La Celula

CELULA

La célula es la unidad básica funcional y estructural más pequeñas de los organismos de los seres vivos, se compone de partes característica, cuyo trabajo esta coordinado de tal manera que cada tipo de célula lleva a cabo una función estructural bioquímica. La citología es la ciencia que estudia la estructura celular, en tanto la citofisiología se aboca al estudio de las funciones que realiza esta unidad. La célula realiza numerosas funciones químicas para dar origen al proceso vital que lleva a cabo con estructuras especializadas dentro de ellas.

La célula efectúa diversas funciones básicas: regular el flujo de entrada y salida de los materiales a fin de asegurar las condiciones optimas; así mismo usa su información genética para guiar la síntesis de la mayoría de sus componentes y dirigir gran parte de sus actividades químicas, una de ellas es la generación de ATP

La célula se divide en tres partes principales: membrana plasmática, citoplasma, y núcleo.

LA MENBRANA PLASMATICA: conforma la superficie externa de la célula, que separa su ambiente interno del externo, constituye una barrera selectiva que organiza el flujo de materiales que entran y salen a fin de establecer y mantener un ambiente apropiado para las actividades que se lleva a cabo. También tiene la función de la comunicación entre otras células.

EL CITOPLASMA: comprende todo el contenido celular entre la membrana plasmática y el núcleo; este se divide en dos componentes, citosol y organelos.

El citosol: es la porción liquida del citoplasma, que esta principalmente formada por agua con partículas disueltas y suspendidas

Los organelos: son estructuras celulares altamente organizadas, la cuales cada una tiene forma y función específica, alguno de ellos son : citoesqueleto, ribosomas, retículo endoplasmico, complejo del golgi, lisosomas, peroxisoma y mitocondrias.

EL NUCLEO: también se considera un organelo, en su interior se encuentra los genes, que conforma la estructura celular y la mayoría de las actividades que realizan.

LA MEMBRANA PLASMATICA

Es la que constituye una barrera flexible y fuerte que envuelve y contiene el citoplasma o matriz de la célula. La disposición molecular de la membrana es similar a un mar de lípidos en movimiento constante que contiene muchas proteínas. Las cuales pueden flotar libremente. Estos actúan como barreras que permiten la entrada y salida de sustancias polares y otras regulan el tráfico hacia dentro y hacia fuera de los iones y las moléculas polarizadas. Están compuestas por una mezcla de proteínas y lípidos en igual porción.

LA BICAPA LIPIDA

Es el marco principal de la membrana plasmática, que estas están conformadas por tres tipos de moléculas de lípidos, fosfolipidos, colesterol y glucolipidos. Los fosfolipidos son los que contiene grupos radicales de fosfato integran el 75% de la membrana, posterior le sigue el colesterol un esteroide que esta unido un radical –OH (alcohol) y así como diversos glucolipidos que están enlazados a grupos hidratos de carbono (azucares). Los lípidos son moléculas amfipaticas, es decir, que tiene partes de carácter polar y apolar, en los fosfolipidos la parte polar corresponde al fosfato, y las apolar son los ácidos grasos formadas por cadenas hidrófobas de hidrocarburos. En la bicapa las moléculas fosfolípidas orientan sus cabezas polares hacia afuera; los ácidos grasos hidrófobos extienden sus caudas en ambas mitades de un punto de la bicapa hacia el centro de la membrana.

Los glucolípidos constituyen el 5% de la membrana lipídica; sus grupos carbohidratos forman una cabeza polar, mientras sus caudas de ácidos grasos carecen de polaridad, se encuentra solo en la capa de la membrana que comunica con la fase del liquido extracelular, y por ello, se dice que la bicapa es asimétrica. De la membrana plasmática el 20% restante está compuesto por moléculas de colesterol débilmente anfipáticas las cuales se hayan interpuestas entre los líquidos de ambas capas; la membrana plasmática tiene más colesterol que la membrana de los organelos

Disposición de la proteínas en la membrana

Se dividen en categorías: integras y periféricas.

Las proteínas integras: se extienden dentro o a través de la bicapa entre las caudas de los ácidos grasos y solo se pueden extirpa por métodos que alteran la estructura membranosa

Las proteínas periféricas: se relacionan con los lípidos o con las proteínas integras que la membrana tiene en su lado externo y se pueden extraer por métodos que alteran su integridad.

Al igual que los lípidos, las proteínas son anfipáticas sus regiones hidrófilas se proyectan ya sea hacia la fase del liquido extracelular o citosol y sus zonas hidrófobas se extiende entre las caudas de ácidos grasos. Las proteínas integras que pasan a través de la bicapa entera y sobresalen en ambos lados de la membrana reciben el nombre de proteínas transmembranosas.

Muchas proteínas integras son glucoproteinas con grupos de carbohidratos unidos a los extremos que se extienden hasta la fase el liquido extracelular. Los carbohidratos pueden ser cortos rectos, o en cadenas ramificadas compuestas por dos o 60 monosacáridos. Las porciones carbohidrato de los glucolipidos y las glucoproteinas forman una extensa cubierta de azúcar denominada glucocaliz cuya composición actúa como una forma de identidad molecular que permite que las células se reconozcan unas entre otras.

FUNCIONES DE LAS PROTEINAS DE LA MEMBRANA.

Algunas proteínas transmembranosas forman canales que tiene un poro o agujero a través del cual pueden entrar o salir de la célula sustancias especificas como los iones potasio. Otras proteínas de la membrana actúan como transportadores; es decir se une a una sustancia polar en un lado de la membrana y luego cambian su forma para llevarla a otro lado donde la liberan. Algunas proteínas integras se denominan receptores los cuales sirven como sitio de reconocimiento celular; estas proteínas identifican y enlazan una molécula especifica que resulta importante para algunas funciones celulares. Algunas proteínas integras y periféricas son enzimas. Los marcadores de identidad celular, entre los marcadores de identidad celular están los del tipo sanguíneo; cuando se transfunde sangre, su tipo debe de ser compatible con el de la persona que lo recibe.

Fluidez de la membrana

Las membranas son estructuras liquidas más que aceitosas, ya que la mayor parte de su lípidos y proteínas pueden girar fácilmente y moverse hacia los lados en el interior. Las moléculas lípidas vecinas comparten lugares aproximadamente 10 millones de veces por segundo y pueden vagar alrededor de la célula en pocos minutos. Su fluidez depende del número de enlace dobles en las caudas de acido grasos, el cual evita que las moléculas lipídicas formen un empaque rígido en la membrana. La fluidez de los lípidos permiten que autosellen esta cubierta sin es desgarrada o punzada; esta propiedad hace posible que los genetistas fertilicen un ovulo al inyectar el espermatozoide con una jeringa diminuta.

La movilidad de lípidos y proteínas de la membrana en su mitad de la bicapa, cambian aleatoria, esto se debe a que las partes hidrófilas pasan con gran dificultad a través del centro hidrófobo de la membrana. La mitad externa contiene algunos lípidos y proteínas que son estructural y funcionalmente distintos de los que están en la mitad interna

Permeabilidad de la membrana

La membrana es permeable para ciertas cosas que puede pasar a través de ella e impermeable para otras. Aunque la membrana no es impermeable a todas las sustancias, permiten que algunas sustancias la atraviesen más rápida; a esto se le denomina permeabilidad selectiva.

La porción lipÍdica de la bicapa de la membrana es permeable a la mayoría de las moléculas apolares y sin cargas, como las del oxigeno, dióxido de carbono y esteroides, pero es impermeable con las moléculas polares con cargas, como la glucosa. Y como detalle tiene permeabilidad al agua algo sorprendente ya que la molécula de H2O es polar.

Las proteínas que funcionan como canales y transportadores hacen que la membrana plasmática sea permeable a una variedad de pequeñas sustancias de pequeño y medianos tamaños no polares y cargados que no pueden cruzar la bicapa lipídica. Estas proteínas son muy selectivas ya que solo ayudan a una molécula o ion especifico a cruzar la membrana.

Paso por gradientes a través de la membrana plasmática

Esta propiedad hace posible que la célula viva mantenga grandes o pequeñas concentraciones de ciertas sustancias selectas ya sea el citosol o el liquido extracelular. La diferencia en la cantidad de un químico entre un lado y otro de la membrana plasmática se denomina gradientes de concentración. La membrana plasmática también da origen a una diferencia en la distribución de iones con cargas positivas o negativas entre sus dos lados: esto es lo que se denomina gradiente eléctrico o también llamado potencial de membrana. Cuando un ion con carga positiva tiende a moverse en dirección del área con carga negativa; dado que los iones reciben influencia tanto del gradiente de concentración como del gradiente eléctrico, el efecto combinado recibe el nombre de gradiente electromecánico.

Transporte a través de la membrana plasmática

Se requiere que ciertas sustancias entre en ella para que contribuyan a las reacciones metabólicas; otras deben de salir porque son productos elaborados por la célula que deben ser exportados o material de desecho.

Las sustancias que cruzan las membranas

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