COMPARTIMENTOS INTRACELULARES

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FISIOLOGÍA CELULAR
Dr. Ignacio Zarante
FISIOLOGIA GENERAL
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CELULAS EUCARIOTAS
Lisosoma
Mitocondria
Peroxisoma
Nucleolo
Núcleo
Ribosomas
Membrana Celular
Citoplasma
Retículo Endoplásmico
Complejo de Golgi
3
HEPATOCITO TÍPICO
COMPARTIMENTO VOLUMEN
Citosol 54 1 Mitocondria 22
1.700 Vesículas ER Rugoso 9 1 Vesículas ER
Liso y Golgi 6 Núcleo 6
1 Peroxisomas 1 400 Lisosomas
1 300 Endosomas 1 200
4
MEMBRANA CELULAR TOTAL
TIPO DE MEMBRANA HEPATOCITO PANCREAS Membrana
Plasmática 2 5 Membrana ER Rugoso
35 60 Membrana ER Liso 16
lt 1 Membrana coplejo Golgi 7
10 Mitocondrias Externa 7 4 Interna
32 17 Núcleo 0.2 0.7 Lisosom
as 0.4 N.D.
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ORGANIZACION DE LAS MEMBRANAS BIOLOGICAS

• GENERALIDADES
• Biomembranas son sistemas bioquímicos dinámicos
• Aislan regiones específicas de la célula
• Estructura altamente diferenciada que contiene
  proteínas y lípidos específicos
• Control del medio intracelular
• Interacción con señales externas para el control
  del comportamiento celular

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FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS

• Producción de ATP
• Transporte selectivo
• Especificidad celular
• Fijación de agentes reguladores
• Transmisión de impulsos eléctricos
• Transducción de señales

• Lugar para reacciones enzimáticas
• Protección de la celula
• Límite entre organelos
• Comunicación intercelular

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COMPOSICION QUIMICA DE LAS MEMBRANAS
ORIGEN
PROTEINA
LIPIDO
CARBOHIDRATO
18 46 49 59 52 76 70
79 54 43 35 48 24 30
3 3 8 2 4 2 6
NEURONA HEPATOCITO G.ROJO NUCLEO MME MMI CLO
ROPLASTO
8
FOSFOLÍPIDOS
Colina Fosfato Glicerol
ACIDOS GRASOS
9
FOSFOLÍPIDOS
T R I G L I C E R I D O
CH3 - CH2 - CH3
CH2 - CH - CH2
C O CH2 CH2 CH2 ///// CH3
C O CH2 CH2 CH2 ///// CH3
C O CH2 CH2 CH2 ///// CH3
GLICEROL
CH3 CH2 CH2 CH2 ///// CH3
ÁCIDO GRASO
10
FOSFOLÍPIDOS
R
CH2 - N(CH3)3 CH2
O O P - O- O
CH2 - CH - CH2
COLINA
C O CH2 CH \\ CH \ CH2
C O CH2 CH2 CH2 ///// CH3
R
FOSFATO
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BICAPA LIPÍDICA
BICAPA
CABEZA POLAR COLAS HIDROFÓBICAS
MICELA
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MEMBRANA CELULAR
Carbohidrato
Fosfato
Colesterol
Acido graso
Fosfolípido
Proteina Periférica
Proteina Integral
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FLEXIBILIDAD Y RIGIDEZ DE LA BICAPA LIPIDICA

• Depende del tipo y longitud de los radicales de
  hidrocarburo de Ac grasos, esfingosinas y
  colesterol
• Rigidez
• Cadenas saturadas
• Colesterol
• Presencia de proteínas integrales de membrana

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MOVILIDAD DE LOS LIPIDOS DE MEMBRANA
LIPIDOS
107 x seg
- Difusión lateral - Rotación sobre su eje -
Flexión
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ASIMETRÍA EN LA BICAPA

• CAPA EXTERNA
• Fosfatidilcolina
• Esfingomielina
• CAPA INTERNA
• Fosfatidiletanolamina
• Fosfatidilserina

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COMPOSICION PROTEICA DE LAS MEMBRANAS

• PROTEÍNAS PERIFERICAS Unión a superficies
  hidrofílicas de la membrana
• Interacciones no covalentes entre grupos polares
  de los lípidos y AA polares de la proteína
• Interacciones covalentes entre el grupo inositol
  del fosfatidilinositol y el residuo C terminal
  del polipéptido

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COMPOSICION PROTEICA DE LAS MEMBRANAS

• PROTEINAS INTEGRALES Se encuentran embebidas en
  la región hidrofóbica de la membrana
• Interacciones hidrofóbicas Entre cadenas
  apolares de las colas de los Ac grasos y las
  cadenas apolares de los AA de la proteina
• Proteína transmembranal Transpasa la membrana
  por completo

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PROTEÍNAS DE MEMBRANA
5
2
1
4
3
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FUNCIONES DE LASPROTEINAS DE MEMBRANA

• PROTEINAS ESTRUCTURALES Mantenimiento de la
  matriz lipoproteica
• PROTEINAS DINAMICAS Procesos celulares a nivel
  de membrana
• PROTEINAS DE TRANSPORTE Transporte a través
  de membrana
• ENZIMAS Catálisis de reacciones a nivel de
  membrana
• PROTEINAS RECEPTORAS Envio de señales al
  interior de la célula

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MOVILIDAD DE LAS PROTEINAS DE MEMBRANA

• PROTEINAS

- Longitudinal - Giratorio - Transversal
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EVOLUCIÓN ORGANELOS
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EVOLUCIÓN NÚCLEO
23
MEMBRANA NUCLEAR
24
POROS NUCLEARES

• Transportan
• Cuando se sintetiza DNA se necesitan 106
  moléculas de histonas cada 3 minutos
• En crecimiento rápido se necesita transportar 6
  subunidades ribosómicas menores y mayores por
  minuto

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POROS NUCLEARES
26
TRÁFICO PROTÉICO
CITOSOL
NÚCLEO
PEROXISOMA
PLÁSTIDOS
MITOCONDRIA
RETÍCULO ENDOPLÁSMICO
Transporte Regulado
Transporte transmembrana
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TRÁFICO PROTÉICO
RETÍCULO ENDOPLÁSMICO
Transporte Vesícular
GOLGI
LISOSOMA
VESÍCULAS DE SECRECIÓN
ENDOSOMA
SUPERFICIE CELULAR
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TRÁFICO PROTÉICO
CITOSOL
NÚCLEO
PEROXISOMA
PLÁSTIDOS
MITOCONDRIA
RETÍCULO ENDOPLÁSMICO
GOLGI
VESÍCULAS DE SECRECIÓN
LISOSOMA
ENDOSOMA
SUPERFICIE CELULAR
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TRANSPORTE TRANSMEMBRANA

• Es necesario un PEPTIDO SEÑAL
• Es escindido posteriormente por una peptidasa de
  señal
• Entre 15 y 60 AA
• Dirigen la proteína al sitio funcional
  Mitocondria, Lisosoma, Membrana, Retículo
  endoplásmico

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PEPTIDO SEÑAL
NH2
COOH
PÉPTIDO SEÑAL
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TRAFICO INTRACELULAR DESDE RIBOSOMAS LIBRES
Proteínas monoméricas
Proteínas poliméricas
Proteínas del citoesqueleto
Mitocondria
Peroxisomas
Núcleo
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TRAFICO INTRACELULAR DESDE RIBOSOMAS UNIDOS A R.E.
Membrana celular
Vesículas de Secreción
RER
Lisosomas
Cis
C. Golgi
Trans
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COMPARTIMENTOS GOLGI
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LISOSOMAS

• HIDROLASAS
• ÁCIDAS
• Nucleasas
• Glucosidasas
• Lipasas
• Fosfatasas
• Sulfatasas
• Fosfolipasas

H
H
H
ATP
ADP
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LISOSOMAS

• Son organelos muy variables en forma y función
• En vegetales pueden almacenar (semillas), digerir
  o manejar pH y tamaño celular (vacuolas)
• En animales hacen parte del metabolismo celular

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ORGANELOS NUEVOS

• No pueden ser reconstruidos sino a partir de un
  organelo ya existente
• Razones
• Faltarían las proteínas translocadoras necesarias
  para que los organelos fueran funcionales
• Herencia Epigenética
• Ejemplo Perder todo el retículo endoplásmico

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CITOESQUELETO
MICROFILAMENTOS
MICROTUBULOS
FILAMENTOS INTERMERDIOS
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FUNCIONES DE LAS FIBRAS DEL CITOESQUELETO

• Movimiento de las células
• Células musculares Contracción muscular
• Células no musculares Cilios, flagelos,
  pseudópodos
• Movimiento de las estructuras subcelulares
• Movimiento de los cromosomas
• Generación de la forma celular

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CILIOS Y FLAGELOS
Flagelo Movimiento ondular
Cilio Movimiento en forma de látigo
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AXONEMA unidad estructural de cilios y flagelos
Microtúbulos
Dineina ATPasa
Nexina elasticidad
Radio estructural
Membrana plasmatica
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