Escuela Universitaria de Enfermería / Primer Curso

Biología Celular

Blanca Esther Fernandez Alvarez

La finalidad de esta asignatura es el estudio morfofuncional de las células que integran los distintos tejidos del cuerpo. Son objetivos de nuestra asignatura conseguir que el estudiante adquiera unos niveles de conocimiento que le permita poder diferenciar los distintos orgánulos y estructuras que componen las células y conseguir dilucidar la función de esas células en base al diferente desarrollo de unos orgánulos sobre otros.

TEMA 1
Biología Celular: concepto y perspectiva histórica general.- La Biología Celular en el ámbito de las ciencias biomédicas.- Tendencias actuales.

TEMA 2
Medios y métodos de estudio: generalidades.- Microscopio óptico: fundamentos generales.- Imagen microscópica y difracción: significado.- Límite y poder de resolución del microscopio: la apertura numérica y su significado.- La profundidad de campo: concepto y significado.- Los objetivos de inmersión.- El condensador.- La iluminación de Köhler.- Tipos de microscopios fotónicos.

TEMA 3
El microscopio electrónico: generalidades.- Potencial de aceleración y longitud de onda asociada a los electrones: significado.- Tipos de microscopio electrónico.- Estudio comparado del microscopio electrónico y del microscopio fotónico.

TEMA 4
Preparación de muestras: generalidades.- Fijación y fijadores.- Inclusión y tipos de inclusión.- Microtomía y ultramicrotomía.- Coloración y colorantes: concepto y generalidades.- Tipos de colorantes.- El contrastado para M.E.: fundamentos y generalidades.- La congelación-fractura.

TEMA 5
Citoquímica e inmunocitoquímica.- Inmunofluorescencia y microscopía confocal.- Radioautografía.- Estudios "in vivo": generalidades.- Cultivos celulares.- Fraccionamiento celular y centrifugación diferencial.- Otros métodos: la confluencia de metodologias en el campo de la Biología Celular.

TEMA 6
Membrana plasmática: concepto y organización general.- El concepto de "unidad de membrana" y los modelos moleculares: situación actual.- El "mosaico fluido".- Las bicapas lipídicas: organización, capacidad de autosellado y compartimentación celular.- Asimetría de la bicapa: significado.

TEMA 7
Proteinas y membranas biológicas: la criofractura en el estudio de las proteinas de membrana.- Tipos de proteinas de membrana: asimetría.- Movilidad de las proteinas de membrana: visualización y consecuencias.- Los dominios de membrana y las proteinas.- El glicocalix: imagen ultraestructural, organización y significado; reconocimiento celular.

TEMA 8
Adhesión celular, uniones celulares y matriz extracelular: concepto, significado y variabilidad.- Clasificación funcional.- Clasificación morfológica.- Ultraestructura, organización y significado de las uniones de anclaje.

TEMA 9
Uniones "gap": generalidades.- Significado de las uniones "gap".- Uniones célula-sustrato: los hemidesmosomas.- Los contactos focales.- Las integrinas.

TEMA 10
Las membranas y el transporte de sustancias.- Tipos de transporte.- Transporte de moléculas pequeñas: importancia de los dominios de membrana.- Transporte de macromoléculas y partículas: exocitosis, fagocitosis y pinocitosis.- Importancia de los procesos de fusión de membranas: visualización y mecanismo de los mismos.- Las proteínas fusogénicas.- Exocitosis constitutiva y exocitosis regulada.

TEMA 11
Endocitosis inespecífica y mediada por receptor: concepto y significado.- Las vesículas recubiertas y la clatrina.- Tipos y significado.- Los triskeliones: ensamblado y desensamblado.- Concepto, mecanismo e importancia de la transcitosis.-

TEMA 12
El citoesqueleto y la red microtrabecular.- Imagen estructural y ultraestructural.- Filamentos de actina: organización, visualización y significado.- Las proteinas fijadoras de actina: gelación y solación.- Filamentos de actina y proteinas de membrana.- Actina y córtex celular.- Actina, fibras de tensión y contactos focales.-

TEMA 13
Miosina en células musculares y no musculares.- Proteinas contráctiles, mitosis y desarrollo embrionario.- Los microvilli y los estereocilios: imagen estructural, ultraestructural y significado.- Microvilli, proteinas contráctiles y proteinas fijadoras de actina.- Los filamentos intermedios.- Organización y tipos: las proteinas IF.

TEMA 14
Microtúbulos y tubulina.- Organización, variedades y visualización de los microtúbulos.- Las MAPs y los MOTCs.- Microtúbulos, transporte intracelular y movimiento celular.- Cilios y flagelos: estructura, ultraestructura y constitución.- Nexina, dineína y movimiento ciliar.

TEMA 15
Centriolos y cuerpos basales.- Procesos de ciliogénesis.- El citoesqueleto y la organización de complejos pluricelulares.- Citoesqueleto y organización de la matriz extracelular.

TEMA 16
La compartimentación celular: sistema de endomembranas y orgánulos.- El citosol: concepto y significado.- Organización del citosol.- Proteinas citosólicas y membranas.- Inclusiones: concepto y tipos.- Los ribosomas: concepto, morfología y organización.- Ribosomas citoplásmicos y polirribosomas.

TEMA 17
El transporte de moléculas hacia dentro y hacia fuera del núcleo.- El transporte de proteínas al interior de mitocondrias.- Peroxisomas: incorporación de proteínas. Concepto, morfología, biogénesis y significado de las mismas.

TEMA 18
El Retículo endoplásmico (RE): concepto y significado.- Morfología ultraestructural y tipos: el Reticulo endoplásmico rugoso (RER) y el Retículo endoplásmico liso (REL).- El RER como soporte estructural de la síntesis proteica.

TEMA 19
El RER en la síntesis de proteinas propias de la célula y de exportación.- REL, lípidos y esteroides.- El RE como estructura dinámica: cambios temporales y funcionales.

TEMA 20
El Aparato de Golgi: concepto, estructura y ultraestructura.- Localización del aparato de Golgi: significado biológico.- Asimetría y compartimentación funcional del aparato de Golgi. Transporte vesicular y mantenimiento de la identidad de los compartimentos.

TEMA 21
Los lisosomas: concepto, morfología y significado.- Lisosomas primarios y secundarios: cuerpos residuales.- Lisosomas y aparato de Golgi: biogénesis.- Digestión intracelular: heterofagosomas y autofagosomas.- El compartimento endosómico y el CURL: recuperación de receptores.- Digestión extracelular.- Los peroxisomas: concepto, morfología, biogénesis y significado.

TEMA 22
Orgánulos energéticos: concepto y significado.- La mitocondria: morfología y caracteres generales.- Ultraestructura mitocondrial.- Inclusiones mitocondriales.- Organización de las membranas mitocondriales externas e internas.- Cambios conformacionales.- Matriz mitocondrial, ADN y mitorribosomas.- Biogénesis mitocondrial.

TEMA 23
Núcleo celular: características generales.- Nucleoplasma y matriz nuclear.- La envoltura nuclear: concepto y constitución.- Los poros nucleares y los complejos de poro: organización y significado.- La lámina nuclear: concepto y constitución.- Las proteinas de la lámina y las proteinas IF.- Ensamblado y desensamblado de la envoltura nuclear: papel de la lámina nuclear.

TEMA 24
La cromatina: concepto y constitución general.- Eucromatina y heterocromatina.- El nucleosoma: concepto y constitución: los octámeros de histonas y el ADN.- Ensamblado del octámero.- La fibrilla unitaria de cromatina: modelos de empaquetamiento del nucleosoma.

TEMA 25
El nucleolo: concepto y morfología.- Ultraestructura: parte fibrilar y parte granular.- Organización de la zona fibrilar y granular: los organizadores nucleolares (NOR).- Nucleolo y ARN ribosómico.- Transporte al citoplasma y ensamblado de los ribosomas.- Inclusiones nucleolares.

TEMA 26
El ciclo celular: concepto y significado.- El periodo G1 (Gap 1): el punto de restricción.- El periodo S (Synthesis): el "activador de fase S", su significado.- El periodo G2 (Gap 2): significado biológico.- El periodo M (Mitotic): el "factor promotor de fase M" (MPF).- El MPF y la ciclina: significado.- El periodo G0.

TEMA 27
La mitosis: concepto y significado.- Cariocinesis y citocinesis.- El cromosoma eucariótico.- Organización y significado del centrómero y el cinetocoro: ADN centromérico.- Constricciones secundarias y NOR.- Esquema general del proceso mitótico: Profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.

TEMA 28
El aparato mitótico: concepto y organización general.- El ciclo centriolar.- Microtúbulos polares y cinetocóricos.- La placa metafásica y los microtúbulos.- Anafase y deslizamiento de microtúbulos: Anafase A, anafase B, dineina y quinesina.- La citocinesis: influencia del huso mitótico.- El "cuerpo medio" y el anillo contráctil.- Actina, miosina y citocinesis.- El ciclo del nucleolo.

TEMA 29
La meiosis: concepto y significado.- División I y II.- La profase I: particularidades.- El leptoteno: placas de unión.- El zigoteno: sinapsis.- El complejo sinaptonémico: ultraestructura y significado.- El paquiteno: nódulos de recombinación y sobrecruzamiento.- El diploteno y los quiasmas: terminalización.- La diacinesis.- La profase I y el periodo G2.- La división II.- La lámina nuclear en la meiosis.

PROGRAMA PRACTICO

Sesión 1
Realización de bloques de parafina.- Manejo de microtomos y cuchillas.-Realización de cortes por parafina.- Extensión y pegado de los cortes.- Manejo del microscopio fotónico.

Sesión 2
Desparafinado e hidratación de los cortes.- Metodología de preparación de soluciones colorantes sencillas: lacas de hematoxilina.- Realización de una coloración H+E.- Realización de una coloración tricrómica.

Sesión 3
Realización y procesado de cortes por congelación.- Los métodos de impregnación metálica.- Realización de una impregnación argéntica de fibras reticulares.- Realización de una impregnación argéntica de tejido nervioso.

Sesión 4
Los métodos de coloración física: demostración de la presencia de grasas mediante Oil Red "O".- Demostración de la obtención de cortes por metacrilato.- Procesado y coloración de cortes por metacrilato.

Sesión 5
Demostración de la fabricación de cuchillas de vidrio.- Demostración de los métodos de tallado de bloques y obtención de cortes semifinos: Ultramicrotomo.- Coloración de cortes semifinos.- Demostración del funcionamiento del M.E.

Sesión 6
Observación de estereocilios y "borde estriado".- Observación de neurofibrillas.- Estudio, descripción y discusión de imágenes de M.E.: Citoesqueleto, microvilli, cilios, centriolos, etc.

Sesión 7
Observación del aparato de Golgi.- Observación del ergastoplasma y grumos de Nissl.- Observación de gránulos de secrección.- Estudio, descripción y discusión de imágenes de M.E.: Aparato de Golgi, Retículo endoplásmico, secrección, etc.

Sesión 8
Observación de gránulos pigmentarios y gránulos de lipofucsina.- Observación de mitocondrias.- Estudio, descripción y discusión de imágenes de M.E.: Mitocondrias, pinocitosis, lisosomas, cuerpos residuales.

Sesión 9
Observación de la cromatina y demostración del corpúsculo de Barr.- Observación de nucleolos.-Observación de distintos tipos de núcleos.- Estudio, descripción y discusión de imágenes de M.E.: Mitocondrias, membrana nuclear, cromatina, nucleolos, etc.

Sesión 10
Observación de cromosomas.- Observación de las fases de la mitosis.- Observación de las fases de la división meiótica.- Estudio, descripción y discusión de imágenes de M.E.: Aparato mitótico, cromosomas, complejo sinaptonémico, etc.

Se realizará un exámen final escrito en el que entrarán preguntas tipo test y preguntas cortas.

- Karp, G. (1998).- Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana.
- Alberts, B. y cols. (1999) Introducción a la Biología Celular. Ed. Omega.
- Paniagua y cols. (1999) Biología Celular Ed. McGraw-Hill Interamericana.