LA MEMBRANA CELULAR-LAS UNIONES EN HENDIDURA GAP O NEXUS

Son esenciales en las COMUNICACIONES INTERCELULARES

Representan regiones en las que hay canales de union , a traves de los cuales puedan pasar iones y moleculas pequeñas de una celula a otra.

En las celulas con uniones nexus o gap la corriente electrica pasa libremente llevada por iones  ACOPLAMIENTO ELECTRICO.

En esta union las membranas estan separadas por 20 a 40 A y hay una disposicion hexagonal de particulas de 80-90 A

En el centro de cada particula un canal de 15-20 A.

Las uniones nexus o gap permiten el libre pasaje de particulas  pequeñas.

La permeabilidad esta regulada por Ca++ , Si aumenta el Ca ++ Intracelular  la permeabilidad se reduce o se suprime.

A traves del Nexus ciertos metabolitos como nucleotidos pasan de una celula a otra

En varios tipos de CELULAS CANCEROSAS no hay acoplamientos esto esta determinado geneticamente.

Estas uniones conducen SEÑALES ELECTRICAS  entre ciertas neuronas  SINAPSIS ELECTRICAS y en celulas cardiacas, pero la mayoria de las neuronas y las fibras musculares esqueleticas  no tienen acoplamiento electrico

Esas uniones pueden transferir sustancias que controlan el CRECIMIENTO Y LA DIFERENCIACION CELULARES.

LA MEMBRANA CELULAR-LAS MICROVELLOSIDADES

las microvellosidades aumentan mucho la superficie celular de la membrana celular.
En el epetilio instestinal las microvellosidades estan muy desarrolladas  y forman una estructura compacta
En el Microscopio optica aparecen como CHAPA ESTRIADA.

El tamaño de las microvellosidades es aproximadamente

• longitud: 0,6 a 0.8 micrometros
• diametro: 0,1 micrometros

Representan prolongaciones citoplasmaticas cubiertas por la membrana plasmatica

En el interior de las microvellosidades hay microfilamentos que forman una red terminal, estos filamentos contienen ACTINA y se insertan en el extremo por medio de la alfa-actinina SU FUNCION ES LA DE CONTRAER LA MICROVELLOSIDAD.

La superficie externa de la microvellosidad  esta cubierta por una capa de material filamentoso  formado por macromoleculas de GLUCOPROTEINAS.

Las microvellosidades aumentan la superficie de absorcion efectiva y los espacios estrechos entre ellas  forman una especie de tamiz a traves del cual deben pasar las sustancias que son absorvidas.

Cada celula puede tener hasta 3000 microvellosidades.

En un milimetro cuadrado de instestino se pueden encontrar hasta 200 millones de microvellosidades.

 localizaciones de las microvellosidades

• instestino
• celulas mesoteliales
• en epitelio de la vesicula biliar
• utero
• saco vitelino
• hepatocitos ect....

RIBETE EN CEPILLO  de los tubulos renales es similar a la chapa estriada del instestino pero tiene mayores dimensiones.

LA MEMBRANA CELULAR -DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA CELULAR Y COMUNICACIONES INTERCELULARES.

La superficie celular esta relacionada con la 

• absorcion
• secrecion
• transporte de liquidos
• otros procesos fisiologicos

Donde existen especializaciones de la superficie celular.

• La superficie apical se proyecta en delgadas prolongaciones llamadas MICROVELLOSIDADES

• El borde lateral de la celula esta en contacto con una celula adyacente donde estaran estructuras como

1. desmosoma o MACULA ADHERENS

1. La union intermedia o barra terminal ZONULA ADHEREND
2. La union estrecha ZONULA OCLUDENS
3. La union en hendidura o de contacto  NEXUS

• En la superfice basal se observan INVAGINACIONES de la membrana plasmatica, cubierta por una gruesa MEMBRANA BASAL formada por material extracelular.

LA CITOQUIMICA y LA BIOLOGIA MOLECULAR

La citoquimica 
es una rama de la biologia celular  que involucra el analisis quimico y fisicoquimico de la celula.
Destacan los estudios bioquimicos de FISHER Y HOFMEISTER  donde reconocieron que la molecula proteica  esta constituida por aminoacidos unido por puentes peptidicos.

Las investigaciones de MIESCHER,KOSSEL que por el analisis de celulas aislaron los acidos nucleicos cuyo papel basico en la herencia y en la sintesis proteica es fundamental.
OSTWALD  investigo en la actividad catalitica de las celulas y el descubrimiento de las enzimas, donde se producen diversos tipos de transformaciones energeticas necesarias para mantener las actividades vitales.

El punto de convergencia entre la citologia y la bioquimica  se deben a BENSLEY Y HOERR donde se aislaron mitocondrias  donde se llego a la conclusion que son el centro de las oxidaciones  celulares.
La tecnica con radioisotopos  es un metodo dinamico  que permite el estudio del metabolismo de la celula
Los estudios de citofotometria permiten estudiar la localizacion de los Acidos nucleicos  y las proteinas  dentro de partes de una celula.
Otra tecnica  sobre los estudios sobre la localizacion de los isotopos radiactivos  en diferentes estructuras celulares  realizados por medio de la radioautografia.

LA ULTRAESTRUCTURA Y LA BIOLOGIA MOLECULAR implican la completa integracion  de estructura y funcion celulares.
El estudio sobre diferentes enzimas,el modelo estructural del ADN  sugerido por WATSON Y CRICK , por tanto la biologia molecular  esta iluminando los campos de la genetica  a traves de la genetica molecular, de la bioquimia y de la PATOLOGIA  con el establecimiento de enfermedades moleculares.
Tanto la ultraestructura como en la biologia molecular  la integracion entre morfologia y fisiologia son unidades inseparables.

 

LA FISIOLOGIA CELULAR

Esta rama del saber estudia la diversas propiedades de la celula viviente.
Al principio el conocimiento citologico  se basaba en observaciones de celulas y tejidos fijados y coloreados.
FISHER Y HARDY contribuyeron al estudio de las celulas vivientes , se investigo los diversos tipos de movimientos celulares ,ciclosis,movimientos ameboides,ciliar,flagelar, contraccion muscular.
OBERTON  finales del Siglo XIX  dijo que la membrana celular era una pelicula lipidica.
MICHAELIS realizo modelos de membranas para estudiar  el paso de sustancias a su traves, e hizo la primera coloracion vital de las mitocondrias.
El concepto de irritabilidad celular y funcion nerviosa  lo establecio DU BOIS-REYMOND. donde se desarrollaron tecnicas  fisiologicas para medir los potenciales de accion y corrientes nerviosas.
HARRISON 1909  demostro que las celulas nerviosas de un embrion  podian crecer y desarrollarse in vitro  y dio lugar a la tecnica DE CULTIVOS DE TEJIDOS .

La MICROCIRUGIA  con micropipetas  importante para el estudio de las propiedades fisicoquimicas  de las celulas vivientes.

Los aspectos que estudia la fisiologia celular son

• naturaleza de la membrana celular
• transporte activo a traves de las membranas
• las reacciones de las celulas a los cambios del medio celular.
• mecanismos basicos de la excitabilidad celular y contraccion
• estudio de la nutricion,crecimiento,secrecion celular.....

HISTORIA DE LA CITOGENETICA

Nacio de la convergencia entre la CITOLOGIA Y LA GENETICA.
En el siglo XIX -VIRCHOW - habia establecido la universalidad de la division celular como el fenomeno central en la reproduccion de los organismos, donde toda celula procede de otra celula
OMNIS CELLULA E CELLULA.

href="http://www.dailymotion.com/video/xc0a30_omnis-cellula-e-cellula-remak-y-vi_school"
A partir de entonces comienza a producirse  la convergencia  entre el estudio de las celulas y la HERENCIA  y evolucion
WILSON  afirmo "la herencia aparece como una consecuencia de la continuidad genetica de las celulas establecida por la division"

La teoria de de WEISSMAN , de la continuidad del plasma germinativo, establece que la transmision de los factores hereditarios de una generacion a otra  tiene lugar por medio de la llamada continuidad en el plasma germinativo localizado en los elementos sexuales -espermatozoides y ovulo- y no mediante las celulas somaticas.
El descubrimiento de la fecundacion condujo  a postular que el nucleo celular es el portador  de las bases fisicas de la herencia.
ROUX afirmo que la cromatina es las sustancia del nucleo que constituye los cromosomas.

Las leyes fundamentales de la herencia  fueron descubiertas por G.MENDEL.

Se supo que los organismos en las celulas somaticas  tienen una constitucion hereditaria DOBLE O DIPLOIDE  , mientras que las celulas reproductoras  o gametos  esta constitucion es simple o HAPLOIDE.

Los citologos observaron que el ciclo que experimentan los cromosomas en la meiosis de las celulas germinativas  estaba relacionado con los fenomenos hereditarios.
MC CLUNG sugerio que la determinacion  del sexo  esta vinculado con ciertos cromosomas especiales y fue corroborado por STEVEN Y WILSON
La teoria cromosomica  de la herencia corresponde a MORGAN que asignaron a los genes  o unidades  hereditarias la localizacion dentro de los cromosomas.
BATESON bautizo a esta nueva ciencia GENETICA como una rama de la biologia.,

pero la genetica mantuvo desde el principio una intima relacion con LA CITOLOGIA  donde se origino la CITOGENETICA  y de la union de la genetica con la bioquimica  a nivel molecular se creo la GENETICA BIOQUIMICA Y MOLECULAR.

 

LA TEORIA CELULAR EN BIOLOGIA

LA TEORIA CELULAR
Establece que todos los seres vivos animales,vegetales o protozoarios estan compuestos por CELULAS y productos celulares y cada celula se forma por division de otra celula

Esta teoria se formulo en el siglo XIX, destacaron autores como SCHLEIDEN, Y SCHWANN.

Con el progreso de la bioquimica se demostro que existen semejanzas fundamentales en la composicion quimica  y las actividades metabolicas de todas las celulas.
El organismo como una unidad es la suma de las actividades e interacciones de las unidades celulares.
VIRCHOW  aplico la teoria celular a la patologia

VIRCHOW

 

KOLLIKER ,la aplico a la embriologia,donde se demostro que el espermatozoide y el ovulo eran celulas de cuya fusion se desarrolla el organismo.

KOLLIKER

BROWN establecio que el nucleo es un componente fundamental y constante de la celula.

Mas tarde diferentes autores como DUJARDIN,SCHULTZE,PURKINJE,VON MOHL, describieron la celula como una MASA DE PROTOPLASMA limitado en el espacio por una membrana celular y que posee un nucleo, el protoplasma que rodea al nucleo  se llamo CITOPLASMA  en oposicion al carioplasma o protoplasma del nucleo.
las modificaciones que se producen en el nucleo en cada division celular , DIVISION DIRECTA o AMITOSIS  la descubrio REMARK, mientras que la DIVISION INDIRECTA o MITOSIS o CARIOCINESIS  descubierta por autores como SCHLEICHER,FLEMMING.

 

REMARK

En la mitosis el hecho fundamental es la formacion de filamentos nucleares o CROMOSOMAS y su division -autores como WALDEYER-
Otro descubrimiento de importancia es de la fertilizacion del ovulo y la fusion de los dos pronucleos O.HERTWIG. tambien publico un estudio de la celula  segun su estructura y funcion donde surgiria la CITOLOGIA  como una rama separada de la biologia.

O. HERTWIG,

En el citoplasma de la celula se descubrieron 

• EL ASTER.............................................................VAN BENEDEN,BOVERI.
• LAS MITOCONDRIAS.........................................ATLMANN,BENDA
• Y EL APARATO RETICULAR.............................GOLGI

En el siglo XX  el conocimiento de la biologia celular avanzo por dos motivos

• el aumento del poder resolutivo de los instrumentos de analisis MICROSCOPIA ELECTRONICA, DIFRACCION DE RAYOS X.
• la convergencia de la investigacion biologica con la GENETICA,FISIOLOGIA Y BIOQUIMICA.