Universidad de TalcaFacultad de PsicologaNeurobiologa Aplicada a la Psicologa

Clula

EstudianteDiego Seplveda Gonzlez

Seccin A

ProfesorHctor Ganz

AyudantesCarolina ArayaFernanda CatalnJuan Carlos OliverosDanilo Paredes

Talca, 12 de Mayo de 2015

INTRODUCCIN

La clula es la unidad fundamental de todo ser vivo. En estas pequeas estructuras ocurren diversos procesos qumicos y fisiolgicos.Un grupo de clulas se denomina tejido, los que a su vez en conjunto conforman los rganos, diversos rganos relacionados entre s forman sistemas, los que constituyen en conjunto un organismo. Los organismos pueden estar formados por una clula (unicelulares) o varias clulas (pluricelulares).Esta unidad mnima se divide en tres principales estructuras: membrana plasmtica, citoplasma y el ncleo. El citoplasma se caracteriza por poseer en su interior diversos orgnulos que interactan en los procesos del organismo.Las estructuras de la clula poseen diferentes funciones que permiten un ptimo funcionamiento en los procesos celulares, en los cuales es necesario, ocasiones el uso de energa, en forma de ATP. En el presente informe se procurar describir la manera en cmo se forma la energa que posteriormente se almacena para su futuro uso en las actividades de la clula.Las clulas pueden dividirse en eucariotas y procariotas. En este informe se buscar definir, analizar y comprender algunos procesos ocurridos en las clulas eucariotas.

DESARROLLO

1. Describa el ncleo de una clula eucariota y refirase a la funcin que realiza.El ncleo en las clulas eucariotas es voluminoso, se encuentra en la posicin central de la clula, est bien definido y se separa del citoplasma por la membrana carioteca. Su funcin radica en regular el funcionamiento de los organelos; adems una de sus funciones estructurales es contener el material gentico (ADN) en su interior.

2. En la sntesis de protenas una gran cantidad de procesos se realizan en el citoplasma, en tal caso, existen dos rutas, una de ellas es la secretora y la segunda es la ruta interna destinada exclusivamente a la mitocondria o peroxisomas. Qu diferencias existen entre las dos rutas?Aunque ambas rutas sirven como destino para las protenas sintetizadas, difieren en algunos aspectos, tales como que en la ruta secretoria, las protenas que por all pasan son sintetizadas en los ribosomas del retculo endoplasmtico rugoso, por el contrario, las que van por las vas no secretorias se sintetizan en ribosomas libres.Otra diferencia entre ambas vas es que la secretoria conduce las cadenas polipeptdicas en vesculas hacia la membrana celular o los lisosomas. En contraste, la va no secretoria conduce las protenas hacia las mitocondrias o cloroplastos (en el caso de las plantas), peroxisomas o ncleo.3. Investigue acerca de la estructura y funcin de los peroxisomas.Megas, Molist, y Pombal (2015) se refieren a la estructura de los peroxisomas de la siguiente manera:Los peroxisomas son orgnulos delimitados por una membrana, que a veces presentan inclusiones cristalinas en su interior debido a la gran cantidad de enzimas que llegan a contener pueden existir ms de 50 enzimas diferentes localizadas en el interior del orgnulo dos enzimas son tpicas de este orgnulo: la catalasa y la urato oxidasa (p. 5).Las principales enzimas dentro del peroxisoma poseen un rol principalmente relacionado a la detoxificacin celular. Contribuyendo as a la eliminacin de sustancias txicas en, por ejemplo, el hgado y el rin.Estos orgnulos de estructura vesicular poseen una funcin principalmente cataltica, por lo que liberan energa, la que se integra al medio en forma de calor. Otra de las labores del peroxisoma es la oxidacin de cidos grasos y aminocidos.

4. Explique cmo se produce la secrecin de la insulina por las clulas Beta del pncreas.Dentro del pncreas encontramos una estructura llamada los islotes de Langerhans, en los cuales se encuentran las clulas A (alfa), B (beta), D (delta) y PP o F. En la parte central encontramos clulas Beta, las que se encuentran rodeadas por las dems clulas. Cada una de estas clulas secreta cierta sustancia, la secretada por las clulas Beta es la insulina.La primera cadena de aminocidos que posteriormente se convertir en la insulina se forma en los ribosomas del Retculo Endoplasmtico, sufriendo diversas modificaciones hasta llegar al aparato de Golgi, en donde la cadena (denominada proinsulina) es empaquetada en grnulos, en estas vesculas se modifica la cadena, separando el pptido C de sta, gestndose as la insulina. Estos grnulos llegan a la membrana celular por microtbulos, fusionndose en sta estructura de la clula para ser expulsados por exocitosis (movimiento de las vesculas intracelulares hacia la membrana celular para expulsar su contenido al medio extracelular).Las sustancias que secreten las dems clulas inhibirn o estimularn la secrecin de la insulina, por ejemplo la somastatina anula la secrecin de insulina; por el contrario el glucagn estimula la secrecin de esta protena.

5. Los lisosomas poseen enzimas que son hidrolticas (degradativas) las cuales se mantienen a raya mientras permanecen encerradas por membranas en los lisosomas. Qu sucedera si alguna anormalidad le ocurriera a las membranas lisosomales?Podran identificarse dos casos hipotticos antes una falla en la membrana lisosomal. Cabe destacar en primera instancia que los lisosomas son orgnulos de gran tamao que poseen una membrana simple, separando el medio exterior con el interior, en el cual encontramos enzimas con funcin hidroltico e proteoltico. En primera opcin, si la membrana de este orgnulo dejara de mantener a raya las enzimas degradativas en su interior, se producira en el medio una simplificacin excesiva de molculas de mayor complejidad, afectando as a nuestro equilibrio interno y correcto funcionamiento fisiolgico.Por el contrario, si ocurriera que la membrana lisosomal no permitiera la salida de ninguna de las enzimas destructivas del interior, nuestro organismo sufrira por la nula, o disminuida, simplificacin de molculas de gran complejidad, afectando de igual manera nuestra homeostasis y funcionamiento ptimo. Se puede concluir que ambas situaciones, y por consiguiente una falla en la membrana de los lisosomas, afectara al organismo en su adecuado equilibrio.

6. La cadena polipeptdica sufre un determinado proceso en que pierde la secuencia seal. Qu es la seal? Para qu es til? La cadena polipeptdica adems sufre plegamientos Qu objeto tendrn estos plegamientos?La seal de una cadena polipeptdica es la parte inicial de una protena tras su sntesis en los ribosomas. Se denomina comnmente como el extremo N-terminal, y se caracteriza porque su ultimo aminocido posee un grupo amina libre. Su rol fundamental es el de poseer la informacin de hacia dnde debe ser transportada la protena en la clula, por lo que acta como seales de destino intracelular. Este extremo de la cadena de aminocidos al llevar a cabo su trabajo, de transportar la protena a su lugar adecuado, por lo general es cortada de la cadena gracias a una enzima hidrolasa (rompen enlaces peptdicos de las protenas) denominada peptidasa.Los plegamientos que sufre la cadena de aminocidos se refiere a la estructura terciaria de la cadena polipeptdica. Esta accin de la cadena se basa en el plegamiento que sufren los aminocidos sobre s mismos para conformar una nueva forma globular de la cadena. El plegamiento de la cadena es posible gracias a puentes disulfuro, puentes de hidrgeno, puentes elctricos e interacciones hidrfobas. La finalidad de esta nueva estructura que va a poseer la cadena es la de favorecer la solubilidad en agua de la protena, permitindole de esta manera realizar funciones de transporte, enzimticas, de reserva y hormonales a dicha protena globular.

7. Describa los principales procesos de obtencin de energa por las clulas, desde la entrada de glucosa a la clula.Segn Daz y Burgos (2002): La glucosa ingresa a la clula en cuatro etapas: 1) se une al transportador en la cara externa de la membrana; 2) el transportador cambia de conformacin y la glucosa y su sitio de unin quedan localizados en la cara interna de la membrana; 3) el transportador libera la glucosa al citoplasma, y 4) el transportador libre cambia nuevamente de conformacin, expone el sitio de unin a la glucosa en la cara externa y retorna a su estado inicial. (p. 182)Una vez que la glucosa se encuentra en la clula, se da inicio a la glucolisis en el citoplasma de dicha clula. La catalizacin de la glucosa consiste en diez reacciones que dan por resultado el cido pirvico y dos molculas de ATP.La primera reaccin de la glucosa requiere de una molcula de ATP para la formacin de la glucosa 6fosfato, posteriormente se convierte en fructosa 6-fosfato, la que gracias a la ayuda de otra molcula de ATP se transformara en fructosa 1,6-difosfato, de lo que luego se obtendr, para finalizar la primera etapa de la glucolisis, dihidroxiacetona fosfato (DHAP) y gliceraldehdo 3-fosfato (PGAL). De este ltimo compuesto qumico se obtendr 1,3difosfoglicrico, esta reaccin da inicio a la segunda etapa de la catalizacin de la glucosa; posteriormente se forma el cido 3fosfoglicrico, en esta reaccin se liberar ATP, despus de esto se obtendr cido 2-fosfoglicrico, el que mediante la liberacin de H2O se convertir en cido fosfoenolpirvico (PEP), para que finalmente, con la liberacin de la ltima molcula de ATP se logre conformar el cido pirvico.

8. Qu es la mitocondria?Las mitocondrias son orgnulos de forma alargada u oval presentes en la clula eucariota. Estn formadas por una membrana externa, una membrana interna con muchos pliegues denominados crestas mitocondriales, un espacio intermembranoso y un espacio interno denominado matriz mitocondrial (Megas, Molist, y Pombal, 2015, p.6). La membrana externa es la que delimita el medio con el espacio intermembranoso, la membrana interna, por el contrario, limita el espacio intermembranoso con la matriz mitocondrial. En el espacio interno (matriz mitocondrial) encontramos el ADN mitocondrial (ADNm), el que posee una cadena en donde todos sus genes se orientan a la principal funcin de la mitocondria, la produccin de energa. Esta produccin se realiza gracias a la obtencin de energa, por parte de las mitocondrias, de la descomposicin de los alimentos, elaborando as el ATP, un nucletido de gran importancia, ya que consiste en el principal combustible para el funcionamiento celular. Entre las otras funciones de la mitocondria encontramos la de realizar el metabolismo de los cidos grasos por un proceso denominado -oxidacin, actuar como almacn de calcio, etc (Megas, Molist, y Pombal, 2015, p.6).

9. Qu es el ciclo de Krebs?Monza, Doldn y Signorelli (s.f.) definen el Ciclo de Krebs como:El ciclo de Krebs (de los cidos tricarboxlicos o del cido ctrico) es una va metablica presente en todas las clulas aerobias, es decir, las que utilizan oxgeno como aceptor final de electrones en la respiracin celular. En los organismos aerobios las rutas metablicas responsables de la degradacin de los glcidos, cidos grasos y aminocidos convergen en el ciclo de Krebs, que a su vez aporta poder reductor a la cadena respiratoria y libera CO2. (p.17). En este ciclo participan diversas enzimas que catalizan ciertas reacciones, entre estas enzimas encontramos las siguientes: citrato sintetasa, aconitasa, isocitrato deshidrogenasa, alfa-cetoglutarato-deshidrogenasa, succinil-CoA-sintetasa, succinato-deshidrogenasa, fumarasa y malato-deshidrogenasa. La finalidad de estos procesos de reaccin es la oxidacin de ciertas sustancias.El ciclo de Krebs se denomina como una va anfiblica, ya que en esta ruta no solo se producen reacciones catablicas, sino tambin anablicas, como por ejemplo, la accin de algunas enzimas que permiten la sntesis de ciertos aminocidos.

10. Cules son los productos finales que se obtienen del catabolismo de la glucosa?De la glucolisis se consigue cido pirvico y ATP. Aunque en la primera etapa de la destruccin de glucosa se requiere de dos molculas de ATP, finalmente, con la liberacin de energa se forman cuatro molculas de ATP, proporcionando as dos molculas ms de ATP a la clula de las que se tenan en un principio. Por otro lado, el producto ms importante de la catalizacin de la glucosa es la gestacin de dos molculas de cido pirvico. Este cido formado por la descomposicin de la glucosa contiene la mayora de la energa que posea la glucosa antes de su catalizacin, quedando esta reserva energtica a disposicin de los procesos celulares.Por lo que finalmente se puede inferir que el producto final del catabolismo de glucosa es principalmente energa, ya sea en el cido pirvico o en forma de ATP.

11. Explique qu es el metabolismo, anabolismo y catabolismo.El metabolismo consiste en el cmulo de todas las reacciones qumicas que tienen lugar en el interior de las clulas de un determinado organismo. Estas reacciones poseen dos propsitos fundamentales: obtener energa qumica para el funcionamiento celular y elaborar sus propios compuestos. El metabolismo se compone de reacciones anablicas y catablicas.Las reacciones anablicas consisten en reacciones constructivas, ya que a partir de sustancias simples se conforma una molcula de mayor complejidad. Este tipo de reacciones se caracteriza por necesitar, para su realizacin, aporte de energa, la que ser procedente de la molcula de ATP (reacciones endergnicas); y por ser denominadas como procesos divergentes, esto ya que a partir de la unin de pocas sustancias se pueden formar diversas molculas de mayor complejidad. Las reacciones catablicas, por el contrario, son reacciones destructivas y exergnicas. Son reacciones destructivas porque se descompone una molcula de mayor tamao en varias de menor complejidad. Adems, se dice que son reacciones exergnicas ya que en ellas se produce lo contrario a lo sucedido en el anabolismo, se libera energa. Esta energa liberada se almacena como ATP, para posteriormente ser utilizada en los procesos celulares. Se caracterizan estas reacciones tambin por ser procesos convergentes, porque a partir de diversas molculas de mayor complejidad siempre se producen las mismas sustancias ms simples.Ambas reacciones son complementarias, ya que la energa liberada en forma de ATP en las reacciones catablicas es la que se utilizar para los procesos anablicos, que como se describi anteriormente, son endergnicos.

CONCLUSIONESSin las clulas no habra vida, estas estructuras consisten en lo ms esencial de todo ser vivo.Cada parte de la clula tiene una importancia vital, y el errneo funcionamiento de una de estas afecta a las otras dos, por lo que el accionar de cada estructura de la clula se relaciona y realiza en conjunto.Diversos orgnulos, como peroxisomas o mitocondrias, tienen un significativo desempeo en los procesos celulares.El ATP, molcula que contiene energa, posee un rol fundamental para los procesos qumicos y fisiolgicos que ocurren en la clula. Algunos de estos procesos son los catalizadores (en los que se libera energa) y los anabolizadores (los que requieren energa para realizarse). El ser humano genera ATP principalmente con las reacciones catalticas y mediante la glucosa.En la clula eucariota se producen diversos procesos, tales como sntesis de protenas, que confirman la importancia de estas estructuras para el acertado funcionamiento del organismo.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICASDaz, D. y Burgos, L. (2002). Cmo se transporta la glucosa a travs de la membrana celular?. Revista Mdica Universidad de Antioquia. Vol 15. N 3. Recuperado el 11 de mayo de 2015, de http://aprendeenlinea.udea.edu.co/revistas/index.php/iatreia/article/viewFile/3957/3672 Megas, M., Molist, P. y Pombal, M. (2015). Atlas de Histologa Vegetal y Animal: La Clula. Espaa: Vigo. Recuperado el 10 de mayo de 2015, de http://mmegias.webs.uvigo.es/descargas/atlas-celula-06-per-mit-clor.pdfMonza, J., Doldn, S. y Signorelli, S. (s.f.). Ciclo de Krebs. Uruguay: Facultad de Agronoma, U. de la Repblica. Recuperado el 10 de mayo de 2015, de http://www.fagro.edu.uy/~bioquimica/docencia/material%20nivelacion/CICLO%20DE%20KREBS.pdf Querelle y Cia Ltda (s.f.). Metabolismo Celular. Recuperado el 10 de mayo de 2015, de http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Metabolismo_celular.html

Links de apoyo:http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/postrad/postrad1.htmlhttp://www.endocrino.org.co/files/Fisiologia_de_la_Secrecion_de_Insulina_AJ_Fortich.pdfhttp://escuela.med.puc.cl/paginas/cursos/tercero/integradotercero/apfisiopsist/nutricion/nutricionpdf/fisiologiapancreas.pdfhttp://www.infobiologia.net/2011/09/lisosomas-peroxisomas-y-vacuolas.htmlhttp://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Energiaseresvivos.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Metabolismo_celular.htmlhttp://www.unavarra.es/genmic/metabolismo/glucolisis.htmhttp://www.wikillerato.org/Funciones_de_los_peroxisomas.html

11