3 Fisiologia Celular
FISIOLOGÍA CELULAR Es el estudio de las funciones que cumple la célula. SISTEMAS FUNCIONALES DE LA CELULA – Conjunto de principios biológicos, relacionados y encaminados a cumplir una función. – Sistema de Desplazamiento de substancias a través de la M. C. – Sistema Funcional de Nutrición Celular. • Sistema Funcional de Relación Celular. – Sistema Funcional Citoplasmático con sus orgánulos. – Sistema Funcional Nuclear y sus Genes. – Sistema Funcional de División Celular. 1. SISTEMA DE DESPLAZAMIENTO DE SUBSTANCIAS A TRAVÉS DE LA MEMB OFIO al interior de célula Las sustancias son tr p ext pas viceversa, mediante PRINCIPALES Difusión Libre Difusión Facilitada ESPECIALES Pinocitosis Fagocitosis DIFUSION LIBRE: Paso de moléculas o iones, desde una zona de alta concentración a otra zona de baja concentración a través de la M. Celular. Agua la membrana necesitan de otra sustancias que actúen como PORTADORES o VEHICULOS. La energía para el transporte es el ATP proveniente de la mitocondria.
TRANSPORTE ACTIVO PINOCITOSIS: Función especializada en el transporte de sustancias a través de la membrana, ingresa principalmente proteínas y soluciones concentradas de electrolitos. La PINOCITOSIS sirve para la NUTRICION CELULAR. Se observa solamente con el microscopio electrónico. Enzimas Residuos FAGOSITOSIS: Mecanismo de defensa y de limpieza, similar a la pinocitosis, con la diferencia que las part[culas englobadas son de mayor volumen. Se puede observar con microscopio de luz. Las partícula ingeridas por este mecanismo son bacterias, residuos de tejido dañado o otra célula.
Hay células especializadas para cumplir este fenómeno como los glóbulos blancos de la sangre. MICROFAGOCITOSIS MACROFAGOCITOSIS 2 0 Proteínas Lípidos, Vitaminas INORGÁNICOS Agua, Oxígeno Minerales, Sales CLASES DE NUTRICION AUTOTROFA HETERÓTROFA Autótrofos Heterótrofos Plantas con clorofila Animales, nutren de sustancias elaboradas Se nutren por si mismos No pueden elaborar sus nutrientes Sintetizan sustancia orgánica Viven de los autótrofos Fotosíntesis y Quimiosíntesis C6H1206 +02 – 6H20 + 6C02 + E FASES DE LA NUTRICION CELULAR: – ngreso de Nutrientes: Difusión, fagocitosis, pinocitosis. Digestión de las sustanci an por enzimas de 0 lisosomas. conjunto forma el SISTEMA FUNCIONAL DEL CITOPLASMA 5.. SISTEMA FUNCIONAL NUCLEAR Y SUS GENES El NUCLEO: Recubierto por una M. N. , esta presenta poros en forma de anillos (annuli), por donde pasan sustancias. Genes NUCLEOLO: Contiene ARN, desaparece en la división celular. CROMOSOMAS: Estructuras muy notables y poseen el material genético. Cuando no hay división se observa la CROMATINA Las funciones el núcleo son: Dirige todos los procesos vitales de la célula Es el centro de información celular. Conserva la especie celular a través de la reproducción.
Dirige casi todo el metabolismo celular. Determina la diferenciación celular y su especialización Transmite los caracteres hereditarios ESTRUCTURAS NUCLEARES Membrana Nuclear: – Nucleoplasma: o jugo nuclear, se encuentra dentro de la M. N. aqul se forman los ácidos nucleicos. • Nucleolo: Cuerpo esférico sin membrana, constituido por ADN y ARN, estos contienen información para la producción de RIBOSOMAS. – Cromosomas: Estructura que guardan la información genética de los organismos 4 10 al par 22 son autosomas El par 23 es sexual • El ADN contiene las características de los individuos, organizadas genes. GENES son segmentos de ADN en donde se almacena la información a modo de un código. 6. – SISTEMA FUNCIONAL DE REPRODUCCION CELULAR • La mayoría de organismos están en constante crecimiento y reproducción. – La reproducción celular es uno de los sucesos más extraordinarios de los seres vivos para la conservación de la especie. – Esto proviene del enunciado: TODA CELULA PROVIENE DE OTRA CELULA – El espermatozoide tiene como célula originaria el espermatogonio. – La R. C. s CÍCLICA O REPETITIVA (esto ayudara a la conservación de la especie) – El elemento fundamental para la R. C. es el ADN. – El tiempo del ciclo vital de la célula es de 10 a 30 horas entre el crecimiento y LOS ACIDOS NUCLEICOS Las macromoléculas están constituidas por C, O, N, p y son agrupaciones de unidades llamadas nucleótidos. – Los nucleótidos están constituidos por tres componentes a) Bases nitrogenadas (de s ap 10 – PURINAS: células hijas. Estas células hijas se les ha repartido el mismo número de cromosomas.
FORMAS DE REPRODUCCIÓN CELULAR a) Reproducción asexual Gemación Fisión o bipartición División múltiple o esporulación División directa o amitosis Fragmentación Regeneración División indirecta o mitosis b) Reproducción sexual SI» intervienen células sexuales y su forma es por división educcional o meiosis a) REPRODUCCION ASEXUAL Gemación: En la membrana de la célula madre aparece un brote o yema, que poco a poco se hace más grande a medida que recibe más citoplasma y más material del núcleo, hasta que llega un momento en que el brote se desprende para formar una célula hija más pequeña que la madre, esponja, hidra Fisión o bipartición Comienza con una invaginación de la célula, que se profundiza hasta llegar al núcleo y es estrangulada, ocasionando dos células 6 0 hiias; ameba, euglena. Telofase INTERFASE: Es la etapa en la cual transcurre la mayor parte de la ida de la célula; se produce el crecimiento celular, la síntesis de proteínas y otros materiales. Gl o fase de crecimiento: en la cual aumenta su volumen debido ala síntesis de proteínas y duplicación de organelos celulares. So fase de síntesis de ADN.
G2 0 fase de inicio del proceso de división celular: Posterior a la duplicación del ADN y previa a la división del núcleo o mitosis MITOSIS: Es la etapa en la que el núcleo se divide y se reparte el material genético equitativamente. CITOCINESIS: Es la división del citoplasma, ocurre cuando acaba la mitosis y se roduce la separación de las células hijas. MITOSIS Es la división ordenada y regulada del material genético presente en el núcleo celular, con el fin que las células hijas reciban el mismo número de cromosomas de la célula madre PROFASE o transformación del núcleo: El centriolo se divide en dos, cada uno va a un lado y se unen por me 10 ACROMÁTICO, se hacen Vi final de la anafase se observa en cada polo un grupo idéntico de cromosomas.
TELOFASE o reconstrucción de los nuevos núcleos: El huso acromático desaparece; se forma una membrana nuclear alrededor de cada núcleo de cromosomas en el polo espectivo; reaparecen los nucléolos, uno en cada polo; los cromosomas regresan a su aspecto filamentoso original. Comienza la división del citoplasma o citocinesis La mitosis dura de 30 • a 3 horas según la especie; P,T,M A MEIOSIS División celular reductiva Las células resultantes de la mitosis son CELULAS DIPLOIDES (2n), es decir con el número normal de cromosomas de la especie. Las células resultantes de la meiosis son CELULAS HAPLOIDES (n), es decir con la mitad del número normal de cromosomas de la especie. La meiosis es propia de las células sexuales, es un proceso de educción cromática en la que se reduce a la mitad el número de cromosomas en los gametos o células reductoras.
El espermatozoide y el óvulo son células haploides (n); al unirse espermatozoide, célula haploide con el óvulo también célula haploide, dan como resultado una célula diploide (2n). n + n 2n 8 0 GAMETOGENESIS se en nar los gametos: masculino y otro femenino, procedentes de la reproducción sexual. Se divide a su vez en 5 subfases, en las que los procesos fundamentales son: – Apareamiento de los cromosomas homólogos, (cromosomas paternos y maternos e igual morfología y similar información genética), que constituyen una tetrada (dos cromosomas duplicados, es decir cuatro cromátidas hermanas). – Entrecruzamiento o crossing-over es el intercambio de la información genética entre las cromátidas de los cromosomas homólogos. Luego estos comienzan a separarse. METAFASE UNO Los cromosomas apareados se alinean en el plano ecuatorial, los centriolos van hacia los polos, se completa el huso acromático y la membrana nuclear desaparece. – ANAFASE UNO Los cromosomas homólogos (dos cromátidas cada uno) migra acia los polos, aquí se observa la reducción del número de cromosomas la mitad. – TELOFASE UNO El citoplasma se divide y da como resultado dos células hijas haploides (n), los núcleos se estructuran y se originan dos células independientes. Estas células entraran en mitosis y se separaran. DIVISION MEIOTICA DOS Es similar a la mitosis, pero no existe la duplicación del ADN. Las cromátidas hermanas se separan de as obtenidos en la división separan, obteniéndose cromosomas simples que se desplazan hacia los polos.
TELOFASE DOS La membrana nuclear se reorganiza y los romosomas desaparecen al condensarse el ADN. Luego de realizarse ambas divisiones el material genético de la célula inicial se reduce a la mitad, obteniéndose cuatro núcleos haploides (n) La citocinesis ocurre posteriormente para generar cuatro células haploides. ESPERMA OGÉNESIS Proceso mediante el cual se origina el espermatozoide. El espermatozoide es una célula sexual n, con la mitad del número de cromosomas. El espermatozoide desciende a una célula primaria ESPERMATOGONIO (2m. Al llegar a la PUBERTAD, el espermatogonio se convierte en otra célula ESPERMATOCITO DE PRIMER ORDEN (2m. 0 10
