Introducción

La célula es la unidad funcional más pequeña con las características para la vida. Estás
organizadas se denominan tejidos y se dividen según su origen embrionario. Estos tejidos se
combinan para formar los órganos. Aunque las células de diferentes tejidos y órganos difieren
en su estructura y función, sus características son similares y son capaces de intercambiar
materiales con su ambiente inmediato, obtener energía por nutrientes orgánicos, sintetizar
moléculas y replicarse. El estudio de lo patológico siempre va desde lo celular. Algunas
enfermedades afectan las células de un solo órgano, otras afectan células de un tipo tisular
particular y otras afectan a todo el organismo. El capítulo analiza la estructura, función,
crecimiento, movimos y los tipos de tejidos.

COMPONENTES FUNCIONALES DE LA CELULA

El ser humano también tiene células eucariotas formadas por compartimientos unidas a la
membrana (organelos, ej. el núcleo), son diversas en su organización pero realizan funciones
únicas, tienen tres componentes principales: el núcleo, el citoplasma y la membrana celular.

PROTOPLASMA

Es la matriz interna de la célula que se compone de agua (70-85%), proteínas (10-20%),

lípidos(2-3%), hidratos de carbono (1%) y electrolitos. Las proteínas son hidrosolubles. Algunas
proteínas importantes: enzimas necesarias para reacciones celulares, proteínas estructurales,
canales iónicos y receptores. Las proteínas pueden unirse a otras sustancias para formar
nucleoproteínas, glucoproteínas y lipoproteínas.

 Los lípidos son insolubles en agua. Conforma la parte principal de las membranas celulares
que rodean el exterior y el interior de las células, los lípidos incluyen fosfolípidos y
colesterol. Algunas células también contienen grandes cantidades de triglicéridos. En las
células grasas, los triglicéridos constituyen hasta el 95% del total de la masa celular. Esta es
energía almacenada que puede descomponerse para que utilice el cuerpo.
 Los HC sirven principalmente como una fuente de energía rápida.
 Los iones de potasio, magnesio, fosfato, sulfato y bicarbonato son los principales
electrólitos intracelulares. Pequeñas cantidades de iones de sodio, cloruro y calcio también
están presentes en la célula. Estos electrólitos participan en reacciones que son necesarias
para el metabolismo celular, y ayudan en la generación y transmisión de impulsos
electroquímicos en las células nerviosas y musculares.

Existen 2 regiones distintas de protoplasma en la célula:

• El carioplasma o nucleoplasma está dentro del núcleo.

• El citoplasma está fuera del núcleo. El citosol es el líquido del citoplasma (citoplasma =
citosol + organelos).

NUCLEO

El núcleo de la célula aparece como una estructura redonda y alargada algo centrada a la
célula. Es el centro de control de la célula por que contiene instrucciones para fabricar
proteínas, las cuales pueden generar otras moléculas para mantenerla viva. El núcleo contiene
ADN, donde están los genes, en el cual se encuentran las instrucciones para la función celular y
supervivencia (ej. Insulina) también hay instrucciones para enzimas para elaborar moléculas
necesarias para la función celular. Además, los genes transmiten la herencia genética.
Células eucarióticas (tienen 1 núcleo al menos), las células procariotas carecen de un núcleo o
membrana nuclear. Algunas células contienen más de un núcleo; los osteoclastos (célula ósea)
generalmente contienen 12 núcleos o más.

El núcleo también es el sitio para la síntesis de los tres tipos principales de ARN y llevan a cabo
la síntesis de proteínas:

 El ARN mensajero, hecho de información genética transcrita del ADN (transcripción). El

ARNm viaja a los ribosomas en el citoplasma, por lo que estas instrucciones fabrican
proteínas.
 El ARN ribosómico (ARNr) es el ARN de los ribosomas, el sitio de producción de proteínas.
 EI ARN de transferencia (ARNt) transporta aminoácidos a los ribosomas para que el ARNm
pueda convertirse en una secuencia de aminoácidos (traducción) usandola para unir
aminoácidos para sintetizar proteínas.

El uncleoplasma dentro del núcleo se encuentra separado del citoplasma en el exterior por la
envoltura nuclear que rodea al núcleo, esta tiene poros nucleares por los que pasan líquidos,
electrólitos, ARN, algunas proteínas y hormonas (intercambio entre nucleoplasma y
citoplasma)

CITOPLASMA Y ORGANELOS

El citoplasma incluye el líquido y los organelos fuera del núcleo, pero dentro de la membrana
celular que rodea la célula. El citoplasma es una solución que contiene agua, electrólitos,
proteínas, grasas e hidratos de carbono. Los pigmentos también pueden estar en el citoplasma
(melanina/piel) otro es el pigmento bilirrubina, que el cuerpo puede excretar; algunas
afecciones hacen que la bilirrubina se acumule en las células, causando ictericia, que se
manifiesta con una coloración amarillenta de la piel y la esclerótica.

En el citoplasma se encuentran diversos organelos, los cuales funcionan como los órganos de
la célula. Además del núcleo, que se discutió en la sección anterior, estos organelos incluyen
ribosomas, RE, a. Golgi, lisosomas, peroxisomas, proteasomas y mitocondrias.

RIBOSOMAS

Los ribosomas sirven como sitios de síntesis de proteínas en la célula. Hay dos subunidades de
ribosomas que están formadas por ARNr y proteínas. Durante la síntesis de proteínas, las dos
subunidades ribosómicas se mantienen unidas por una cadena de ARNm. Estos ribosomas
activos permanecen dentro del cito- plasma (fig. 2-2) o se unen a la membrana del RE según el
sitio donde se utilizará la proteína.!

RETICULO ENDOPLASMATICO

El RE es un sistema de membranas pareadas y vesículas planas. Hay 2 formas de RE: liso y

rugoso

El rugoso está cubierto de ribosomas (rugosas) en la membrana. Las proteínas producidas por
el RE rugoso se convierten en partes de los organelos o membranas celulares, o que la célula
secreta (enzimas digestivas cómo la hormonas proteica insulina).

El RE liso está libre de ribosomas, (lisa). No tiene ribosomas unidos, el RE liso no participa en la
síntesis de proteínas. está involucrado en la síntesis de lípidos (hormonas esteroideas). Al igual
que las células musculares gracias a los iones de calcio, en el hígado con el almacenamiento de
glucosa y metabolismo de medicamentos.

Cuando las proteínas se acumulan en el RE sin que haya una homeostasis se conoce como
“estrés RE” así que la célula disminuye la síntesis de proteínas. Si esto no ocurre puede causar
inflamación, muerte celular, enf. intestinal inflamatoria, diabetes mellitus y alteración del
músculo esquelético (miositis), etc.

APARATO DE GOLGI/COMPLEJO DE GOLGI

Consta de 4 o más pilas de vesículas aplanadas. Las sustancias producidas en el RE son

transportados al apara de Golgi en pequeñas vesículas de transferencia recubiertas con una
membrana. El a. Golgi modifica estas sustancias y las empaqueta dentro de gránulos
vesiculares (ej. La insulina, se sintetiza como proinsulina, una molécula grande e inactiva que
se corta para producir la molécula de insulina activa, más pequeña, dentro del complejo de
Golgi de las células ẞ del páncreas, la insulina se empaqueta en vesículas preparadas para su
secreción de la célula cuando sube el azúcar en la sangre, después de comer

También se cree que crea hidratos de carbono que se combinan con proteínas producidas en
el RE rugoso para formar glucoproteínas, también puede recibir proteínas y otras sustancias de
la superficie celular.

LISOSOMAS Y PEROXISOMAS

 Lisosomas, el aparato digestivo de la célula, son pequeños sacos envueltos en membranas

que contienen enzimas que descomponen el exceso y partes de la célula que ya no sirven
al igual que sustancias extrañas. Estás enzimas lisosómicas requieren de un ambiente ácido
(pH 5 interior y el citoplasma con un pH de 7.2) protegiendo las estructuras celulares de
estás enzimas si existe fuga lisosómica. Aunque también hay lisosomas primarios que no
han entrado aun al proceso digestivo y reciben enzimas del a. Golgi. Estos se convierten
en secundarios luego de fundirse con vacuolas de la membrana. Los lisosomas desintegran
el material fagocitado ya sea por heterofagia (fagocitado del entorno externo de la célula)o
por autofagia(separación y eliminación de organelos celulares o degeneración celular).

La enfermedad de Tay-Sachs es una alteración autosómica recesiva y una deficiencia de la

hexosaminidasa A, que es la enzima lisosómica que se necesita para degradar el gangliosido
GM, este se acumula en tejidos como el corazón, hígado y bazo, su acumulación en el sistema
nervioso y la retina del ojo causa el mayor daño.

PROTEASOMAS

Hay 3 mecanismos que participan en el desdoblamiento de proteínas

 1ro mediante degradación endosómica lisosómica.

 2do mecanismo es la ruta de caspasa, que participa en la muerte celular apoptótica.
 3er método de proteólisis ocurre dentro de un organelo llamado proteasoma (pequeños
organelos formados por complejos de proteínas en el citoplasma y el núcleo). Estos
organelos reconocen proteínas mal formadas y mal plegadas que son elegidas como diana
para la degradación.

MITOCONDRIAS
Mitocondrias, plata de energía de la célula y cuentan con enzimas que convierten los
nutrientes que contiene carbono en energía para la célula (respiración celular)

Las células almacenan la mayor parte de esta energía como enlaces fosfato de alta energía en
sustancias como el ATP en las mitocondrias. La cantidad de mitocondrias en un tipo de célula
dado varía según el tipo de actividad que realiza la célula y la energía necesaria para esta
actividad.

Las mitocondrias están formadas por dos membranas: una membrana externa alrededor de la
mitocondria y una membrana interna que forma proyecciones (crestas). El estrecho espacio
entre las membranas externa e interna se denomina espacio intermembrana, mientras que el
gran espacio encerrado por la membrana interna se conoce como espacio de la matriz.

La membrana externa de la mitocondria contiene un gran número de porinas transmembrana,

a través de las cuales pasan las moléculas hidrosolubles. La membrana interna contiene las
enzimas de la cadena respiratoria y las pro- teínas de transporte necesarias para producir ATP.
En ciertas regiones, las membranas externa e interna se tocan entre sí; estos puntos de
contacto sirven como vías para que proteínas y pequeñas sustancias entren y salgan del
espacio de la matriz.

Las mitocondrias contienen su propio ADN y ribosomas, y son autorreplicantes. El ADN

mitocondrial (ADNmt) se halla en la matriz mitocondrial y es diferente del ADN cromosómico
que está en el núcleo (otro genoma humano), el ADNmt es tiene las instrucciones para fabricar
13 de las proteínas necesarias para la función mitocondrial. El ADN del núcleo contiene las
instrucciones para las proteínas estructurales de las mitocondrias y otras proteínas necesarias
para la respiración celular,

El ADNmt se hereda de la madre y se utiliza para estudiar la herencia del linaje materno. Se
han encontrado mutaciones en cada uno de los genes mitocondriales y se está empezando a
comprender el papel del ADNmt en ciertas enfermedades y el envejecimiento. La mayoría de
las células en el cuerpo pueden verse afectadas por las mutaciones del ADN mitocondrial.

CITOESQUELETO

Citoesqueleto es el esqueleto de la célula, red de microtúbulos, organelos, microfilamentos,

filamentos intermedios y gruesos

El citoesqueleto controla la forma y el movimiento de las células.

MICROTUBULOS

Los microtubulos son subunidades de proteínas llamadas tubulina. Los microtubulos son
estructuras largas, rígidas y huecas con forma de cilindros. Los microtubulos pueden
desmontarse rápidamente en una ubicación en el citoplasma desde los microtubulos hasta la
tubulina libre y volver a ensamblarse en otra ubicación, desde la tubulina libre hasta
microtubulos (acortar y alargar “inestabilidad”)

Para el desarrollo y mantenimiento de formación celular, transporte dentro de las células,

transporte de materiales en los axones largos de las neuronas, mitosis, inhiben la división
celular y la melanina en la piel.

MICROFILAMENTOS

Microfilamentos estructuras citoplasmáticas delgadas en forma de hilo

Hay tres clases de microfilamentos:

1. Microfilamentos delgados, similares a filamentos delgados de actina.

2. filamentos intermedios, un grupo de filamentos con diámetros entre los filamentos
gruesos y delgados.
3. Filamentos gruesos de miosina, se encuentran en las células musculares, pero también
en otras.

Los filamentos intermedios ayudan al soporte y mantenimiento de la forma de las células.

Entre los ejemplos de filamentos intermedios están los de queratina, en los queratinocitos
epidérmicos, y los filamentos de la neuroglía, que se hallan en células de la neuroglía del
sistema nervioso. La maraña neurofibrilar que se observa en el cerebro en la enfermedad de
Alzheimer está formada por proteínas asociadas con microtubulos agregados y da lugar a
citoesqueletos anómalos en las neuronas.

MEMBRANA CELULAR (PLASMÁTICA)

La célula está rodeada por una membrana delgada que separa el contenido intracelular del
ambiente extracelular (pared celular). Las paredes celulares agregan estructura, fuerza,
entrada y salida de la celula y evitar bacterias. Para diferenciar la membrana celular que rodea
a la célula de otras membranas celulares internas, como las membranas mitocondriales.

La membrana celular contiene receptores para hormonas, neurotransmisores y otras señales

químicas, así como transportadores, que permiten que los iones crucen la membrana durante
la señalización eléctrica en las células, ayuda a regular el crecimiento y división celular.

La membrana celular es una estructura dinámica y fluida formada por lípidos, hidratos de
carbono y proteínas organizados. La parte principal de la membrana es la bicapa lipídica,
compuesta principalmente por fosfolípidos, con glucolípidos y colesterol. Esta bicapa lipídica
es una barrera impermeable para todas las sustancias, excepto las liposolubles.

Las moléculas de fosfolípidos están dispuestas de manera que sus cabezas hidrófilas miran
hacia afuera en cada lado de la membrana, donde hay un líquido acuoso extracelular o
intracelular, y sus colas hidrófobas se proyectan hacia el centro de la membrana.

Las proteínas transmembrana pueden funcionar en ambos lados de la membrana o transportar

moléculas a través de ella. Por ejemplo, muchas pro- teínas transmembrana forman canales
iónicos y son selectivas para las sustancias que se mueven a través de ellas. Las mutaciones en
las proteínas del canal, con frecuencia llamadas canalopatías, pueden causar alteraciones
genéticas. Por ejemplo, en la fibrosis quística el defecto primario reside en un canal anómalo
del cloruro, que produce un aumento en la reabsorción de sodio y agua que da como resultado
secreciones espesas que ocluyen las vías respiratorias. Los canales de agua o poros llamados
acuaporinas también son proteínas transmembrana en la membrana celular. Los cambios en el
transporte de agua a través de las acuaporinas pueden causar enfermedades, incluida la
diabetes insípida. Los portadores son otro tipo de proteína transmembrana que permite que
las sustancias crucen las membranas. Los transportadores de glucosa (TGLU) son ejemplos de
portadores, y los cambios en el movimiento de la glucosa a través de estos canales están
implica- dos en la diabetes mellitus.

INTEGRACIÓN DE LA FUNCIÓN Y REPLICACIÓN CELULAR

Las células de los organismos multicelulares necesitan comunicarse entre sí para coordinar su
función y controlar su crecimiento. El cuerpo humano tiene varias formas de enviar
información entre las células, incluidas la comunicación directa entre las células vecinas a
través de las uniones, la señalización autocrina y paracrina, y la señalización endocrina o
sináptica? neurotransmisores.

 La señalización autocrina ocurre cuando una célula libera un químico en el líquido

extracelular que afecta su propia actividad.
 La señalización paracrina actúa principalmente en las células cercanas.
 La señalización endocrina se basa en las hormonas transportadas en el torrente sanguíneo
y así a todas las células de todo el cuerpo.
 La señalización sináptica tiene lugar en el sistema nervioso, donde los neurotransmisores
se liberan de las neuronas para actuar solo en las células vecinas en la sinapsis.

RECEPTORES CELULARES

Los sistemas de señalización incluyen receptores que se hallan en la membrana celular, que se
encuentran en la superficie celular o dentro de las células (receptores intracelulares). Estos se
activan mediante señales químicas extracelulares (neurotransmisores, hormonas incluidos
neurotransmisores, hormonas, factores de crecimiento), las proteínas son los receptores y los
que se unen son ligandos.

Los sistemas de señalización también incluyen transductores y efectores que cambian la señal
en una respuesta. La ruta puede incluir moléculas intracelulares adicionales (segundos
mensajeros). Numerosas moléculas involucradas en la transducción de señales son proteínas,
porque estas pueden cambiar su forma , modificar su función, hasta la función celular.

RECEPTORES DE LA SUPERFICIE CELULAR

Cada célula tiene un conjunto único de receptores de superficie que responden de manera
específica a moléculas de señalización. Que aumentan o disminuyen según las necesidades
celulares. Los mensajeros disminuyen por el regulador por decremento y aumentan por la
regularización por incremento

“Las tres clases de proteínas receptoras de la superficie celular están unidas a proteínas G,
canales iónicos y enzimas”

RECEPTORES ENLAZADOS A LA PROTEÍNA G

Son la familia más grande de receptores de la superficie célula que se basan en la actividad en
proteínas reguladoras intracelulares que están unidos a la membrana para convertir las
señales externas en internas o sea primeros y segundos mensajeros.

Se les define con ese nombre por qué se unen al difosfato de guanina (GDP) y al trifosfato de
guanina (GTP).

Las características que comparten son:

 Todos tienen una parte de receptor extracelular que se une a la señal química y
experimentan cambios de forma cuando el receptor se une a la señal; este cambio activa la
proteína G intracelular.
 Las proteínas G utilizan un ciclo de GTPasa, que funciona como un interruptor molecular.
 En su estado activo (encendido). La proteína G se une a GTP, y en su estado inactivo
(apagado), fijándose al GDP.
 A nivel molecular, las proteínas G son heterotriméricas, lo que significa que tienen tres
subunidades diferentes: alfa (0), beta (B) y gamma (y). La subunidad a puede unirse a GDP
o GTP y posee actividad GTPasa.

FIN DE LA PARTE #1 🫠