R.E. Liso
Golgi
M. Interna
mitocondrial
% de lípidos de la membrana
Composición lipídica de diferentes tipos de membrana en hepatocitos de rata
La célula eucariótica
Diferencia en la composición de lípidos entre la bicapa interna y externa de la membrana plasmática
◄
Exterior celular
Interior celular
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Existen varios tipos de proteínas de membrana
Proteínas Integrales
1 dominio transmembrana
Proteínas Integrales
5 dominios transmembrana Proteínas periféricas
unidas covalentemente a lípidos
Proteínas periféricas
Glucoproteínas Glucolípidos
Colesterol
La célula eucariótica
La técnica de criofractura permite observar la organización de las proteínas en la membrana
Superficie de la membrana de eritrocito por criofractura
La célula eucariótica
ESTRUCTURA
Al microscopio electrónico la membrana aparece como una estructura muy delgada
Membrana plasmática
Membrana de una vesícula
La célula eucariótica
La célula eucariótica
Se necesitan grandes aumentos para observar la estructura interna de las membranas ya que solo tiene un espesor de 7,4 nm
Así se observan tres capas: una banda clara entre dos bandas oscuras
En 1972 Singer y Nicholson propusieron el modelo denominado “Mosaico fluido”
La célula eucariótica
La fluidez de la membrana depende de la composición en ácidos grasos de los fosfolípidos
La presencia de ácidos grasos saturados produce membranas “rígidas”
En cambio, si los fosfolípidos contienen ácidos grasos insaturados la membrana es más “fluida”
Mezcla de ácidos grasos saturados e insaturados
Ácidos grasos saturados
La célula eucariótica
La diferente composición en ácidos grasos de los fosfolípidos produce un efecto sobre la fluidez de la membrana
Membrana rígida
Membrana fluida
La célula eucariótica
El colesterol actúa modulando la fluidez de las membranas
Si la membrana es de tipo cristalino (rígida) el colesterol las fluidifica
Membrana rígida con muchas interacciones hidrofóbicas
CO
LESTERO
L
CO
LESTERO
L
CO
LESTERO
L
CO
LESTERO
L
Membrana fluida con menos interacciones hidrofóbicas
La célula eucariótica
En cambio, si la membrana es demasiado fluida el colesterol la hace más cristalina
CO
LESTERO
L
CO
LESTERO
L
CO
LESTERO
L CO
LESTERO
L
La célula eucariótica
FUNCIONES
Las membranas tienen las siguientes funciones:
Delimitar compartimentos
Actuar como barrera de permeabilidad selectiva
Estructura encargada de la recepción de señales de la célula
Soporte de sistemas enzimáticos
La célula eucariótica
Muchas de las funciones de las membranas están relacionadas con su capacidad de AUTOSELLADO
La célula eucariótica
Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica
Matriz extracelular
Interior celular
El Glicocálix está formado por la superficie exterior de la célula de naturaleza glicoproteíca y glicolipídica
Tema 9.- La célula eucariótica
Glicoproteínas
Glicolípidos
La célula eucariótica
Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica
Las células cancerosas pierden la inhibición por contacto
En algunos tejidos como el tejido conjuntivo, el cartílago y el óseo la matriz extracelular es muy abundante
CARTÍLAGO HIALINO
Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica
Las células vegetales producen una estructura de secreción muy importante: la pared vegetal
Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica
Una microfibrilla de celulosa tiene, aproximadamente, 750.000 fibras elementales
Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica
Lámina media Pared primaria
Pared secundaria
Tema 9.- La célula eucariótica
La pared se produce a partir de la lámina media, una estructura que separa las células vegetales y es muy rica en una proteína la extensina
La célula eucariótica
Estructura de la pared celular vegetal
Tema 9.- La célula eucariótica
Lamina media
Pared primaria
Membrana
celular
La célula eucariótica
La célula eucariótica
Conexiones celulares
Uniones estancas Impermeable: células epiteliales
Desmosoma Permeable pero reforzado: células epiteliales
Uniones en hendidura Permeable permiten el flujo de iones y moléculas de hasta 1000 D
Plasmodesmos Muy permeables: células vegetales
La célula eucariótica
CITOESQUELETO
Está formado por un entramado de proteínas fibrosas que intervienen en dar forma a la célula, en el movimiento y el transporte celular.
Filamentos intermedios
Microtúbulos
Microfilamentos de actina
La célula eucariótica
La célula eucariótica
Red de filamentos del citoesqueleto al ME
Proteínas del citoesqueleto de un fibroblasto
Actina y tubulina con tinciones fluorescentes
El núcleo carece de citoesqueleto
La célula eucariótica
Hay un gran número de proteínas del citoesqueleto. Las más importantes son:
Microfilamentos de Actina
Fibras de estrés
La célula eucariótica
Hay un gran número de proteínas del citoesqueleto. Las más importantes son:
Microtúbulos de Tubulina
La célula eucariótica
ESTRUCTURA DE LOS MICROTÚBULOS
La célula eucariótica
Hay un gran número de proteínas del citoesqueleto. Las más importantes son:
Filamentos intermedios
La célula eucariótica
Hay un gran número de proteínas del citoesqueleto. Las más importantes son:
Otras: clatrina, elastina, dineina…
Vesículas cubiertas de clatrina
La célula eucariótica
La célula eucariótica
Orgánulos celulares: retículo endoplásmico y ribosomas
Retículo endoplásmico y ribosomas Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica
Retículo endoplásmico y ribosomas
La célula eucariótica
Ribosomas La célula eucariótica
Retículo endoplásmico y ribosomas
La célula eucariótica
La célula eucariótica
Aparato de Golgi
Aparato de Golgi
La célula eucariótica
Aparato de Golgi
La célula eucariótica
RELACIONES ENTRE EL RETÍCULO ENDOPLÁSMICO Y EL APARATO DE GOLGI
La célula eucariótica
DIFERENTE ASPECTO DE LOS LISOSOMAS
Orgánulos celulares: orgánulos vesiculares
La célula eucariótica
APOPTOSIS
La célula eucariótica
Orgánulos celulares: vesículas y vacuolas
En las células animales hay multitud de estructuras vesiculares con función de transporte o almacenamiento
La célula eucariótica
La célula eucariótica
Los peroxisomas contienen enzimas relacionadas con la protección frente al estrés oxidativo
La célula eucariótica
Los glioxisomas son otros orgánulos vesiculares de las células vegetales
En las células vegetales suele existir un gran estructura vesicular denominada vacuola
La célula eucariótica
La vacuola vegetal tiene una función importante para mantener la turgencia de los tejidos, por esta razón también algunos textos la denominan Tonoplasto
Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica
Orgánulos celulares: orgánulos energéticos, mitocondria
Membrana externa
Membrana interna
Espacio intermembranal
Matriz
Crestas
Ribosomas 70S
DNA circular de cadena doble
La célula eucariótica
Explicación endosimbionte del origen de las mitocondrias en la célula eucariota
La célula eucariótica
Cloroplasto
La célula eucariótica
Cloroplasto
DNA circular de cadena doble
Ribosomas 70S
Tilacoides
Membrana tilacoidal
Membrana externa
Grana
Estroma
Membrana interna
Grana
La célula eucariótica
Origen endosimbionte de las mitocondrias y cloroplastos de la célula eucariota
La célula eucariótica
La célula eucariótica
Centrosoma, cilios y flagelos
Estructura de los microtúbulos en los centriolos (Centro Organizador de Microtúbulos)
La célula eucariótica
Espermatozoides flagelados
Células ciliadas de los bronquios
La célula eucariótica
Estructura de los microtúbulos en los cilios/flagelos
Placa basal
Grupos dobles de microtúbulos
Cilio o
flagelo
Membrana plasmática
Axonema
La célula eucariótica
Transición entre el corpúsculo basal y el axonema de los cilios
La célula eucariótica
Orgánulos relacionados con el movimiento celular: centrosoma, cilios y flagelos La célula eucariótica
El núcleo interfásico
Cromatina
Membrana nuclear
Poros de la envoltura nuclear
Nucleolo
Retículo endoplásmico rugoso Ribosomas
La célula eucariótica
Poros nucleares
Nucleolo
Cromatina
Membrana nuclear
Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica
La célula eucariótica
ESTRUCTURA DEL PORO NUCLEAR
La cromatina y los cromosomas son dos estados de la misma estructura
La célula eucariótica
Cromatina Cromosoma
La cromatina y el cromosoma están formados por ADN y unas proteínas básicas denominadas Histonas que forman la estructura básica llamada nucleosoma
Hay 5 tipos de Histonas:
H1
H2A
H2B
H3
H4
2 unidades de las Histonas H2A, H2B, H3 y H4; forman un octómero alrededor del cual se enrolla el ADN
La célula eucariótica
La célula eucariótica
FIBRA NUCLEOSÓMICA ELEMENTAL
SOLENOIDE DE 30 nm
NUCLEOSOMA
La célula eucariótica
La cromatina puede tener diferente grado de condensación, y de acuerdo a esto diferenciamos:
Eucromatina, poco condensada. Se transcribe activamente
Heterocromatina, muy compactada. No se transcribe.
La Hetrocromatina, a su vez puede ser constitutiva o facultativa.
La célula eucariótica
La célula eucariótica
El nucleolo es una región del núcleo donde se transcriben activamente los genes para el ARN ribosómico
Cromosomas humanos X e Y
Los cromosomas
Centrómero
Telómeros
Cromátidas hermanas
La célula eucariótica
Cariotipo humano
La célula eucariótica
Comparación entre célula animal y vegetal
La célula eucariótica
La célula eucariótica
Tamaño de los componentes de la célula a escala