CELULA: DEFINICION-ESTRUCTURA-FISIOLOGIA

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CELULA DEFINICION-ESTRUCTURA-FISIOLOGIA
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DEFINICION

• Las células son las unidades funcionales de todos
  los organismos vivos. Contienen una organización
  molecular y sistemas bioquímicos que son capaces
  de
• Almacenar información genética,
• Traducir esa información en la síntesis de las
  moléculas que forman las células
• Producir la energía para llevar a cabo esta
  actividad a partir de los nutrimentos que le
  llegan
• Reproducirse pasando a su progenie toda su
  información genética.

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• FORMAS DE CÉLULA
• Las células varían notablemente en cuanto a
  su forma, la que de una manera general, puede
  producirse a dos tipos
• CÉLULA DE FORMA VARIABLE O REGULAR.-
• Por ejemplo, los leucocitos en la sangre son
  esféricos y en los tejidos toman diversas formas.
• CÉLULAS DE FORMA ESTABLE, REGULAR O TÍPICA.-
  Son de las siguientes clases
• a) Isodiametrica.- son las que tienen sus tres
  dimensiones iguales casi iguales. Pueden ser
• - Esféricas, como óvulos y los cocos
  (bacterias)
• - Ovoides, como las levaduras
• - Cúbicas, como en el folículo tiroideo.
• b) Aplanadas.- sus dimensiones son mayores que su
  grosor. Generalmente forman tejidos de
  revestimiento, como las células epiteliales-
• c) Alargadas.-en las cuales un eje es mayor que
  los otros dos. Estas células forman parte de
  ciertas mucosas que tapizan el tubo digestivo
  otro ejemplo tenemos en las fibras musculares.
• d) Estrelladas.- como las neuronas, dotados de
  varios apéndices o prolongaciones que le dan un
  aspecto estrellado.

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• Tamaño de célula
• La célula son de tamaño variable, por tal
  motivo las podemos dividir,
• en 3 grupos
• Células Macroscópicas.- son células observadas
  fácilmente a simple vista. Esto obedece el gran
  volumen de alimentos de reserva que contienen.
  Ejemplo la yema de huevo de las aves y reptiles,
  que alcanzan varios centímetros de longitud.
• Células Microscópicas.- observable únicamente en
  el microscopio para escapar del limite de
  visibilidad luminosa, cuyo tamaño se expresa con
  la unidad de medida llamada micro o micron.
  Ejemplo los glóbulos rojos o hematíes, lo cocos,
  las amebas, Etc.
• Células Ultramicroscópicas.- son sumamente
  pequeños y observables únicamente con el
  microscopio electrónico. En este caso se utiliza
  como unidad de medida el milimicrón (mu), que es
  la millonésima parte del milímetro o la milésima
  parte de una micra.

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• ESTRUCTURA CELULAR EUCARIOTICA ANIMAL
• A) ENVOLTURA CELULAR GLUCOCALIX
• Zona glucídica de la membrana de protozoos y
  animales, compuesta principalmente de cadenas
  cortas de azúcares (oligosacáridos) y cadenas
  peptídicas cortas.
• Las funciones del glucocálix han sido
  estudiada enlas células animales en las cuales se
  han demostrado su participación en actividades
  como
• Proporciona la carga eléctrica relativa que cada
  célula posee.
• Adhesión entre células para la conformación de
  tejidos.
• Reconocimiento celular durante las reacciones
  inmunitarias. En este caso, el glucocálix
  constituye los elementos moleculares dela
  histocompatibilidad (HLA) y antígenos del grupo
  sanguíneo.

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• B- MEMBRANA CELULAR CITOPLASMATICA
  (PLASMALEMA)
• Asociación supramolecular donde se integran
  principalmente proteínas y lípidos formando una
  bicapa delgada y elástica que se mantienen
  estable envolviendo a la sustancia intracelular.
• En los estudios iniciales de la membrana
  celular, se propusieron varios modelos , pero el
  mas aceptado fue el de Singer y Nicholson en
  1972, quienes propusieron el modelo del Mosaico
  Fluido.

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• COMPOSICION QUIMICA DE LA MEMBRANA
• Los componentes de las membranas varían de una
  célula a otra, sin embargo todas presentan
  proteínas y lípidos
• a) Lípidos de Membrana
• Fosfolípidos Moléculas con propiedades
  anfipáticas que conforman la bicapa lipídica.
  Por su disposición, determinan la hidrofilia
  superficial de la membrana e hidrofobia central o
  media. La cabeza de los fosfolípidos es polar y
  la cola es apolar. Los ácidos grasos de los
  fosfolípidos son generalmente insaturados, por lo
  que incrementan la fluidez
• Glucolípidos Moléculas antipáticas que
  conforman la bicapa lipídica junto a los
  fosfolípidos
• Esteroides Móleculas anfipática como el
  colesterol, le otorga estabilidad frente a los
  cambios de temperatura de la célula.

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• b) Proteínas de Membrana
• Integrales o Intrínsecas Son proteínas que
  están insertadas en la membrana, presentan
  dominios apolares que se unen con las colas de
  los fosfolípidosy dominios polares que muchas
  veces sobresalen de la bicapa fosfolípidica.
  Estas proteínas tienen orientación asimétrica,
  así el extremo aminoterminal (positivo) está en
  la monocapa externa y el extremo carboxilo
  terminal (negativo) está en la monocapa interna
  estas funciones como canales iónicas o
  transportadores, etc.
• Periféricas o extrínsecas. Son proteínas que
  están en uno de los lados de la membrana, se
  anclan a una proteína integral o al
  fosfatidilinositol y funcionan como receptores o
  enzimas.

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• PROPIEDADES GENERALES DE LA MEMBRANA
• La membrana es fluida, pues las las proteínas se
  hallan hidratadas y pueden movilizarse
  lateralmente. La fluidez está determinada por la
  presencia de los ácidos grasos insaturados y los
  esteroides.
• La cara externa presenta glúcidos asociados a
  lípidos y proteínas (glucolípidos y
  glucoproteínas), a diferencia de la cara interna
  que carece de glúcidos. La disposición de las
  proteínas es diferentes hacia ambas caras, por
  eso se dice que la membrana es asimétrica, y
  adquiere la configuración de un mosaico
• - La membrana es semipermeable, es decir presenta
  permeabilidad selectiva. Controla el ingreso y
  salida de moléculas

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• FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR
• A.- COMPARTAMENTALIZACION
• Delimita el medio intracelular del medio
  extracelular
• B.- TRANSPORTE
• Permite el intercambio de materiales con su
  medio externo.
• C.- RECEPTORA Y TRANSMISORA
• Se relaciona con la captación de hormonas,
  mediante compuestos llamados receptores de
  membrana. En algunas membranas de células
  animales se da la recepción de neurotransmisores.

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• TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR
• La célula necesita expulsar de su interior los
  desechos del metabolismo y adquirir nutrientes
  del líquido extracelular, gracias a la capacidad
  de la membrana celular que permite el paso o
  salida de manera selectiva de algunas sustancias.
  Las vías de transporte a través de la membrana
  celular y los mecanismos básicos de transporte
  son
• A.-Transporte pasivo o difusión
• Difusión simple
• Difusión facilitada
• B.- Transporte activo

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• TRANSPORTE PASIVO O DIFUSIÓN
• La difusión es la forma por la que las sustancias
  atraviesan la bicapa lipídica debido al
  movimiento contínuo de las moléculas a lo largo
  de los líquidos o también en gases. Este
  movimiento de partículas es lo que se llama en
  física calor y a mayor movimiento, mayor
  temperatura. El transporte pasivo no necesita de
  energía por parte de la célula, para mejorar el
  intercambio de materiales a través de la membrana
  celular.
• Existen dos tipos de difusión a través de la
  membrana celular que son

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• Difusión simple
• Es el movimiento cinético de moléculas o iones a
  través de la membrana sin necesidad de fijación
  con proteínas portadoras de la bicapa lipídica.
• Este tipo de transporte se puede realizar a
  través de mecanismos fisicoquímicos como la
  ósmosis, la diálisis y a través de canales o
  conductos que puede regirse por
• - Permeabilidad selectiva de los diferentes
  conductos proteínicos.
• - Mecanismo de compuerta de los conductos
  proteínicos

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• Difusión facilitada
• También se llama difusión mediada por portador
  porque la sustancia transportada de esta manera
  no suele poder atravesar la membrana sin una
  proteína portadora específica que le ayude. Se
  diferencia de la difusión simple a través de
  conductos en que mientras que la magnitud de
  difusión de la difusion simple se incrementa de
  manera proporcional con la concentración de la
  sustancia que se difunde, en la difusión
  facilitada la magnitud de difusión se aproxima a
  un máximo (Vmax), al aumentar la concentración de
  la sustancia.

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• TRANSPORTE ACTIVO
• Es el transporte en el que el desplazamiento de
  moléculas a través de la membrana celular se
  realiza en dirección ascendente o en contra de un
  gradiente de concentración o contra un gradiente
  eléctrico de presión (gradiente electroquímico),
  es decir, es el paso de sustancias desde un medio
  poco concentrado a un medio muy concentrado. Para
  desplazar estas sustancias contra corriente es
  necesario el aporte de energía procedente del
  ATP. Las proteínas portadoras del transporte
  activo poseen actividad ATPasa, que significa que
  pueden escindir el ATP para formar ADP o AMP con
  liberación de energía de los enlaces fosfato de
  alta energía.

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• Transporte activo primario Bomba de sodio y
  potasio
• Se encuentra en todas las células del organismo,
  encargada de transportar iones sodio hacia el
  exterior de las células y al mismo tiempo bombea
  iones potasio desde el exterior hacia el
  interior, lo que produce una diferencia de
  concentración de sodio y potasio a través de la
  membrana celular que genera un potencial
  eléctrico negativo dentro de las células, muy
  importante en el impulso nervioso.
• Transporte activo secundario o cotransporte
• Es el transporte de sustancias muy concentradas
  en el interior celular como los aminoácidos y la
  glucosa, cuya energía requerida para el
  transporte deriva del gradiente de concentración
  de los iones sodio de la membrana celular.

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• Bomba de calcio Es una proteína de la membrana
  celular de todas las células eucariotas. Su
  función consiste en transportar calcio iónico
  (Ca2) hacia el exterior de la célula, gracias a
  la energía proporcionada por la hidrólisis de
  ATP, con la finalidad de mantener la baja
  concentración de Ca2 en el citoplasma que es
  unas diez mil veces menos que en el medio
  externo, necesaria para el normal funcionamiento
  celular. Se sabe que las variaciones en la
  concentración intracelular del Ca2 (segundo
  mensajero) se producen como respuesta a diversos
  estímulos y están involucradas en procesos como
  la contracción muscular, la expresión genética,
  la diferenciación celular, la secreción, y varias
  funciones de las neuronas.

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• TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS O PARTÍCULAS
• Las macromoléculas o partículas grandes se
  introducen o expulsan de la célula por dos
  mecanismos
• Exocitosis Es la excreción de macromoléculas
  como la insulina a tráves de la fusión de
  vesículas con la membrana celular.
• Endocitosis Es la ingestión de macromoléculas
  con la formación en el interior de la célula de
  vesículas procedentes de la membrana plasmática.
  Existen diferentes tipos de endocitosis como
  Pinocitosis. Fagocitosis.

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Neurona A (transmisora) a neurona B
(receptora)1. Mitocondria2. Vesícula sináptica
con neurotransmisores3. Autoreceptor4. Sinapsis
con neurotransmisores liberados (Serotonina)5.
Receptores Post-sinápticos activados por
neurotransmisores (inducción de un Potencial
postsináptico)6. Canal de calcio7. Exocitosis
de una vesícula8. neurotransmisor recapturado.
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• CITOPLASMA
• Es la parte fundamental de la célula, región
  situada entre el núcleo y la membrana celular. El
  citoplasma es una sustancia transparente y algo
  viscosa. Tiene un aspecto gelatinoso y está
  formado sobre todo por agua y proteínas. En
  general, el citoplasma de los eucariontes tienen
  los siguientes componentes
• LA MATRIZ CITOPLASMATICA
• SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
• - ORGANELAS MEMRBRANOSAS
• INCLUSIONES

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• MATRIX CITOPLASMATICA
• Esta constituida por el coloide celular y el
  citoesqueleto.
• El coloide es viscoso, porque tiene un gran
  número de moléculas grandes y pequeñas.
• Las moléculas más pequeñas, como las sales,
  están en disolución acuosa. Las moléculas grandes
  , como las proteínas, están dispersas en el
  líquido.
• Las proteínas de la matriz poseen un alto
  grado de asociación, lo que permite la formación
  de filamentos muy delgados y túbulos en todo el
  citoplasma, esto constituye el esqueleto celular
  o citoesqueleto

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• El coloide celular interactúan dos fases
• La Fase dispersante Que esta constituída
  por el agua de la célula. El agua se encuentra en
  dos formas agua libre (95) y l agua ligada, que
  se encuentra hidratando a las moléculas y
  representa el 5 del agua celular.
• La Fase dispersa Es la fase formada por
  micelas, partículaas coloidales que son
  macromoléculas o agregados moleculares de gran
  tamaño, distribuidas en el agua. Las proteínas
  son las moléculas más destacables de la fase
  dispersa.
• En el coloide celular es posible distinguir
  dos formas de agregación el citogel y el
  citosol, los cuales están en constante
  interconversión, es un proceso conocido como
  tixotropía

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• CITOESQUELETO
• El citoesqueleto tiene por función estabilizar la
  estructura de la celula, organizar el citoplasma
  con todos sus organelos y producir movimiento.
• Formado por tres tipos de filamentos proteícos
  principalmente
• Filamentos de Actina
• Microtúbulos
• Filamentos intermedios

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• SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
• Esta formada por conductos y cisternas
  delimitadas por membranas e interconectadas. Este
  sistema tiene como componentes al retículo
  endoplasmático, aparato de Golgi y carioteca
• -CARIOTECA
• Doble membrana que encierra una cavidad, la
  cisterna perinuclear, en directa continuidad con
  la luz del REG, del cual se considera una
  dependencia. Al igual que éste, presenta
  ribosomas sobre la cara citosólica. Durante la
  división celular se desorganiza y se fragmenta en
  cisternas que se incorporan al REG. Al finalizar
  la división, la envoltura nuclear se reconstituye
  a partir de aquél.

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• EL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
• Es una red interconectada que forma cisternas,
  tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí,
  que intervienen en funciones relacionadas con la
  síntesis proteica, metabolismo de lípidos y
  algunos esteroides, así como el transporte
  intracelular.
• Se encuentra en la célula animal y vegetal pero
  no en la célula procariota. es un organelo
  encargado de la síntesis y el transporte de las
  proteínas
• El retículo endoplasmático rugoso se encuentra
  unido a la membrana nuclear externa mientras que
  el retículo endoplasmático liso es una
  prolongación del retículo endoplasmático rugoso.

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• El retículo endoplasmático rugoso tiene esa
  apariencia debido a los numerosos ribosomas
  adheridos a su membrana mediante unas proteínas
  denominadas "riboforinas". Tiene unos sáculos más
  redondeados cuyo interior se conoce como "luz del
  retículo" o "lumen" donde caen las proteínas
  sintetizadas en él. Está muy desarrollado en las
  células que por su función deben realizar una
  activa labor de síntesis, como las células
  hepáticas o las células del páncreas.
• El retículo endoplasmático liso no tiene
  ribosomas y participa en el metabolismo de
  lípidos.

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• Funciones
• Síntesis de proteínas La lleva a cabo el
  retículo endoplásmatico rugoso, específicamente
  en los ribosomas adheridos a su membrana. Las
  proteínas serán transportadas al Aparato de Golgi
  mediante vesículas de transición donde dichas
  proteínas sufrirán un proceso de maduración para
  luego formar parte de los lisosomas o de
  vesículas secretoras.
• Metabolismo de lípidos El retículo
  endoplasmático liso, al no tener ribosomas le es
  imposible sintetizar proteínas pero sí sintetiza
  lípidos de la membrana plasmática, colesterol y
  derivados de éste como las ácidos biliares o las
  hormonas esteroideas.

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• Detoxificación Es un proceso que se lleva a cabo
  principalmente en las células del hígado y que
  consiste en la inactivación de productos tóxicos
  como drogas, medicamentos o los propios productos
  del metabolismo celular, por ser liposolubles
  (hepatocitos)
• Glucoxilación Son reacciones de transferencia de
  un oligosacárido a las proteínas sintetizadas. Se
  realiza en la membrana del retículo
  endoplasmático. De este modo, la proteína
  sintetizada se transforma en una proteína
  periférica externa del glucocálix.

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(1) Núcleo. (2) Poro nuclear. (3) Retículo
endoplasmático rugoso (REr). (4) Retículo
endoplasmático liso (REl). (5) Ribosoma en el RE
rugoso. (6) Proteínas siendo transportadas. (7)
Vesícula (transporte). (8) Aparato de Golgi. (9)
Lado cis del aparato de Golgi. (10) Lado trans
del aparato de Golgi. (11) Cisternas del aparato
de Golgi.
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MITOCONDRIA 1. Membrana interna 2. Membrana
externa 3. Cresta 4. Matriz.
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• Son orgánulos, presentes en prácticamente todas
  las células eucariotas, encargados de suministrar
  la mayor parte de la energía necesaria para la
  actividad celular actúan por tanto, como
  centrales energéticas de la célula y sintetizan
  ATP por medio de la fosforilación oxidativa.
  Realizan, además, muchas otras reacciones del
  metabolismo intermediario, como la síntesis de
  algunos coenzimas. Es notable la enorme
  diversidad, morfológica y metabólica, que puede
  presentar en distintos organismos.

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• LISOSOMAS

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• Los lisosomas son orgánulos relativamente
  grandes, formados por el retículo endoplasmático
  rugoso (RER) y luego empaquetadas por el complejo
  de Golgi que contienen enzimas hidrolíticas y
  proteolíticas que sirven para digerir los
  materiales de origen externo (heterofagia) o
  interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir,
  digestión celular.
• 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 proteolíticas
  funcionan mejor con un pH ácido. La membrana del
  lisosoma estabiliza el pH bajo bombeando protones
  (H) desde el citosol, y asimismo, protege al
  citosol y al resto de la célula de las enzimas
  digestivas que hay en el interior del lisosoma.

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• Las enzimas lisosomales son capaces de digerir
  bacterias y otras sustancias que entran en la
  célula por fagocitosis, u otros procesos de
  endocitosis.
• Las enzimas más importantes del lisosoma son
• Lipasas, que digiere lípidos,
• Glucosidasas, que digiere carbohidratos,
• Proteasas, que digiere proteínas,
• Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos.

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(No Transcript)
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• COMPLEJO O APARATO DE GOLGI
• Descubierto Camilo Golgi en 1898.
• Es una estructura única situada entre el núcleo y
  el polo secretor de las células (células mucosas,
  tiroides).
• Algunas células son múltiples como los
  hepatocitos.
•  Está formado por un conjunto de sacos aplanados
  o cisternas y de vesículas llenas de fluídos.Los
  sacos se hallan apilados y sus extremos
  dilatados.
• Las cisternas de Golgi son de 5 a 8 cisternas
  por cada fila ó (más de 30).
•  El retículo endoplasmático y el aparato de Golgi
  forman en el citoplasma una red intercomunicada
  de tubos.

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• Funciones
•  Se relaciona con la secreción celular y son
  sintetizadas en los ribosomas del RER (retículo
  endoplasmático rugoso) del cual pasa al REL
  (retículo endoplasmático liso) y de este al
  aparato de Golgi y es enviado al exterior.
•  Formación del acrosoma en los espermatozoides.
• Formación de lisomas primarios.
• Realizan síntesis de polisacáridos (mucus) y de
  celulosa en los vegetales.
• Secreción, transporte y excreción de sustancias
  lipídicas y de algunas hormonas.

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• PEROXISOMAS

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• Los peroxisomas son pequeñas vesículas (0,3-1,5
  µ) provistas de membrana plasmática
  semipermeable, que contienen varias enzimas que
  producen o utilizan peróxido de hidrógeno (agua
  oxigenada, H2O2) se ha identificado más de 50
  enzimas en los peroxisomas de diferentes tejidos.
  Se forman por gemación al desprenderse del
  retículo endoplasmático liso, aunque por sí
  mismos pueden abulatar cierta porción de su
  membrana produciendo nuevos peroxisomas sin
  derramar su contenido en el citoplasma. Dicha
  membrana protege la célula de los efectos dañinos
  del interior del peroxisoma. Las partículas de su
  interior suelen estar cristalizadas.
• .

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• Función
• Los peroxisomas tienen un papel esencial en el
  metabolismo lipídico, en especial en el
  acortamiento de los ácidos grasos de cadena muy
  larga, para su completa oxidación en las
  mitocondrias, y en la oxidación de la cadena
  lateral del colesterol, necesaria para la
  síntesis de ácidos biliares también interviene
  en la síntesis de glicerolípidos, ésteres
  lipídicos del glicerol (plasmógenos) e
  isoprenoides también contienen enzimas que
  oxidan aminoácidos, ácido úrico y otros sustratos
  utilizando oxígeno molecular con formación de
  agua oxigenada

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(No Transcript)
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Formados por proteinas y ARN. Se supone que tanto
en el nucleolo como en el nucleoplasma existen
precursores de los ribosomas Desde el punto de
vista funcional, los ribosomas son las
estructuras en las que se lleva a cabo la
síntesis protéica. Debido a su pequeño tamaño se
observan al microscopio electrónico, aparecen
como unos cuerpos redondeados y electrodensos. Su
tamaño medio oscila entre 150 y 200 Å, aunque se
han encontrado entre 80 y 300 Å. Los ribosomas se
encuentran en las células de todos los organismos
vivos incluso en los procariontes, excepto en los
eritrocitos maduros. El número de ribosomas por
unidad de superficie varía con los distintos
tipos celulares, siendo constante para un
determinado tipo celular. En las células del
hígado y pancreas se ve que los ribosomas
presentan gran afinidad por las membranas del
retículo endoplasmático, estando unidas a su
membrana externa. Los ribosomas sueltos pueden
estar aislados o agrupados, formando los
polisomas mediante el RNA mensajero, con una
distancia entre ellos de 300 a 350Å. La situación
de los ribosomas depende de la función del tipo
de célula.
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• Distinguimos dos tipos de ribosomas atendiendo a
  su coeficiente de sedimentación. Ribosomas 70 S y
  Ribosomas 80 S. Los ribosomas 70 S son típicos de
  procariotas y de cloroplastos y mitocondrias. Los
  ribosomas 80 S son típicas de las células
  eucariotas. Los ribosomas están formados por dos
  subunidades de tamaño desigual y distinto
  coeficiente de sedimentación. Una es la subunidad
  mayor y la otra es la subunidad menor. Los
  ribosomas 70 S tienen una subunidad mayor con un
  coeficiente de sedimentación de 50 S y una menor
  de 30 S. Los ribosomas 80 S tienen la subunidad
  mayor con coeficiente 60 S y la otra 40 S.

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(No Transcript)
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NÚCLEO Es la parte más importante de la
célula, la presencia del núcleo es una de las
características que distingue a las células
eucariontes, es el organelo más importante de
estas células .El núcleo ocupa al rededor del
10 del volumen total de la célula y en el se
halla continado el ADN (excepto el
mitocondrial). COMPONENTES 1. Carioteca 2. Núc
leoplasma 3. Cromatima 4. Nucléolo
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• 1.-La carioteca
•  Es un sistema de doble membrana (MNEMNI),es
  discontinuo porque está atravesada por poros , a
  través de los cuales el interior del núcleo se
  comunica con el citosol . Las dos membranas que
  componen la envoltura nuclear (carioteca) se unen
  a nivel de los poros , los cuales se hallan
  distribuidos más o menos por toda la superficie
  de la envoltura .
• - La membrana externa de la envoltura nuclear se
  continua con la membrana del retículo
  endoplasmático, comunmente su cara citosólica
  aparece asociada a un gran número de ribosomas.
• - La membrana nuclear interna se halla sostenida
  por la lámina nuclear, que es un delgado
  enrejado de filamento intermedios dispuestos en
  las más variadas direcciones, esta lámina nuclear
  establece la forma de la envoltura nuclear.

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(No Transcript)
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• FUNCIONES
• Controlador celular (relación directa entre sus
  funciones y estructura )
• Formación de ribosomas (nucleolo)
• Porta la información genética