CELULA EUCARIOTA COMPLETOP[1][1]

UNIVERSIDAD NACIONAL JOS FAUSTINO SNCHEZ CARRIN FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA BIOLOGA GENERAL Y CELULAR MOLECULAR

TEMA celula procariota y eucariota INTEGRANTE:

Palacios Ramirez luis enriqueDOCENTE: DOC. HUGO SEGAMI SALAZAR HUACHO-PER 2010

INDICE

CELULA EUCARIOTA UNJFSC

CELULA EUCARIOTAOrganizacin Organismos eucariontes

Las clulas eucariotas han evolucionado gracias a un proceso simbitico

ESTRUCTURA DE LA CELULA EUCARIOTA Membrana celular Citoplasma El citoesqueleto Vacuolas y vesculas Ribosomas El retculo endoplsmico

Funciones del retculo endoplasmtico Sntesis de protenas Metabolismo de lpidos Detoxificacin GlucoxilacinEl aparato de golgi

Estructura del aparato de golgiRegin cis-golgi: regin medial: es una zona de transicin.

Regin trans-golgiLisosomas

PROCESO DE DIGESTIN CELULAR Peroxisomas El ncleo El nucleolo

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PATOLOGA CELULAR Y DE LOS ESPACIOS INTERSTICIALES Lesin celularIsquemiaIsquemia cerebral

Lesion neuronal isquemicaIsquemia renal

Apoptosis Introduccin Necrosis celular Apoptosis


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CELULA EUCARIOTALas clulas eucariotas mantienen su ADN en un compartimiento interno asilado, el ncleo. Este ADN esta separado del citoplasma por una envoltura nuclear formada por una doble membrana. Los eucariotas tambin tienen otras caractersticas que los distinguen de los procariotas. Sus clulas son unas 10 veces ms largas y unas 1000 veces ms voluminosas. Poseen un citoesqueleto un sistema de protenas filamentosas que cruzan el citoplasma y que forman, conjuntamente con la gran cantidad de protenas que se unen a ellas, un sistema de motores, rodillos y entrecruzamientos que dan a la clula su tensin mecnica, controlan su forma y dirigen y guan sus movimientos. La envoltura nuclear constituye solo una parte de un elaborado sistema de membranas internas cuya estructura es similar a la de la membrana plasmtica, y que delimitan espacios diferenciados en la clula, muchos de los cuales participan en procesos relacionados con la digestin y la secrecin. Las clulas animales y clulas eucariotas de vida libre llamadas protozoos pueden cambiar su forma rpidamente y engullir otras clulas y pequeos objetos por fagocitosis debido a la ausencia de pared semejante a la bacteriana.

Se

denomina eucariotas a todas las clulas que tienen su material hereditario fundamental (su informacin gentica) encerrado dentro de una doble membrana, la


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CELULA EUCARIOTA UNJFSCenvoltura nuclear, que delimita un ncleo celular. En general son de mayor tamao que las clulas procariotas; sus longitudes varan entre 10 m a 100m. Otra caracterstica de suma importancia es la existencia de estructuras internas delimitadas por membranas, destacndose el ncleo en el que el material gentico o ADN se halla organizado en cuerpos completo de nucleoprotenas llamadas cromosomas, En los procariotas el ADN es nico y carece de protenas asociada a el en cambio en las clulas eucariota existen mas de un cromosoma en los que se encuentran los genes. Organizacin A diferencia de las clulas procariotas, las clulas eucariotas presentan un citoplasma muy compartimentado, con orgnulos separados o interconectados, limitados por membranas biolgicas que son de la misma naturaleza esencial que la membrana plasmtica. El ncleo es solamente el ms notable y caracterstico de los compartimentos en que se divide el protoplasma, es decir, la parte activa de la clula. En el protoplasma distinguimos tres componentes principales, a saber, la membrana plasmtica, el ncleo y el citoplasma, constituido por todo lo dems. Las clulas eucariotas estn dotadas de un citoesqueleto complejo, muy estructurado y dinmico, formado por microtbulos y diversos filamentos proteicos. Adems puede haber pared celular, que es lo tpico de plantas, hongos y protistas pluricelulares, o algn otro tipo de recubrimiento externo al protoplasma. Organismos eucariontes Los organismos eucariontes forman el dominio Eukarya que incluye a los organismos ms conocidos, repartidos en cuatro reinos: Anomala (animales), Plantae (plantas), Fung (hongos) y Protista. Incluyen a la gran mayora de los organismos extintos morfolgicamente reconocibles que estudian los paleontlogos. Los ejemplos de la disparidad eucaritica van desde un dinoflagelados (un protista unicelular fotosintetizador), un rbol como la sequa, un calamar, o un racimo de setas (rganos reproductivos de hongos), cada uno con clulas distintas y, en el caso de los pluricelulares, a menudo muy variadas

Las clulas eucariotas han evolucionado gracias a un proceso simbiticoBIOLOGIA GENERAL CELULAR Y MOLECULAR - EAP/MEDICINA HUMANA

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CELULA EUCARIOTA UNJFSCUna forma de vida predadora nos ayuda a explicar otra caracterstica de las clulas eucariotas. Prcticamente todas estas clulas contienen mitocondrias. Se trata de pequeos corpsculos del citoplasma, envueltos por una doble membrana, que capturan oxigeno y generan energa a partir de la oxidacin de molculas alimenticias como los azucares produciendo as la mayor parte del ATP que consumen las actividades de la clula. Las mitocondrias tienen un tamao parecido al de las bacterias ms pequeas y, como ellas, contienen su propio genoma en forma de una molcula circular del ADN, sus propios ribosomas, que son diferentes a los de las clulas eucariotas, y sus propios ARN de transferencia. Es casi seguro que las mitocondrias se originaron a partir de eubacterias libres metabolizadotas de oxigeno (aerbicas) que fueron capturadas por una clula eucariota ancestral que no podra utilizar el oxigeno, es decir (anaerbicas). Al eludir la digestin, estas bacterias evolucionaron en simbiontes con la clula que las capturo y con su progenie, recibiendo refugio y alimentacin en comprensin por la generacin energa que producan para sus huspedes. Para que esta asociacin entre una clula predadora eucariota, anaerbica y primitiva, y la bacteria se estableci hace unos 1.5 mil millones de aos, cuando la atmsfera de la tierra empez a enriquecerse con oxigeno. Muchas clulas eucariotas especficamente de las plantas y las algas tambin contienen otra clase de orgnulos rodeados por una envoltura similar a la de las mitocondrias los cloroplastos -. Los cloroplastos realizan la fotosntesis, utilizando la energa de la luz del sol para sintetizar carbohidratos a partir de dixido de carbono atmosfrico y agua, y liberando los productos a la clula husped como alimento. Como las mitocondrias, los cloroplastos tienen su propio genoma y casi con toda seguridad se originaron como bacterias simbiticas fotosintticas que fueron capturadas por clulas que ya contenan mitocondrias. Una clula eucariota equipada con cloroplastos no necesita cazar otras clulas; esta siendo alimentada por sus cloroplastos cautivos heredados de sus progenitores. De forma semejante, las clulas vegetales, aunque poseen citoesqueleto para el movimiento han perdido la capacidad de cambiar rpidamente su morfologa y de capturar otras clulas por fagocitosis por el contrario, crean alrededor una fuerte y protectora pared celular. Si la clula eucariota ancestral fue un depredador de otros organismos, podemos considerar a las clulas vegetales como eucariotas que han efectuado una transicin desde la caza a la agricultura. Los hongos representan otra manera de vida eucariota. Las clulas de los hongos, como las clulas animales, tienen mitocondrias pero no cloroplastos. No obstante a diferencia de las clulas animales y de los protozoos, poseen una pared externa robusta que imita su capacidad de movimiento rpido y de devorar otras clulas.


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CELULA EUCARIOTA UNJFSCParece que los hongos han pasado de ser cazadores a basureros: otras clulas secretan molculas de nutrientes o las liberan cuando mueren, y los hongos se alimentan de estas molculas realizando la digestin que es necesaria extracelularmente gracias a la secrecin de enzimas digestivas al exterior.

ESTRUCTURA DE LA CELULA EUCARIOTAEsta formada por la membrana celular, el citoplasma y el ncleo. MEMBRANA CELULAR

Las clulas de todos los organismos estn rodeadas de una membrana celular. La membrana celular es una fina capa de lpidos y protenas que separan el contenido de la clula de su ambiente exterior. Las membranas celulares miden entre cinco y 10 nm (nanmetros) de espesor. Una pila de 10,000 membranas es aproximadamente igual al espesor de una de las pginas de tu libro de biologa. La funcin de la membrana podemos verla como la de una cerca que protege a la clula, la limita, le brinda individualidad y a la vez controla la entrada y la salida de materiales de la clula. Las membranas estn bsicamente hechas de fosfolpidos. Un fosfolpido est construido de un grupo fosfato y dos cadenas de cidos grasos (lpidos). Los dos extremos de una molcula de fosfolpido tienen diferentes propiedades frente al agua. La parte del fosfato, llamada cabeza es hidrfila (se disuelve en agua). La cola de lpido es hidrfoba (no se disuelve en agua).

La molcula de fosfolpido consiste de una cabeza formada por un grupo fosfato, y dos colas de lpido. A la izquierda se muestra como se forma una bi-capa de fosfolpidos al ser rodado de agua.


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CELULA EUCARIOTA UNJFSCCuando los fosfolpidos son puestos en agua, ellos forman dos capas, a esta capa doble se le llama bicapa. Las cabezas de ambos lados quedan mirando hacia el agua y las colas de lpido quedan una frente a la otra, lejos del agua. Los fosfolpidos se organizan en forma de una doble capa o bi-capa para formar la cubierta de las clulas. Las primeras clulas procariotas se formaron como gotas de agua con todo una serie de compuestos orgnicos como el ADN disueltas en ella y encerrada por una cubierta formada por una bi-capa de fosfolpido. Una de las funciones de la membrana celular es regular, controlar la entrada de sustancias que la clula necesita para sus actividades y la salida de otras sustancias que la clula necesita desechar. El agua puede moverse de un lado al otro de la membrana, pero las protenas, los aminocidos, azcares, iones y otras sustancias, deben atravesar la membrana a travs de unas especies de poros que funcionan como si fueran portones de acceso. La bi-capa de fosfolpidos tiene, por cada lado, muchas protenas que estn insertadas o encajadas, como si fuera unos tapones que cierran los poros de la membrana. Las protenas que cierran esos poros pueden cambiar su forma y abrir el poro para dejar pasar una sustancia que entra o sale de la clula.


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CELULA EUCARIOTA UNJFSCCITOPLASMA El citoplasma es el material comprendido entre la membrana plasmtica y la envoltura nuclear. Est compuesto por dos partes: Citosol: consiste principalmente de agua, con iones disueltos, molculas pequeas y macromolculas solubles en agua.

Ribosomas: partculas insolubles de 25 nm, sitios de sntesis proteica La forma de la clula es mantenida por protenas fibrosas que se encuentran en el citoplasma y que en conjunto conforman el citoesqueleto. El citoesqueleto est formado por filamentos y tbulos de diversos tamaos: los microtbulos tienen un rol primordial en la divisin celular. Los filamentos de actina intervienen en la divisin celular y en la motilidad.

El citoesqueleto En preparaciones comunes de microscopa en luz visible o electrnica, el citoesqueleto se presenta transparente y por lo tanto, invisible. Generalmente no se lo dibuja en los esquemas de la clula pero es un componente importante, complejo y dinmico. El citoesqueleto, mantiene la forma de la clula, "ancla" las organelas en su lugar y mueve parte de la clula en los procesos de crecimiento y movilidad.


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Existen varios tipos de filamentos de protenas que constituyen el citoesqueleto: microfilamentos, microtbulos y filamentos intermedios. Los microtbulos estn formados por subunidades de una protena llamada tubulina y, a menudo, son utilizados por la clula para mantener su forma, son tambin el mayor componente de cilios y flagelos. De longitud variable, la incrementan agregando subunidades (dmeros) a uno de los extremos ("extremo +") o la disminuyen eliminndolas, de acuerdo a las necesidades celulares. Intervienen en el proceso de divisin celular y en el movimiento de vesculas y organelas.

Los microfilamentos estn formados por subunidades de la protena actina. Tienen aproximadamente un tercio del dimetro del microtbulo y, a menudo, son usados por la clula tanto para cambiar su estructura como para mantenerla. Tambin pueden variar de longitud e intervenir en los procesos de divisin y motilidad.

Los filamentos intermedios al estar constituidos por protenas fibrosas no se desintegran fcilmente. Intervienen en la estructura de la membrana nuclear y desde all pueden irradiar y asociarse con los microtbulos. Existe un gran nmero de protenas asociadas con el citoesqueleto que controlan su estructura tanto por medio de la orientacin y direccionamiento de los grupos de filamentos como del movimiento de los mismos. Un grupo particularmente interesante


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CELULA EUCARIOTA UNJFSCde las protenas asociadas al citoesqueleto son "motores" celulares, como la miosina (un "motor" que mueve filamentos de actina) y la kinesina (un "motor" de microtbulo). Los tres componentes del citoesqueleto estn interconectados y forman un reticulado, que se extiende desde la superficie celular hasta el ncleo. Este sistema est construido sobre la base de un modelo arquitectnico comn que se encuentra en una sorprendente variedad de sistemas naturales y se conoce como de integridad tensional ("tensegrity"). Con esta expresin se indica que el sistema se estabiliza mecnicamente a si mismo, en razn del modo en que las fuerzas de compresin y tensin se distribuyen y equilibran dentro de la estructura. Las estructuras que responden a este modelo de integridad tensional no alcanzan la estabilidad mecnica por la resistencia de los miembros individuales sino por la manera en que la estructura en su conjunto distribuye y equilibra las tensiones mecnicas. En estas estructuras la tensin se transmite sin solucin de continuidad a travs de todos los elementos estructurales. En otras palabras, un incremento de tensin en un elemento cualquiera de la estructura se hace sentir en todos los dems. Este aumento global de presin se equilibra por un aumento de la compresin de determinados elementos distribuidos por la estructura. Un ejemplo arquetpico de estas estructuras son las cpulas geodsicas de Buckminster Fuller. Vacuolas y vesculas Las vacuolas son organelas rodeadas por una sola membrana, que son usadas generalmente como sitios de almacenamiento, en las clulas vegetales suelen ser muy grandes y la membrana que lo rodea toma el nombre de tonoplasto (del griego tonos = tensin; plastos = modelado, formado). Las vesculas son mucho ms pequeas que las vacuolas y funcionan en el transporte de sustancias desde y hacia el exterior de la clula. Ribosomas Los ribosomas intervienen en la sntesis proteica. No estn rodeados por membrana y se los encuentra tanto en eucariotas (80s) como en procariotas (70s). Los ribosomas de los eucariotas son ligeramente ms grandes que los de los procariotas. Estructuralmente consisten en una subunidad grande y otra pequea. Bioqumicamente estn formados por ARN ribosmico (ARNr) y cerca de 50 protenas


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CELULA EUCARIOTA UNJFSCestructurales. A menudo los ribosomas se encuentran asociados al retculo endoplsmico que, en ese caso, toma el nombre de rugoso. El Retculo endoplsmico El retculo endoplsmico es una red de sacos aplanados, tubos y canales interconectadas entre s que intervienen en funciones relacionadas con la sntesis proteica y el transporte. El retculo endoplasmtico rugoso tiene esa apariencia debido a los numerosos ribosomas adheridos a su membrana mediante unas protenas denominadas "riboforinas". Tiene unos sculos ms redondeados cuyo interior se conoce como "luz del retculo" o "lumen" donde caen las protenas sintetizadas en l. Est muy desarrollado en las clulas que por su funcin ceben realizar una activa labor de sntesis, como las clulas hepticas o las clulas del pncreas El retculo endoplsmico liso no tiene ribosomas y se lo considera relacionado a diferentes procesos de sntesis de productos tales como hormonas asteroideas y al transporte de sustancias. En realidad el retculo endoplsmico liso tiene diferentes variantes funcionales que solo tienen en comn su aspecto: los ribosomas estn ausentes. El retculo endoplasmtico liso no tiene ribosomas y participa en el metabolismo de lpidos.


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Funciones del Retculo endoplasmtico: Sntesis de protenas: La lleva a cabo el retculo endoplasmtico rugoso mediante los ribosomas. Estas protenas sern transportadas al Aparato de Golgi mediante vesculas de transicin donde dichas protenas sufrirn un proceso de maduracin para luego formar parte de los lisosomas o de vesculas secretoras. Metabolismo de lpidos: El retculo endoplasmtico liso, al no tener ribosomas le es imposible sintetizar protenas pero s sintetiza lpidos de la membrana plasmtica, colesterol y derivados de ste como las cidos biliares o las hormonas esteroideas. Detoxificacin: Es un proceso que se lleva a cabo principalmente en las clulas del hgado y que consiste en la inactivacin de productos txicos como drogas, medicamentos o los propios productos del metabolismo celular, por ser liposolubles (hepatocitos)


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CELULA EUCARIOTA UNJFSC Glucoxilacin: Son reacciones de transferencia de un oligosacrido a las protenas sintetizadas. Se realiza en la membrana del retculo endoplasmtico. De este modo, la protena sintetizada se transforma en una protena perifrica externa del glucoclix. Este sirve como un medio de transporte para las distintas protenas en la clula.

El aparato de Golgi Debe su nombre a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina en 1906 junto a Santiago Ramn y Cajal. El aparato de Golgi (tambin llamado cuerpo de Golgi, complejo de Golgi o dictiosoma) es un organelo presente en las clulas eucariotas y pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular. Est formado por unos 4-8 dictiosomas, que son sculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesculas del retculo endoplasmtico rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilacin de protenas, seleccin, destinacin, glicosilacin de lpidos y la sntesis de polisacridos de la matriz extracelular.


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Estructura del aparato de GolgiEl aparato de Golgi se compone de una serie de sacos o dictiosomas (entre 4 y 8) conocidos como cisterna. Normalmente se observan entre 4 y 8, pero se han llegado a observar hasta 60 dictiosomas. Alrededor de la cisterna principal se disponen las vesculas esfricas recin exocitadas. El aparato de Golgi se puede dividir en tres regiones funcionales:

Regin Cis-Golgi: es la ms externa y prxima al retculo. De l recibe las vesculas de transicin, que son sculos con protenas que han sido sintetizadas en la membrana del retculo endoplasmtico rugoso (RER), introducidas dentro de sus cavidades y transportadas por el lumen hasta la parte ms externa del retculo. Estas vesculas de transicin son el vehculo de dichas protenas que sern transportadas a la cara externa del aparato de Golgi.


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Regin medial: es una zona de transicin. Regin Trans-Golgi: es la que se encuentra ms cerca de la membrana citoplasmtica. De hecho, sus membranas, ambas unitarias, tienen una composicin similar.

Las vesculas provenientes del retculo endoplsmico se fusionan con el cis-Golgi, atravesando todos los dictiosomas hasta el trans-Golgi, donde son empaquetadas y enviadas al lugar que les corresponda. Cada regin contiene diferentes enzimas que modifican selectivamente las vesculas segn donde estn destinadas. Sin embargo, an no se han logrado determinar en detalle todas las funciones y estructuras del aparato de Golgi. Lisosomas Los lisosomas (del griego lysis = aflojamiento; soma = cuerpo): son vesculas relativamente grandes formadas por el aparato de Golgi que contienen enzimas hidrolticas. Intervienen en la ruptura de materiales extracelulares. Se fusionan con las vacuolas alimenticias y sus enzimas digieren el contenido. El pH en el interior de los lisosomas es de 4,8 (bastante menor que el del citosol, que es neutro) debido a que las enzimas proteolticas funcionan mejor con un pH cido. La membrana del lisosoma estabiliza el pH bajo bombeando protones (H+) desde el citosol, y asimismo, protege al citosol y al resto de la clula de las enzimas degradantes que hay en el interior del lisosoma. Las enzimas lisosomales son capaces de digerir bacterias y otras sustancias que entran en la clula por fagocitosis, u otros procesos de endocitosis. Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar los diferentes organelos de la clula, englobndolos, digirindoles y liberando sus componentes en el citosol. De esta forma los orgnulos de la clula se estn continuamente reponiendo. El proceso de digestin de los orgnulos se llama autofagia. Por ejemplo, las clulas hepticas se reconstituyen por completo una vez cada dos semanas. Las enzimas ms importantes en el lisosoma: Lipasa, que digiere lpidos, Glucosilasas, que digiere carbohidratos (azcares), Proteasas, que digiere protenas,


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CELULA EUCARIOTA UNJFSC Nucleasas, que digiere cidos nucleicos.

Slo estn presentes en clulas animales

Proceso de digestin celularLa clula utiliza estos lisosomas para degradar biomolculas complejas. Utiliza dos mtodos: la endocitosis y la autofagia. En la endocitosis los materiales son recogidos del exterior celular y englobados mediante endocitosis por la membrana plasmtica que forma un fagosoma. El lisosoma se une al fagosoma formando un fagolisosoma y vierte su contenido en este, degradando las sustancias del fagosoma. Una vez hidrolizadas las molculas utilizables pasan al interior de la clula para entrar en rutas metablicas y lo que no es necesario para la clula se desecha fuera de esta por exocitosis. En la autofagia la clula digiere estructuras propias que no es necesario. El material queda englobado por vesculas que provienen del retculo endoplsmico y del aparato de Golgi formando un autofagosoma. Al unirse al lisosoma primario forma un autofagolisosoma.


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CELULA EUCARIOTA UNJFSC Peroxisomas.Los peroxisomas son organelos citoplasmticos muy comunes en forma de vesculas que contienen oxidasas y catalasas. Estas enzimas cumplen funciones de detoxificacin celular. Como todos los orgnulos, los peroxisomas solo se encuentran en clulas eucariontes. Los peroxisomas estn envueltos por una membrana citoplasmtica semipermeable. Se forman por gemacin al desprenderse del retculo endoplasmtico liso, aunque por s mismos pueden abulatar cierta porcin de su membrana produciendo nuevos peroxisomas sin derramar su contenido en el citoplasma. Dicha membrana protege la clula de los efectos dainos del interior del peroxisoma. Las partculas de su interior suelen estar cristalizadas.

EL NCLEO Ncleo celular.- Es un organelo que se encuentra en la mayora de las clulas eucariotas. Contiene la mayor parte del material gentico celular, organizado como muchas molculas de ADN en complejos con gran variedad de protenas, como las histonas, para formar los cromosomas. Los genes dentro de estos cromosomas constituyen el genoma nuclear de la clula. La funcin del ncleo es mantener la integridad de estos genes y controlar las actividades celulares a travs de la expresin gnica.El ncleo, rodeado por una envoltura nuclear, se encuentra solamente en las clulas eucariotas, y es la localizacin de la mayora de los diferentes tipos de cidos nucleicos. Puede medir unas 5 m de dimetro (> que las clulas procariotas completas). En su interior encontramos toda la informacin gentica de la clula en forma de ADN, que presenta diversas organizaciones a lo largo de la vida celular.

Los principales elementos estructurales son la envoltura nuclear, que corresponde a una doble membrana que lo encierra y separa del citoplasma celular, y la lmina nuclear, que es una red de filamentos intermedios que se encuentra por el interior de la envoltura nuclear la cual da soporte mecnico al igual que lo hace el citoesqueleto en toda la clula. Ya que la membrana nuclear es impermeable a la mayora de las molculas, son necesarios poros nucleares para permitir el movimiento de molculas a travs de la envoltura.BIOLOGIA GENERAL CELULAR Y MOLECULAR - EAP/MEDICINA HUMANA

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CELULA EUCARIOTA UNJFSC Estos poros cruzan ambas membranas de la envoltura nuclear, proporcionando un canal que permite el movimiento libre de pequeas molculas e iones, mediante difusin simple. El movimiento de las molculas ms grandes como las protenas son controlados cuidadosamente, y requiere transporte activo facilitado por protenas transportadoras. El transporte nuclear es de fundamental importancia para la funcin celular, ya que el movimiento a travs de los poros es necesario tanto para la expresin gentica como el mantenimiento cromosomal. Aunque el interior del ncleo no contiene lmites delimitados por membranas, sus contenidos no son uniformes, y existe un nmero de cuerpos subnucleares, constituidos por protenas, molculas de ARN y conglomerados de ADN nicos. El mejor conocido de estos es el nuclolo, el cual est principalmente relacionado en el ensamblaje de ribosomas. Luego de ser producidos en el nuclolo, los ribosomas son exportados al citoplasma en donde traducen ARNm. El ncleo es una estructura dinmica, que en los organismos con mitosis abierta, se deshace durante el reparto cromosmico. Se llama ncleo interfsico al que se observa antes de la mitosis y despus de sta, ya duplicado; es decir, durante los momentos del ciclo celular que no corresponden a la mitosis. Cuando no se especifique otra cosa, las explicaciones siguientes se refieren al ncleo interfsico.


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CELULA EUCARIOTA UNJFSC El nucleolo.- Es una parte del ncleo considerada como un orgnulo. La funcin principal del nucleolo es la produccin y ensamblaje de los componentes ribosmicos. El nucleolo es aproximadamente esfrico y est rodeado por una capa de cromatina condensada. No existe membrana que separe el nucleolo del ncleo plasma. Los nucleolos estn formados por protenas y ADN ribosmico (ADN). El ADN es un componente fundamental ya que es utilizado como molde para la transcripcin del ARN ribosmico para incorporarlo a nuevos ribosomas. La mayor parte de las clulas tanto animales como vegetales, tienen uno o ms nucleolos, aunque existen ciertos tipos celulares que no los tienen. En el nucleolo adems tiene lugar la produccin y maduracin de los ribosomas, gran parte de los ribosomas se encuentran dentro de l. Adems, se cree que tiene otras funciones en la biognesis de los ribosomas. El nucleolo se fragmenta en divisin (aunque puede ser visto en metafase mittica). Tras la separacin de las clulas hijas mediante citocinesis, los fragmentos del nucleolo se fusionan de nuevo alrededor de las regiones organizadoras del nucleolo de los cromosomas.


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Patologa celular y de los espacios intersticiales Lesin celularLa clula tiene una extraordinaria capacidad de adaptacin, cuando se sobrepasa esa capacidad de adaptacin celular surge la lesin celular que puede ser reversible o irreversible. Causas de lesin

Isquemia e hipoxia entre otras.

Acumulo de sustancias intracelulares Isquemia En medicina, se denomina isquemia al sufrimiento celular causado por la

disminucin transitoria o permanente del riego sanguneo y consecuente disminucin del aporte de oxgeno de un tejido biolgico. Este sufrimiento celular puede ser suficientemente intenso como para causar la muerte celular y del tejido. Una de las funciones principales de la sangre es hacer que el oxgeno tomado por los pulmones circule por el organismo y llegue a todos los tejidos del cuerpo. Para sobrevivir, las clulas necesitan obtener energa. En general, hay dos formas de generarla (ambas basadas en procesos qumicos) que aprovechan la energa almacenada en uno o ms enlaces: por la va de la fermentacin o bien a partir de oxgeno. Si la isquemia es muy grave puede llegar a la anoxia lo que implica que los tejidos de esa regin no podrn contar con la energa necesaria para sobrevivir. De esta forma, el tejido muere. Cada tejido tiene un nivel diferente de tolerancia a la falta de oxgeno. 1 Isquemia cerebral 2 Isquemia renal


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CELULA EUCARIOTA UNJFSC Isquemia cerebral Es la reduccin del flujo sanguneo hasta niveles que son insuficientes para mantener el metabolismo necesario para la normal funcin y estructura del cerebro. LESION NEURONAL ISQUEMICA Esta alteracin se produce en verdad no slo por isquemia sino en general, por hipoxia, en cualquiera de sus formas patogenticas. La lesin completamente desarrollada corresponde a una necrosis, cuyos signos de necrofanerosis son similares a los que se manifiestan en otras clulas. El cuerpo neuronal se retrae con tigrolisis total, el citoplasma se hace eosinfilo y homogneo, con la tincin de Nissl con Cresil Violeta toma una coloracin Verde Nilo; el ncleo se retrae y se hace anguloso y picntico. A diferencia de la necrofanerosis de otras clulas, las alteraciones citoplasmticas suelen ser ms manifiestas que las del ncleo. La neurona as necrosada puede sufrir una mineralizacin con sales de calcio o fierro, lo que se denomina momificacin neuronal.

Isquemia renal Es la reduccin del flujo sanguneo renal (hipoperfusin uni o bilateral) bien por disminucin del volumen sanguneo total, redistribucin de la sangre u obstruccin. Sus causas suelen ser: complicaciones quirrgicas, hemorragia, traumatismo, rabdomiolisis con mioglobinuria, sepsis por gram-negativos,


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CELULA EUCARIOTA UNJFSC hemorragia posparto, pancreatitis, etc. Puede condicionar una insuficiencia renal aguda por necrosis tubular. En casos de obstruccin unilateral (estenosis renal, embolia, etc.) pueden dar lugar a un infarto renal agudo o a una atrofia renal (isquemia crnica). Que mostraba una clara imagen de stop en el tercio proximal de la arteria renal izquierda compatible con una isquemia renal trombtica por arrancamiento de la ntima vascular, debido a la elongacin traumtica arterial.

FIGURA. Arteriografa de aorta abdominal. Opacificacin normal de la arteria renal derecha y ausencia de relleno de la arteria renal izquierda desde su raz con imagen compatible con trombosis de arteria renal. Apoptosis Introduccin La homeostasis en organismos eucariotas se mantiene por la existencia de mecanismos que regulan la proliferacin, diferenciacin y muerte celular. Estos mecanismos estn bien determinados en los dos primeros procesos; pero no


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CELULA EUCARIOTA UNJFSC ocurre as con el ltimo, en cuya comprensin se est avanzando desde hace relativamente poco tiempo. Recientemente, se ha observado que la muerte celular mediada por linfocitos T citotxicos (CTL) y clulas asesinas (natural killer, NK) muestran caractersticas de ambas formas de muerte celular.


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CELULA EUCARIOTA UNJFSC Cada tipo celular presenta un conjunto de receptores que le permiten responder a un conjunto de molculas seal producidas por otras clulas. Como se muestra aqu, muchas clulas requieren mltiples seales (A, B, C) para sobrevivir, seales adicionales (F, G) para proliferar y otras seales (D, E) para diferenciarse; si se priva a las clulas de todas esas seales, inician un programa de muerte celular. La muerte celular puede suceder mediante dos mecanismos muy diferentes, necrosis y apoptosis. La necrosis, tambin llamada muerte celular accidental o patolgica, tiene carcter patolgico y se desencadena cuando las clulas se exponen a una variacin extrema de las condiciones fisiolgicas (p. ej., hipertermia, hipoxia, etc.), que pueden producir daos en la membrana plasmtica. Por el contrario, la apoptosis es un proceso fisiolgico irreversible que ocurre, bajo condiciones fisiolgicas normales, de forma habitual en los organismos eucariotas pluricelulares. Es el ms frecuentemente observado durante el recambio (turnover) celular y la homeostasis tisular, embriognesis, induccin y mantenimiento de la tolerancia inmunitaria, desarrollo del sistema nervioso y la atrofia tisular dependiente del sistema endocrino.

La muerte celular ayuda a equilibrar el nmero de clulas nerviosas desarrolladas con el nmero de clulas diana con las que contactan. Se producen ms clulas nerviosas de las que pueden ser mantenidas por la limitada cantidad de factores trficos liberados por las clulas diana. Por tanto, algunas clulas reciben insuficiente cantidad de factor para inhibir su programa de muerte celular y, como consecuencia, sufren apoptosis. Esta estrategia deBIOLOGIA GENERAL CELULAR Y MOLECULAR - EAP/MEDICINA HUMANA

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CELULA EUCARIOTA UNJFSC sobreproduccin, seguida de seleccin asegura que todas las clulas diana reciben la aferencia de una clula nerviosa y las clulas nerviosas "extra" se eliminan automticamente.

A) las clulas que van a sufrir muerte celular programada son marcadas especficamente con un colorante (rojo). B) un da ms tarde se observa como esas clulas muertas son eliminadas del tejido interdigital.

La muerte celular sucede durante la metamorfosis de los anfibios. En el paso de renacuajo a rana, las clulas de la cola del renacuajo son inducidas a sufrir muerte celular programada y como consecuencia se pierde la cola. Todos los cambios que ocurren durante la metamorfosis, incluyen do la induccin de la muerte celular programada son estimulados por un incremento de la hormona tiroidea en sangre. 2. Necrosis celular Aparentemente, la necrosis comienza con una incapacidad de la capacidad de la clula para mantener la homeostasis, lo que conlleva la entrada de agua e iones extracelulares. Desde el punto de vista morfolgico, la necrosis se caracteriza por una dilatacin de las mitocondrias y del retculo endoplasmtico, una floculacin de la cromatinaBIOLOGIA GENERAL CELULAR Y MOLECULAR - EAP/MEDICINA HUMANA

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CELULA EUCARIOTA UNJFSC nuclear y una entrada de agua que acaba por provocar la lisis osmtica de la clula y la salida al exterior del contenido celular. Por tanto, in vivo, la muerte celular por necrosis se asocia a menudo con una lesin adicional, afectando a una zona ms o menos amplia de tejido, determinando una respuesta inflamatoria intensa. Es un proceso pasivo, que no requiere una participacin activa de la clula. A diferencia de la apoptosis, la necrosis no requiere sntesis de nuevos mRNA o protenas. De los datos recogidos de una gran variedad de estudios podra deducirse que el origen de todos los desrdenes necrticos es un desequilibrio osmtico. La permeabilidad de la membrana plasmtica se altera y se establece un flujo anormal de iones (principalmente Ca2+) hacia el interior, que va acompaado de la entrada pasiva de agua. El volumen celular aumenta (tumefaccin) y algunas rutas metablicas se alteran debido a las nuevas concentraciones inicas que se establecen. As, la mayor concentracin intracelular de Ca2+ inbibe la produccin de ATP, a la vez que estimula la sntesis de algunas enzimas proteolticas. La cromatina nuclear pierde su conformacin original y constituye pequeos agregados. Algunos orgnulos membranosos, como retculo endoplasmtico o mitocondrias, se dilatan por la entrada de agua, los ribosomas se desorganizan y los lisosomas se rompen. Como etapa final, los orgnulos estallan, la membrana plasmtica y la envoltura nuclear se fragmentan y el contenido intracelular se vierte al exterior, promoviendo una respuesta inflamatoria. Las clulas fagocticas que acuden al tejido ingieren y degradan estos restos. Esta salida del contenido celular ser la responsable de la extensin del fenmeno necrtico, ya que las clulas adyacentes van a verse afectadas, bien directamente, o bien de modo indirecto por la reaccin inflamatoria.


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Muerte celular. Electronomicrografa mostrando clulas que han sufrido necrosis (a) o apoptosis (b) y (c). La clula en (a) parece haber explotado, mientras que en (b) y (c) aparecen condensadas pero relativamente intactas. 3. Apoptosis El trmino apoptosis se usa como sinnimo de muerte celular programada o suicidio celular. La clula es parte activa en su propia muerte. Actualmente, se piensa que la mayora, sino toda la muerte celular fisiolgica suceden por apoptosis. Esta muerte celular es necesaria para el buen funcionamiento del organismo, porque se eliminan clulas funcionalmente anormales y excedentes celulares normales. En contraste con la necrosis, la apoptosis no es un proceso pasivo que se realice sin una activa participacin de la clula, sino que se desencadena como un proceso individual en cada clula, como una respuesta fisiolgica a la influencia del entorno, mediada por una cascada de transduccin de seales desde la superficie celular hasta el ncleo, para poner en marcha un nuevo programa gentico. La clula no sufre cambios osmticos, sino que atraviesa distintos estadios morfolgicos que pueden seguirse con microscopa y tinciones especificas.


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Pueden distinguirse tres fases: a) En una fase inicial, la clula individual, embebida en el tejido, pierde el

contacto con las clulas que la rodean, la cromatina nuclear se condensa y fragmenta, permaneciendo la envoltura nuclear. El volumen citoplasmtico disminuye por perdida de agua y condensacin de las protenas, pero la mayora de los orgnulos celulares permanecen intactos. b) La segunda etapa del proceso se caracteriza por la deformacin de la

membrana plasmtica, que acaba fragmentndose y englobando material nuclear y/o citoplasmtico morfolgicamente intacto, son los llamados cuerpos apoptticos. Anlisis bioqumicos de estos cuerpos ponen de manifiesto su alto contenido en protenas, muy empaquetadas y resistentes a acciones proteolticas. c) En la fase final, in vivo, los cuerpos apoptticos son rpidamente

reconocidos y fagocitados por las clulas circundantes y macrfagos presentes en el tejido; debido a este eficaz mecanismo para eliminar las clulas apoptticas no se produce respuesta inflamatoria. A diferencia de la necrosis, no hay ruptura de la clula que muere, ni sus restos se vierten al exterior. El reconocimiento para la fagocitosis puede estar mediado por la interaccin de glucoprotenas alteradas expuestas en la membrana plasmtica que rodea los cuerpos apoptticos y los receptores de membrana de las clulas fagocticas. In vitro, los cuerpos apopttico y los fragmentos celulares remanentes sufren una dilatacin extrema y finalmente se lisan. Esta etapa de muerte celular in vitro ha sido denominada necrosis secundaria. Todo este proceso es muy rpido, puede completarse en unas horas y ocurre sin prdidas de material intracelular, dao secundario a clulas adyacentes o reaccin inflamatoria del tejido.


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