Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Fisio Celular - Coggle Diagram
Fisio Celular
Receptores
ENZIMATICOS: Pueden ser receptores tirosina kinasa (RTK) o serina treonina kinasa (Ser-ThrK). Los receptores enzimáticos están asociados a factores de crecimiento (factores tróficos) y algunas hormonas.
- Tienen 1 dominio transmembrana.
- Las kinasas son enzimas que fosforilan y las fosfatasas desfosforilan.
- Ej: RTK (Vía de MAPKinasas) y Vía RTK con PI3/AKT/mTOR
METABOTROPICOS: Son receptores asociados a proteína G, el receptor acoplado a proteína G tiene 7 dominios transmembrana y la proteína G tiene 3 subunidades, alfa, beta y gamma, se activa con GTP y desactiva con GDP.
- Ej: Vía del cAMP y vía del calcio.
NUCLEARES: Usan un ligando hidrofóbico (hormona esteroidal como estrógeno o testosterona), el receptor también es un factor de transcripción y pueden dimerizar en el DNA.
- Los receptores intracelulares (nucleares) pueden estar en el citosol, en el citosol del núcleo y pueden tener un sitio de unión al DNA.
- Ej: Señalización de estrógeno por el receptor nuclear o por proteína G.
IONOTROPICOS: Es una señalización mediada por canales, pueden ser por un ligando, por voltaje o por activación mecánica.
- Ligando: Receptor de acetilcolina en la placa motora, el ligando es un Ach, se une al sitio de unión, el canal sufre un cambio conformacional y permite la entrada de sodio a la placa motora.
- Voltaje: Canal sensible a voltaje de calcio en el botón presináptico de la neurona, llega un estimulo, se despolariza la membrana y este cambio en el voltaje genera un cambio conformacional en el canal, se abre y permite la entrada de calcio.
- Mecánico: Cualquier movimiento o distensión celular genera la apretura del canal. Canal en el oído de potasio con actividad mecánica, las vibraciones del sonido mueven los cilios en el oído y abren el canal, esto permite que entre potasio, entra potasio porque hay mas potasio afuera en la linfa que adentro.
Contracción Muscular
La señal para generar la contracción muscular proviene de la parte ventral de la médula espinal, el axón de la motoneurona llega a la fibra muscular, cuando se manda la señal genera una despolarización por la membrana del axón que llega hasta el botón presináptico de la motoneurona.
- Llega la señal que despolariza la membrana hasta el botón presináptico, esta despolarización genera la apertura de los canales de calcio sensibles a voltaje ubicados en la membrana de la neurona presináptica, ocurre un cambio conformacional, se abre el canal y puede ingresar el calcio.
- Cuando ingresa el calcio a la célula, esta molécula es capaz de mover las vesículas que contienen Ach (el neurotransmisor encargado de la contracción muscular), pero ¿cómo lo hace?
- El calcio interactúa con el complejo SNARE. Las vesículas de Ach tienen proteínas especializadas para el pulling y el anclaje de la vesícula en la membrana interna para que se pueda abrir, estas son la sinaptotagmina y la sinaptobrevina. Además hay otras proteínas ubicadas en la membrana cómo la sintaxina y SNAP que son parte del complejo SNARE y ayudan al anclaje y docking de la vesícula a la membrana. Cuando la vesícula inicia el proceso de docking las proteínas interactúan, la sinaptobrevina con las proteínas de la membrana y además una proteína llamada complexina que interactúa con el complejo SNARE. Cuando llega el calcio a la célula este interactúa con la sinaptotagmina, la sinaptotagmina secuestra el calcio y la proteína sufre un cambio conformacional, donde libera la complexina del complejo SNARE y ella misma se une al complejo, esto genera el pulling, se abre la vesícula y se libera el neurotransmisor, en este caso la ACH.
- Ahora se liberó Ach a la hendidura sináptica, el neurotransmisor viaja por la hendidura hasta llegar a los receptores de Ach en la membrana de la placa motora, este es un receptor ionotrópico, donde el ligando es la Ach, pero cuando se une se genera un cambio conformacional que libera K+ y entra Na+. Se une Ach, entra el sodio y esto genera una despolarización localizada que después viajará por la membrana hasta llegar a los túbulos T, a los sacos terminales de los túbulos T.
- Antes de pasar a la contracción muscular, hay que explicar que ocurre con la Ach que no se utiliza en la hendidura sináptica, la acetilcolinesterasa (en la membrana de la neurona postsináptica)es una enzima que hidroliza Ach en acetato y colina, el acetato se degrada y la colina es recapturada en la presinaptica en un cotransporte con sodio. La colina dentro de la célula presináptica reacciona con acetil-CoA por la acción de la colino acetiltransferasa y forma nuevamente la acetilcolina.
- Entra Na+ y esto genera una despolarización local que llega hasta el túbulo T, en el túbulo T hay un receptor de dihidropiridina que sufre un cambio conformacional y genera la apertura de otro canal de calcio de rianodina, se abre el canal de calcio y se libera el calcio desde el retículo sarcoplásmico hacia el sarcoplasma.
- El calcio en el sarcoplasma se dispersa y ahora es capaz de interactuar con las fibras musculares, hay 2 tipos de fibras, los filamentos gruesos que es la miosina y los filamentos delgados que son la actina, troponina y la tropomiosina.
- La tropomiosina envuelve el filamento de actina y bloquea el sitio de unión de la cabeza de la miosina con la actina para generar la contracción, si no se mueve la tropomiosina no hay contracción.
- La tropomiosina además interactúa con otra proteína llamada troponina que tiene 3 subunidades, la troponina C que tiene el sitio de unión con calcio, la troponina I que inhibe el movimiento de la tropomiosina para que pueda unirse la actina con la miosina y la troponina T que es la subunidad que une la troponina a la tropomiosina.
- Entonces, llega el calcio, se une a la troponina C, se genera el cambio conformacional en la tropomiosina, está se mueve y deja libre el sitio de unión de la actina para que se pueda unir con la cabeza de la miosina. Esta unión genera la contracción muscular. Se hidroliza un ATP en la cabeza de miosina
- Finalmente, cuando termina la contracción el calcio es capturado y devuelto al retículo sarcoplásmico mediante la bomba ATPasa (SERCA) en la membrana del retículo sarcoplásmico, capta el calcio después de la contracción y lo expulsa. (También sirve la calcecuestrina (CSQ) se encuentra en el lumen del retículo sarcoplásmica, cerca de los receptores de rianodina)
Potencial de Acción
- ESTIMULO: El estimulo debe pasar el umbral de -55mV para iniciar la apertura de los canales de Na+. Si no se pasa el umbral hay iniciación fallada.
- DESPOLARIZACIÓN: Se logra pasar el umbral y se genera el cambio conformacional de los canales de Na+ sensibles a voltaje. Entra Na+ a la célula, aumenta le voltaje hasta mas o menos los 30-40 mV, antes de llegar a la cima del PA se empiezan a abrir los canales de K+ para disminuir el aumento de voltaje. A los 30mV se cierra Na+ y queda abierto solo el canal de K+
- REPOLARIZACIÓN: Ahora todos los canales de Na+ están cerrados y abiertos los canales de K+, entonces se esta polarizando nuevamente la neurona.
- HIPERPOLARIZACIÓN: Los canales de K+ siguen sacando K+ hasta después del potencial de reposo, llegando casi hasta los -90mV. La neurona se hiperpolariza (muy negativa). Se cierran todos los canales y la bomba Na+/K+ reestablece las concentraciones iniciales de la célula, hace que salgan 3Na+ y entren 2K+ (gastando 1 ATP en el proceso).
- REPOSO: Vuelve al estado basal.
Potenciales
Excitación ocurre en células excitables, estas son el musculo y las neuronas.Potencial de Membrana (-70mV en reposo de la neurona): Carga eléctrica en la membrana de las células corresponde a la diferencia entre el potencial electroquímico (diferencia en la concentración y las cargas eléctricas, por eso es electroquímico) que hay entre el interior y el exterior (interior negativo con respecto al exterior).Potencial de Acción: Es un cambio en el potencial de membrana en respuesta a un estimulo que puede abrir o cerrar canales iónicos (en masa). En una neurona el PA corresponde a una rápida despolarización de la membrana mediada por la apertura de canales de sodio y que sigue la regla del todo o nada (umbral, si alcanza el umbral hay si no no hay).
- Depende de un estimulo como un neurotransmisor, entra sodio y eso aumenta el potencial de membrana.
Sinapsis y Memoria
Sinapsis: Estructura que permite pasar señales eléctricas o químicas a otra neurona, pre-hendidura-post
Química:
Hay espacio entre la pre y la post, la hendidura sináptica. Las vesículas liberan nt que se unen a receptores en la post. Es unidireccional, activa, requiere de canales iónicos dependientes de ligandos y es lenta.
-
Eléctrica:
Acoplamiento directo entre dos neuronas, es rápido, bidireccional y pasiva (señal disminuye con la distancia). Las células se comunican por GAP junctions, las cuales conectan los citosoles de ambas neuronas para que pasen los iones.
Ciclo Celular
FASES:
- G1: Gap Phase 1, en esta etapa la célula crece en masa, sintetiza proteínas, centriolos, ER, etc. y organelos requeridos para producir 2 células funcionales. Si las condiciones externas son muy desfavorables la célula puede retrasar este proceso o hasta pasar a G0 (estado de reposo especializado).
- S: Dura entre 10-12 horas. Se replica el DNA.
- G2: Se sintetizan las proteínas requeridas para entrar en mitosis y se chequea que el DNA se copio correctamente y se condensan los cromosomas.
- M: Se segregan los cromosomas y ocurre la división celular y citoquinesis, dura una hora aprox.
→ OBJETIVO: Duplicar con exactitud la gran cantidad de DNA y generar 2 células hijas con la misma info genética.
→ Citoquinesis-G1-S-G2-M
FASE M:
- PROFASE: Cromosomas se condensan, centriolos se separan.
- PROMETAFASE: Ruptura de la envoltura nuclear, los cromosomas se unen al microtúbulo a través del cinetocoro.
- METAFASE: Cromosomas se alinean en el ecuador.
- ANAFASE: Cromátidas hermanas se separan.
- TELOFASE: Cromátidas son llevadas a los polos y sintetizan nueva membrana nuclear. Comienza con la contracción del anillo contráctil.
- CITOQUINESIS : Separación física del citoplasma en dos células hijas
Apoptosis
- Necrosis: Es un proceso pasivo por daño agudo, la célula se hincha porque entra agua y provoca citólisis. Hay depleción de ATP y el DNA se fragmenta al azar, se genera inflamación que afecta al tejido vecino (minutos).
- Apoptosis: Proceso activo donde la célula participa en su muerte, hay condensación celular dejando las membranas intactas. No hay inflamación y los macrófagos fagocitan a la célula apoptótica (no afecta a los vecinos), (15-20 minutos y no deja marcas ni rastro)
.
.
Apoptosis:
- La apoptosis se activa desde el interior de la célula en respuesta a lesión o estrés, específicamente desde el espacio intermembrana de las mitocondrias hacia el citoplasma (citocromo C, fundamental para la formación del apoptosoma)
- Contracción Muscular: Escisión de laminas nucleares provoca desorganización irreversible de la lamina nuclear y fragmentación del DNA por nucleasas (CAD).
- Contracción y Fragmentación celular: Proteínas de adhesión son escindidas facilitando la endocitosis de la célula apoptótica (tubulina, actina, intermedios)
- Fragmentación de Organelos: trans glutaminasas, GRASP65.
-
Matriz (ECM)
Componentes:
LAMININA: Principal componente de la lamina basal, sostiene el epitelio, esta compuesta por 3 cadenas polipeptídicas que se unen por enlaces disulfuro. Se unen en el epitelio por integrinas y otros receptores localizados en la membrana plasmática basal
FIBRONECTINA: Esta en la matriz extracelular e interviene en el anclaje e interacción célula-matriz. Compuesto por 2 polipéptidos unidos por disulfuro. La unión destinada a la célula se constituye por 3 aa: Arginina, glicina y acido aspártico.
COLAGENO: Proteína fibrosa, es larga, rígida y tiene una estructura helicoidal trimétrico (alfa-hélice). Es rica en glicina y prolina y entrega resistencia y elasticidad a la matriz. Los colágenos fibrilares dan resistencia mecánica e influyen en interacciones que forman las fibras entre si y otros componentes de la matriz.
CITOESQUELETO: Entramado tridimensional de proteínas, entrega soporte, organiza estructuras e interviene en fenómenos de transporte, trafico y división celular. Esta compuesto por filamentos de actina, filamentos intermedios y microtúbulos.
PROTEOGLICANOS: Glicoproteínas altamente glicosiladas. Mantienen hidratada la matriz extracelular. Generan poros de distintos tamaños que forman filtro selectivo.
INTEGRINAS: Integra la interacción entre ECM y el citoesqueleto, lo hace a través de un heterodímero con las subunidades alfa y beta. La alfa une calcio para la interacción con el ligando extra. La beta ayuda a formar el complejo que reconoce el ligando en conjunto con el calcio, recibe info sobre el cambio conformacional y se comprime en respuesta a este, funciona como señal para lograr una interacción del intracelular (citoesqueleto) con ECM.
Mecanismos de Adhesión
- Anchoring Junctions: El desmosoma conecta filamentos intermedios celula-celula y el hemidesmosoma es célula-matriz.
- Occluding Junctions (Tight junctions): Evita que el material fuera del epitelio pueda penetrar o filtrar en/entre las células.
- Channel Forming Junctions: Unión entre célula por gap junctions. Permite el paso de pequeñas moléculas solubles y agua entre una célula y otra.
- Signal Relaying Junctions: Unión entre neuronas.
- Cadherinas: Proteínas de adhesión dependientes de calcio. Cuando no hay calcio extracelular las uniones por cadherinas se desorganizan. Median adhesiones homofílicas (interacciones con moléculas del mismo subtipo en ambas células adhesionadas)
Sistema Inmune
.
Inmunidad INNATA: NO es especifica, siempre presente y lista para atacar.
- Barrera física/química: No deja que entren patógenos, son las células epiteliales, la unión de estas células, pH estomacal, flora normal, mucosas.
- Respuesta celular intrínseca: Destrucción o inactivación del factor invasor, como endocitosis de bacterias, degradación de RNA viral.
- Neutrófilos, macrófagos, células citotóxicas naturales y sistemas del complejo: Reconocen elementos del patógeno y colaboran en la destrucción de esta.
Inmunidad ADAPTATIVA: Se activa frente a estimulación por exposición a antígenos, mas potente y especifica, pero con tiempo de acción mas lento y se asocia a memoria inmune. Se basa en la presencia de clones pre-existentes de antígenos para hacer una respuesta especifica y hay respuesta primaria y secundaria.
- Humoral: Activación de linfocitos B a secretar anticuerpos (inmuglobulina).
- Celular: Activación de linfocitos T quienes reaccionan de forma directa contra un antígeno.
Membranas Celulares
.
Composición: Lípidos (colesterol y fosfolípidos)
Azúcares (proteoglicanos o peptidoglicanos que son proteínas con azúcar), y Proteínas (receptores)
- Lípido mas común es fosfotidil-colina, es un glicerol y los lipid rafts están hechos de esfingolipidos
Saturación: Cuando un lípido esta saturado tiene mas hidrogeno y hace que las colas estén mas rígidas (viscoso), en cambio cunado esta insaturado, las colas (los carbonos) hacen dobles enlaces porque hay menos hidrogeno (fluido y doblado).Temperatura y Colesterol:
- La membrana cuando esta en altas temperaturas aumenta su fluidez, entonces para ponerla un poco mas rígida y darle soporte y estructura el colesterol le otorga mayor rigidez y viscosidad para que no se desintegre la membrana.
- Cuando la membrana esta a bajas temperaturas se pone muy viscosa y apretada y eso inhibe o dificulta la permeabilidad y la entrada y salida de moléculas, entonces el colesterol entre los fosfolípidos los separa y impide la gelificación.
Citoesqueleto
Es el esqueleto de la célula y esta compuesto por proteínas y sus funciones son de soporte, estructura, movimiento de la célula, transporte vesicular, endo y fagocitosis, etc.
-