FISIOLOGA CELULAR TEMA 12 Las clulas realizan tres

FISIOLOGÍA CELULAR TEMA 12

Las células realizan tres funciones básicas: nutrición relación reproducción

1 Funciones de nutrición • - En la nutrición celular existen diferentes modalidades de obtención de materia y energía, pero, en la mayoría de los casos, las células realizan las siguientes tareas: • absorción e ingestión, • digestión, • metabolismo y excreción.

Absorción e ingestión • La absorción de pequeñas moléculas se lleva a cabo a través de la membrana celular, de un modo selectivo, – permeabilidad pasiva (difusión simple, difusión facilitada) – permeabilidad activa (bombas, como la de Na+-K+). La ingestión de macromoléculas y partículas tiene lugar por endocitosis, que puede ser: – pinocitosis (ingestión de líquidos) – fagocitosis (ingestión de sólidos).

Digestión Para descomponer las sustancias ingeridas por endocitosis se necesita una digestión intracelular, que realizan los lisosomas. • Los lisosomas se unen a la vesicula de endocitosis para formar vacuolas digestivas. • Los pequeños nutrientes que de un modo u otro pasan al citoplasma, participarán luego en diversos procesos metabólicos de anabolismo (síntesis) o catabolismo (degradación).

fagosomas

fagosomas

• Algunas veces la endocitosis se produce gracias a receptores que están en el exterior de la membrana plasmática. (Endocitosis mediada por receptor) • En la cara interna de la membrana está la clatrina que es una proteina que forma una red que recubre las vesículas.

clatrina

• En la mayoría de esos procesos tienen lugar intercambios energéticos, realizados por el acoplamiento de reacciones a través del ATP.

Exocitosis • Finalmente, los residuos del metabolismo son eliminados por transporte a nivel de membrana o por exocitosis. • También interviene la membrana celular. • Pueden ser: – Funciones estructurales – Funciones de relación – Funciones de excreción

• Funciones estructurales Secreción de sustancias para la formación de estructuras de la célula. – Glicocalix – Matriz celular o sustancia intercelular – Pared vegetal – Paredes quísticas • Funciones de relación • Intercambio de metabolitos o señales químicas. • Funciones de excreción – Expulsión de sustancias de desecho (protozoos) – Si no pueden ser expulsadas quedan como cuerpos residuales

Tipos de secreción • La secreción puede ser: • Constitutiva, la que se realiza continuamente por el RE-Golgi para renovar estructuras celulares. • Regulada si se produce por estimulación externa. • Están revestidas de clatrina. – Células secretoras exocrinas – Secreción endocrina – Neurotransmisores

Secrecion endocrina

Hormonas

2 Funciones de relación • Las células se relacionan con el medio externo • 1 recibe señales o estímulos físicos o químicos y los transforma en señales químicas o moléculas de señalización. • 2 las moléculas de señalización llegan a células diana con receptores específicos. • 3 La unión receptor señal estimula reacciones químicas intramoleculares que se traducen en una respuesta.

Moléculas de señalización • - En las funciones de relación cabe diferenciar varias modalidades de comunicación intercelular como: • comunicación por contacto directo entre células contiguas • comunicación mediante moléculas unidas a membranas • En las células animales hay comunicación a distancia mediante moléculas segregadas Ésta puede ser a su vez: paracrina, con mediadores locales endocrina con hormonas Sináptica con neurotransmisores en las sinápsis.

Moléculas de señalización

Señales moleculares

antígenos

Linfocitos Th

• En las células vegetales las fitohormonas se producen en tejidos meristemáticos, no en glándulas, y actuan sobre células diana actuando sobre la floración, crecimiento, maduración…

Receptores específicos • Se encuentran en las células diana. • Pueden estar en la superficie de la célula o en el interior del citoplasma. • Receptores de superficie. Suelen unirse a moléculas hidrófilas, – Apertura o cierre de canales iónicos. Ej acetilcolina abre canales Na+/K+ en músculo… – Activación de señales intracelulares produciendo el segundo mensajero como AMPc. A veces se produce una respuesta en cascada. • Receptores intracitoplasmáticos que son moléculas hidrófobas como hormonas esteroides que son capaces de entrar en el nucleo celular y activar o inhibir genes.

Tipos de respuestas • Tras captar los estímulos, las células interpretan las señales y pueden llevar a cabo diferentes tipos de respuestas como: secreción de sustancias, contracción, desplazamiento de células libres, proliferación y diferenciación celular.

Movimiento • • • Taxias o tactismos Quimiotaxia Fototaxia y fototropismo Cilios y flagelos en eucariotas Movimiento ameboide Movimientos intracitoplasmáticos

Taxia

Fototropismo

Fitohormonas

ameba

Cilios y flagelos

• - En las funciones de reproducción, las células eucariotas se multiplican a través del ciclo celular, con sus correspondientes mecanismos de control. • En él se distinguen: • una interfase más o menos larga (dividada a su vez en fase G 1 o postmitótica, fase S o de síntesis y fase G 2 o premitótica) • una fase mitótica en la que se diferencian la mitosis propiamente dicha (con sus cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase) y la citocinesis o plasmotomía. • Al final la célula madre se divide en dos células hijas con idéntica dotación cromosómica. Existen, no obstante, ciertas diferencias entre unas células y otras en aspectos como la formación del huso mitótico, la citocinesis y el reparto del contenido celular (bipartición, gemación, división nuclear libre y formación celular libre).

• Por otro lado, un proceso necesario para la reproducción sexual del organismo es la meiosis, en la que se forman cuatro células haploides a partir de una diploide, y se produce además una mezcla de genes paternos y maternos con la consiguiente variabilidad genética. • Según el momento en que se produzca la meiosis se diferencian los ciclos biológicos haplonte, diplohaplonte y diplonte. • En el proceso de meiosis se distinguen dos divisiones consecutivas, y en cada una de ellas también se diferencian cuatro etapas: profase, metafase, anafase y telofase. La más larga y compleja es la profase I.

• Por otro lado, un proceso necesario para la reproducción sexual del organismo es la meiosis, en la que se forman cuatro células haploides a partir de una diploide, y se produce además una mezcla de genes paternos y maternos con la consiguiente variabilidad genética. Según el momento en que se produzca la meiosis se diferencian los ciclos biológicos haplonte, diplohaplonte y diplonte. En el proceso de meiosis se distinguen dos divisiones consecutivas, y en cada una de ellas también se diferencian cuatro etapas: profase, metafase, anafase y telofase. La más larga y compleja es la profase I.