Proceso de transporte

Procesos pasivos

Movimiento de sustancias a favor de un gradiente de concentración hasta alcanzar el equilibrio; no requiere energía celular en forma de ATP.

Difusión

Movimiento de moléculas o iones a favor de un gradiente de concentración mediante el uso de su energía cinética hasta alcanzar el equilibrio.

Difusión simple

Movimiento pasivo de una sustancia a través de la bicapa lipídica de la membrana plasmática a favor de su gradiente de concentración sin ayuda de las proteínas de transporte de la membrana.

Difusión facilitada

Movimiento pasivo de una sustancia a favor de su gradiente de concentración a través de proteínas de transmembrana de la bicapa lipídica que funcionan como canales o transportadores.

Ósmosis

Movimiento pasivo de moléculas de agua a través de membranas permeables en forma selectiva desde un área con mayor concentración de agua hacia otra con menor concentración hasta alcanzar el equilibrio.

Procesos activos

Movimiento de sustancias en contra de su gradiente de concentración; requiere energía celular en forma de ATP.

Transporte activo

Proceso activo por el cual una célula consume energía para mover una sustancia a través de la membrana en contra de su gradiente de concentración a través de proteínas de transmembrana que actúan como transportadores.

Transporte activo primario

Proceso activo por medio del cual una sustancia atraviesa la membrana plasmática en contra de su gradiente de concentración por medio de bombas (transportadores) que utilizan la energía proporcionada por la hidrólisis del ATP.

Transporte activo secundario

Transporte activo acoplado de dos sustancias a través de la membrana utilizando la energía que aportan los gradientes de concentración del Na+ o el H+ mantenidos por bombas pertenecientes al sistema de transporte activo primario.

Transporte en vesículas

Proceso activo por medio del cual las sustancias entran o salen de la célula en vesículas que se evaginan o invaginan de la membrana plasmática; requiere energía provista por el ATP.

Endocitosis

Movimiento de sustancias dentro de la célula en vesículas.

Endocitosis mediada por receptores

Los complejos ligando-receptor inducen la invaginación de las fositas cubiertas por clatrina y forman una vesícula que contiene a los ligandos.

Fagocitosis

“Ingesta celular”; movimiento de una partícula sólida dentro de la célula tras ser rodeada por seudópodos e incorporada en un fagosoma.

Pinocitosis

“Bebida celular”; movimiento del líquido extracelular hacia el interior de la célula a través de la invaginación de la membrana plasmática para formar una vesícula.

Exocitosis

Movimiento de sustancias fuera de la célula en vesículas secretoras que se fusionan con la membrana plasmática y liberan su contenido en el líquido extracelular.

Transcitosis

Movimiento de una sustancia a través de la célula que consiste en su endocitosis en uno de los polos celulares y su exocitosis en el polo opuesto.

Partes de la célula y sus funciones: Membrana plasmática

Bicapa lipídica (fosfolípidos, colesterol y glucolípidos) en mosaico fluido cubierta por proteínas; rodea al citoplasma. Protege el contenido celular; toma contacto con otras células; contiene canales, transportadores, receptores, enzimas, marcadores de identidad celular y proteínas de unión; media la entrada y la salida de sustancias.

Citoplasma

Contenidos celulares entre la membrana plasmática y el núcleo: citosol y orgánulos. Sitio donde se realizan todas las actividades intracelulares, excepto aquellas que se producen en el núcleo.

Citosol

Compuesto por agua, solutos, partículas en suspensión, gotitas de lípidos y gránulos de glucógeno. Dentro del citoplasma se encuentra el citoesqueleto, que es una red formada por microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos. Medio líquido en el cual suceden muchas de las reacciones metabólicas de la célula. Mantiene la forma y la organización general de los contenidos celulares; responsable de los movimientos celulares.

Orgánulos

Estructuras especializadas con formas características. Cada orgánulo cumple funciones específicas.

Centrosoma

Par de centríolos más el material pericentriolar. El material pericentriolar contiene tubulinas, que se utilizan para el crecimiento del huso mitótico y la formación de los microtúbulos.

Cilios y flagelos

Proyecciones móviles de la superficie celular que contienen 20 microtúbulos y un cuerpo basal. Los cilios mueven los fluidos sobre la superficie celular; los flagelos mueven la célula entera.

Ribosoma

Compuesto por dos subunidades que contienen RNA ribosómico y proteínas; puede estar libre en el citosol o adherido al RE rugoso (RER). Síntesis de proteínas.

Retículo endoplásmico (RE)

Red membranosa de sacos aplanados o túbulos. El RER está cubierto por ribosomas y se conecta con la membrana nuclear; el RE liso (REL) carece de ribosomas. El RER sintetiza glucoproteínas y fosfolípidos que se transfieren a otros orgánulos celulares, se insertan en la membrana plasmática o se secretan por exocitosis.

Aparato de Golgi

Consta de 3 a 20 sacos membranosos aplanados denominados cisternas; dividido desde el punto de vista estructural y funcional en: cara de entrada (cis), cisterna medial y cara de salida (trans). El polo o cara de entrada (cis) capta las proteínas provenientes del RER, las cisternas mediales forman glucoproteínas, glucolípidos y lipoproteínas y el polo o cara de salida (trans) produce otras modificaciones en las moléculas y luego las clasifica y envuelve para su transporte hacia su destino final.

Lisosoma

Vesícula formada por el aparato de Golgi; contiene enzimas digestivas. Se fusiona con el contenido de los endosomas y lo digiere, con vesículas pinocíticas y con fagosomas y transporta los productos finales de la digestión al citosol; asimismo digiere los orgánulos dañados (autofagia), células enteras (autólisis) y materiales extracelulares.

Núcleo

Los poros nucleares controlan el movimiento de sustancias entre el núcleo y el citoplasma, el nucléolo sintetiza ribosomas y los cromosomas contienen genes que controlan la estructura y dirigen las funciones celulares.

Síntesis de proteínas

1. Las células producen proteínas por transcripción y traducción de la información genética contenida en el DNA. 2. El código genético es un conjunto de reglas que relacionan las secuencias de los tripletes de bases del DNA con los codones correspondientes de RNA y los aminoácidos que especifican. 3. Durante la transcripción, la información genética contenida en la secuencia de bases de los tripletes en el DNA se utiliza como molde para la copia de esa información en una secuencia complementaria de codones en el RNA mensajero. La transcripción comienza en una región del DNA denominada promotor. Las regiones del DNA que codifican para la síntesis de proteínas son los exones; aquellas que no lo hacen se llaman intrones. 4. Los pre-mRNA recién sintetizados experimentan modificaciones antes de abandonar el núcleo. 5. Durante el proceso de traducción, la secuencia nucleotídica del mRNA especifica la secuencia aminoacídica de una proteína. El mRNA se une a un ribosoma, los aminoácidos específicos se adhieren al tRNA y los anticodones del tRNA se unen a los codones del mRNA, de manera que el aminoácido específico se ubique en su posición en el polipéptido en vías de crecimiento. La traducción se inicia en el codón de iniciación y finaliza en el codón de terminación.

División celular

1. La división celular es el proceso por medio del cual las células se reproducen a sí mismas. Consiste en la división nuclear (mitosis o meiosis) y la división citoplasmática (citocinesis). La división para remplazar células o agregar células nuevas a un tejido se denomina división celular somática y comprende la mitosis y la citocinesis. La división celular que conduce a la producción de gametos (espermatozoides y ovocitos) se denomina división celular reproductiva y abarca la meiosis y la citocinesis. 2. El ciclo celular, que es una secuencia ordenada de procesos por los cuales una célula somática duplica sus contenidos y se divide en dos, comprende la interfase y la fase mitótica. Las células somáticas humanas tienen 23 pares de cromosomas homólogos, por lo que se denominan diploides (2n). Antes de la fase mitótica, las moléculas de DNA o cromosomas se replican a sí mismas de manera que juegos idénticos de cromosomas puedan transmitirse a la próxima generación de células.

Interfase

Período entre las divisiones celulares; los cromosomas no son visibles bajo microscopia óptica.

Fase G1

La célula metabólicamente activa duplica casi todos sus orgánulos y sus componentes citosólicos; comienza la replicación de los cromosomas. (Las células que permanecen en la fase G1 durante un período prolongado y tal vez nunca vuelvan a dividirse, se consideran en estadio G0)

Fase S

Replicación del DNA y los centrosomas.

Fase G2

Crecimiento celular, continúa la síntesis de enzimas y proteínas; se completa la replicación de los centrosomas.

Fase mitótica

La célula madre produce células idénticas con cromosomas idénticos; los cromosomas son visibles bajo microscopia óptica.

Mitosis

División nuclear; distribución de dos conjuntos de cromosomas en núcleos separados.

Profase

Las fibras de cromatina se condensan en un par de cromátides; el nucléolo y la envoltura nuclear desaparecen; los centrosomas se desplazan hacia polos opuestos de la célula.

Metafase

Los centrómeros y los pares de cromátides se alinean en la placa de metafase.

Anafase

Los centrómeros se separan; juegos idénticos de cromosomas se desplazan hacia los polos opuestos de la célula.

Telofase

Reaparecen las envolturas nucleares y los nucléolos; los cromosomas recuperan la forma de cromatina; desaparece el huso mitótico.

Citocinesis

División citoplasmática; un anillo contráctil forma un surco de separación alrededor del centro de la célula, que divide el citoplasma en dos porciones iguales y separadas.

10. La meiosis es el proceso que genera gametos haploides y consiste en dos divisiones nucleares sucesivas denominadas meiosis I y meiosis II. Durante la meiosis I, los cromosomas homólogos realizan sinapsis (se aparean) y entrecruzamiento de genes, cuyo resultado neto es la formación de dos células haploides con información genética distinta entre sí y de la célula que les dio origen. Durante la meiosis II, las células haploides se dividen para formar cuatro células haploides.

Estratos epidérmicos

Basal Capa más profunda, compuesta por una sola hilera de queratinocitos cúbicos o cilíndricos que contienen filamentos intermedios de queratina (tonofilamentos) dispersos; las células madre se dividen para producir nuevos queratinocitos; los melanocitos y las células de Merkel asociadas con los discos de Merkel están dispersos entre los queratinocitos.

Espinoso: Ocho a diez hileras de queratinocitos multifacetados con haces de filamentos intermedios de queratina; contiene las proyecciones de los melanocitos y las células de Langerhans.

Granuloso: Tres a cinco hileras de queratinocitos aplanados, con orgánulos que comienzan a degenerar; las células contienen la proteína queratohialina (que convierte a los filamentos intermedios de queratina en queratina), y gránulos lamelares, que liberan una secreción rica en lípidos impermeable al agua.

Lúcido: Sólo presente en la piel de los pulpejos de los dedos, las palmas y las plantas; consta de cuatro a seis hileras de queratinocitos muertos, que son planos y transparentes, con grandes cantidades de queratina.

Córneo: Contiene de veinticinco a treinta hileras de queratinocitos muertos aplanados que contienen sobre todo queratina.

Regiones papilar y reticular de la dermis

Papilar: Porción superficial de la dermis (alrededor de una quinta parte), constituida por tejido conectivo areolar con fibras de colágeno y elásticas finas; contiene papilas dérmicas que albergan capilares, corpúsculos de Meissner y terminaciones nerviosas libres.

Reticular: Porción más profunda de la dermis (alrededor de cuatro quintas partes), formada por tejido conectivo denso irregular con haces de fibras gruesas de colágeno y algunas fibras elásticas gruesas. Los espacios entre las fibras contienen algunas células adiposas, folículos pilosos, nervios, glándulas sebáceas y glándulas sudoríparas.

Desarrollo del sistema tegumentario

1. La epidermis se origina a partir del ectodermo embrionario y las estructuras anexas de la piel (pelo, uñas y glándulas cutáneas) derivan de la epidermis. 2. La dermis se origina en las células mesodérmicas.

Período embrionario

1. El embarazo es una secuencia de fenómenos que comienza con la fecundación y continúa con la implantación, el desarrollo embrionario y fetal. Finaliza con el nacimiento. 2. Durante la fecund

ación,un espermatozoide penetra en un ovocito secundario y se produce la unión de sus pronúcleos. La penetración de la zona pelúcida se ve facilitada por las enzimas del acrosoma. La célula resultante es el cigoto. Normalmente, sólo un espermatozoide puede fecundar un ovocito secundario debido a los bloqueos rápido y lento de la polispermia. 3. La rápida división celular del cigoto se denomina segmentación o clivaje, y las células que se originan se llaman blastómeras. La esfera sólida de células producidas por la segmentación es la mórula. La mórula se convierte en blastocisto, una estructura redondeada y hueca de células que se diferencian en el trofoblasto y el macizo celular interno. La inserción de un blastocisto en el endometrio se denomina implantación, y es el resultado de la degeneración enzimática del endometrio. Después de la implantación, el endometrio se modifica y se conoce como decidua. El trofoblasto se diferencia en sinciciotrofoblasto y citotrofoblasto,dos estructuras que forman parte del corion. El macizo celular interno se diferencia en hipoblasto y epiblasto, el disco embrionario bilaminar (dos capas). El amnios es una delgada membrana protectora que se origina del citotrofoblasto. 4. La membrana exocelómica y el hipoblasto forman el saco vitelino, que transfiere nutrientes al embrión, forma células sanguíneas, produce las células germinales primordiales y forma parte del intestino. La erosión de los sinusoides y las glándulas endometriales provee sangre y secreciones, que entran en las redes lacunares para proporcionar nutrición y eliminar los desechos metabólicos del embrión. El celoma extraembrionario se forma dentro del mesodermo extraembrionario. El mesodermo extraembrionario y el trofoblasto forman el corion, la principal zona embrionaria de la placenta. 5. La tercera semana del desarrollo se caracteriza por el proceso de gastrulación, es decir, la conversión del disco embrionario bilaminar en un cilindro trilaminar (de tres capas) compuesto por ectodermo, mesodermo y endodermo. El primer indicio de la gastrulación es la formación de la línea primitiva, después se desarrollan el nódulo primitivo, la placa notocordal y la notocorda. Las tres capas germinativas primarias forman todos los tejidos y órganos del embrión en desarrollo. En el Cuadro 29.1 se resumen las estructuras que derivan de cada una de las capas germinativas. Durante la tercera semana del desarrollo, también se forman las membranas bucofaríngea y cloacal. La pared del saco vitelino da lugar a una estructura vascularizada, la alantoides, que participa en la producción de sangre y en la formación de la vejiga urinaria. 6. La neurulación es el proceso mediante el cual se forman la placa neural, los pliegues neurales y el tubo neural. 7. El mesodermo paraxial se segmenta y forma los somitas, que darán origen a los músculos esqueléticos del cuello, tronco y extremidades. A partir de los somitas, también se forman las vértebras y el tejido conectivo. 8. La formación de los vasos sanguíneos, denominada angiogénesis, comienza a partir de un grupo de células mesenquimáticas que reciben el nombre de angioblastos. El corazón se forma a partir de células del mesodermo que constituyen el área cardiogénica. A fines de la tercera semana, el corazón primitivo late y hace circular la sangre. 9. Las vellosidades coriónicas, proyecciones del corion, se conectan con el corazón embrionario, de manera que los vasos sanguíneos maternos y fetales estén lo suficientemente próximos como para permitir el intercambio de nutrientes y desechos entre la sangre de la madre y del feto. La placentación es el proceso de formación de la placenta, el sitio de intercambio de nutrientes y desechos entre la madre y el feto. La placenta también funciona como barrera de protección, depósito de nutrientes y productora de hormonas que mantienen el embarazo. La conexión real entre la placenta y el embrión (mas adelante, el feto) es el cordón umbilical. 10. La organogénesis es la formación de órganos y aparatos y sistemas que tiene lugar durante la cuarta semana del desarrollo. El proceso por el cual el disco embrionario trilaminar plano se convierte en un cilindro tridimensional se denomina plegamiento embrionario. El plegamiento embrionario permite a varios órganos tomar su posición definitiva y colabora en la formación del tubo digestivo. Los arcos, hendiduras y bolsas faríngeas dan origen a las estructuras de la cabeza y el cuello, hacia el final de la cuarta semana, aparecen los esbozos de los miembros superiores e inferiores, y a fines de la octava semana el embrión tiene características claramente humanas. 29.2 Período fetal 1. El período fetal se relaciona, básicamente, con el crecimiento y la diferenciación de los tejidos y órganos que se desarrollaron durante el período embrionario. 2. La velocidad del crecimiento corporal es notable, especialmente entre las 9 y las 16 semanas.