Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Centro de

Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Centro de Investigación y Estudios Avanzados en Salud Animal Biología Celular Unidad 3 Estructura y función de los organelos celulares M en C. : S. A. Luis Fernando Vega Castillo

Objetivo: Comprender las estructuras y funciones de los organelos celulares implicados en los procesos metabólicos de la célula y su importancia en el mantenimiento de la homeostasis de un organismo a través de elaborar materiales que apoyen la explicación de los procesos que se llevan a cabo en los diferentes organelos celulares y la correlación entre ellos, logrando argumentar los procesos celulares haciendo uso del material que elaboró para facilitar la comprensión a nivel grupal. http: //www. shebearsolutions. co. uk/cell

Contenido unidad III 3. 1 Núcleo 3. 1. 1 Envoltura nuclear, cromosomas y cromatina 3. 1. 2 La estructura del ADN 3. 1. 3 Código genético 3. 1. 4 Replicación y reparación del ADN 3. 1. 5 Estructura del ARN 3. 1. 6 Transcripción y procesamiento del ARN 3. 2 Ribosomas 3. 2. 1 Estructura 3. 2. 2 El proceso de traducción de la información genética 3. 3 Retículo endoplásmico 3. 3. 1 Retículo endoplásmico liso 3. 3. 2 Retículo endoplásmico rugoso 3. 3. 3 Plegamiento, control de calidad y procesamiento (glucosilación) de proteínas 3. 4 Aparato de Golgi 3. 4. 1 Glucosilación 3. 4. 2 El movimiento de materiales 3. 5 Vesículas 3. 5. 1 Tipos de transporte y tráfico vesicular 3. 6 Lisosomas 3. 6. 1 Enzimas lisosómicas 3. 6. 2 Fagocitosis 3. 6. 3 Autofagia 3. 7 Mitocondria 3. 7. 1 Metabolismo oxidativo 3. 7. 2 Consecuencias de la función anormal de las mitocondrias 3. 8 Peroxisomas 3. 9 Proteosoma 3. 9. 1 Sistema ubiquitina-proteosoma

Núcleo https: //www. sciencemag. org/news/2015/02/shattered-chromosome-cures-woman-immune-disease

La célula tiene dos compartimentos El citoplasma ==== Metabolismo El núcleo ======= Regula los procesos de la célula

Microscopia electrónica del núcleo interfásico Núcleoplasma

Núcleo Regula los procesos celulares ADN están las instrucciones

Núcleo interfásico • Compartimiento limitado por una envoltura doble (membrana) que contiene el genoma (información genética) de la célula y la maquinaria para la duplicación del ADN y para la transcripción y el procesamiento del ARN https: //www. gettyimages. com/detail/photo/plant-mitosis-interphase-onion-root-tip-high-res-stock-photography/139814226

Función Controla las actividades de las subestructuras celulares ya que dispone de la información necesaria para su funcionamiento que se encuentra codificada en las cromosomas • Es el centro de información de la célula, contiene las instrucciones que dirigen todos los procesos vitales y es responsable de la continuidad celular Establece de manera segura la herencia, información que se pasará de célula a célula manteniendo los procesos fundamentales y de cambio

• Regulación celular • Producción ribosomal – Formación de ribosomas Regula los procesos de la célula Establece de manera segura la herencia, información que se pasará de célula a célula manteniendo los procesos fundamentales y de cambio

Características generales del núcleo Citoplasma Nucleoplasma Limitado por dos membranas lipídicas Envoltura http: //ipp. uni-hd. de/index. php? id=65

Características generales del núcleo Nucleoplasma Contiene el genoma celular Contiene al nucléolo Almacén de la información genética Centro de control celular Replicación del ADN Transcripción Procesamiento del ARN Citoplasma Traducción de Proteínas

• Subestructura celular de mayor tamaño – Proporcional al tamaño de la célula Núcleo Interfasico (5 -25 -30 µm, visible con microscopio óptico) • Contiene el ác. desoxirribonucleico (ADN) • Mecanismos para la síntesis de ác. ribonucleico (ARNr) √ Eritrocito de reptiles, aves, peces X Eritrocito de mamíferos

El núcleo contiene al nucléolo: sitio de ensamblaje de las subunidades ribosómaticas Envoltura, cubierta o doble membrana nuclear

Esférico/ahusada/oblonga/torcida/lobulada/discal…. • Regular: esférica, ovoide, cúbica, ……. coincide con la forma de la célula Forma La forma del núcleo coincide generalmente con la de la célula Interfasico • Irregular: como en los glóbulos blancos polimorfonucleares, su morfología polilobulada y en forma de herradura es la que le da aspecto irregular al núcleo

• Cada célula tiene el núcleo en una posición céntrica. Posición Localización central • Células adiposas y las de las fibras musculares estriadas esqueléticas es excéntrico. • Células epiteliales se ubica en la zona basal. epitelios secretores

Número La mayoría de las células son mononucleadas pero las hay binucleadas Células Cartilaginosas Células Hepáticas Fibra muscular estriada Osteoclastos (5) Polimorfonucleares (respuesta inmune)

Esquema del núcleo Estructuras del núcleo • a) Envoltura nuclear Célula en interfase • b)Cromatina • c)Nucléolo • d)Nucleoplasma

Componentes del núcleo Características • Envoltura nuclear: sistema de membranas que rodea el núcleo • Cromatina (material genético) • Nucléolo (acumulo de ARNr/síntesis de ARNr) • Nucleoplasma/matriz nuclear (macromoléculas y partículas necesarias para su conservación) Nucleoplas ma Jugo nuclear

Estructura de la envoltura nuclear Características Barrera permeable selectiva entre el compartimiento nuclear y el citoplasma Encierra a la cromatina Compuesta por dos membranas paralelas que se fusionan entre sí en ciertas regiones para formar perforaciones (poros nucleares) Membrana externa 30 nm Carioteca Espacio (cisternal) perinuclear Membrana interna

Estructura de la envoltura nuclear Características La envoltura nuclear es sostenida desde el exterior por una red de filamentos intermedios dependientes del citoesqueleto, mientras que la lámina nuclear, la cual se localiza adyacente a la superficie interna de la envoltura nuclear, provee soporte interno

envoltura nuclear Membrana externa: Continuación de la membrana del retículo endoplásmatico Función: – Barrera que separa el contenido del interior del núcleo del citoplasma – Controlar el macromoléculas movimiento de – Promueve la organización de la cromatina Membrana RE

Membrana externa Cisterna perinuclear – – 6 nm de grosor Orientada hacia el citoplasma Se continua con el RER Su superficie citoplasmática está rodeada por una malla laxa y delgada de filamentos intermedios – Se adhieren ribosomas La membrana externa en contacto con el citoplasma tiene ribosomas adheridos, que sintetizan las proteínas que se traslocan la cisterna perinuclear

Características • Membrana interna: Sostenida por una malla rígida de filamentos proteicos unida a su superficie interna llamada lámina (fibrosa) nuclear – 6 nm de grosor – Contacto estrecho con la lamina nuclear – Organiza y proporciona apoyo a la membrana bilipídica y la cromatina

• Dinámica de clase (actividad) – El dicente investigara lo referente a los poros nucleares e incluirá un esquema, el tiempo de investigación será la duración de la sesión ordinaria – El trabajo deberá ser entregado individualmente – El profesor dará tiempos mínimos y máximos

Complejo del poro nuclear Complejo de radios o rayos de rueda Anillo citoplasmático Anillo nuclear

Complejo del poro nuclear Cisternas perinuclear en la que ambas membranas se fusionan y quedan interrumpidas de techo a techo formando canales acuosos que comunican permanentemente citoplasma y nucleoplasma Conjunto supra-molecular compuesto de múltiples copias de 30 familias de proteínas diferentes (456 nucleoporinas en total, que atraviesan la envoltura nuclear) Son abundantes en células activas Células embrionarias Células inmaduras En promedio existen de 3000 a 40000 poros por núcleo Levaduras difícilmente superan los 200 Características

Complejo del poro nuclear Interrupciones de la envoltura nuclear en la que se fusionan las membranas estableciendo sitios de comunicación entre el núcleo y el citoplasma Estructuras supramoleculares, con una simetría rotacional octagonal Ubicados incrustados entre la membrana interna y externa (fusionan) El poro está formado por proteínas llamadas en conjunto nucleoporinas que forman una estructura de sección circular Características

Transporte de la célula

Bibliografía Alberts B, Bray D, Hopkin K, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. (2011). Introducción a la biología celular. 3ª. Ed. Médica Panamericana. Argentina Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. (2010). Biología Molecular de la Célula. 5ª. ed. Omega. Barcelona. Karp G. (2011). Biología Celular y Molecular. Conceptos y experimentos. 6 ed. Mc Graw Hill Interamericana, México