Esquemas De Contenidos sobre las partes de la célula PDF

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Estos esquemas contienen apuntes sobre las partes de la célula de 2 de bachillerato....

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Tema 6: El citoplasma celular 1. EL CITOSOL En las células eucariotas, el citoplasma celular: todo lo comprendido entre la membrana citoplasmática y la membrana nuclear. En él se pueden distinguir una matriz acuosa llamada citosol o hialoplasma, e inmersos en este, estructuras y orgánulos celulares. En las células procariotas comprende todo el contenido de la membrana citoplasmática hacia el interior, conteniendo en este caso la región del nucleoide pero no orgánulos, al carecer de ellos. El citosol está formado por una dispersión coloidal compuesta por una gran cantidad de agua, que ocupa la mayor parte del volumen celular. La función del citosol es básicamente constituir el medio único en el que se realizan las reacciones del metabolismo celular. Así mismo dar consistencia y estructura a la célula y facilitar el desplazamiento intracelular de estructuras y elementos del citoesqueleto.

3. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Está formado por un sistema laberíntico de membranas que forman cisternas y conductos interconectados, que dejan un espacio interior llamado lumen. Existen dos tipos diferenciados, retículo endoplasmático rugoso y liso.

3.1. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER) Está formado por vesículas y cisternas de tamaño variable, posee ribosomas adheridos a la membrana por su cara citosólica, realizan una síntesis muy activa de proteínas, como las secretoras del páncreas, mientras que en otras, como los eritrocitos de mamíferos, no aparece. Realiza las siguientes funciones: - Almacena en el lumen las proteínas sintetizadas por los ribosomas adheridos a su membrana. Desde allí serán luego transportadas hacia otros puntos de la célula. - Realiza la glucosilación de algunas de las proteínas almacenadas, es decir el proceso de maduración que las transformará en glucoproteínas.

3.2. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO (REL) Está formado por una red de túbulos de carácter membranoso presenta una superficie lisa. Realiza las siguientes funciones: - Síntesis de lípidos, como fosfolípidos, colesterol. Una vez sintetizadas esas sustancias, son transportadas a otras partes de la célula mediante vesículas. - Contracción muscular en el retículo sarcoplasmático. Una bomba de Ca++ crea en él un gradiente electroquímico que provoca la contracción de los músculos. - En general actúa como regulador de la concentración de Ca en el citosol. - Detoxificación, participando en la eliminación de sustancias tóxicas. Esta función se realiza sobre todo en el hígado. - Liberación de glucosa a partir de gránulos de glucógeno almacenados en las células hepáticas, cuando se necesita energía. - Produce vesículas para el transporte de lípidos y proteínas con destino al complejo de Golgi.

2. EL CITOESQUELETO Es un conjunto de filamentos de carácter proteico que aparecen en el citosol. Forman estructuras de tipo reticular que contribuyen a mantener la morfología celular y a la organización interna de los orgánulos citoplasmáticos, así como al movimiento y la división celular. Está formado por elementos de tres tipos diferentes, microfilamentos de actina, filamentos intermedios y microtúbulos.

2.1. MICROFILAMENTOS DE ACTINA

2.2. FILAMENTOS INTERMEDIOS

Están formados por filamentos de muy poco grosor de una proteína globular llamada actina que presenta dos extremos con polaridad diferente y con tendencia a enrollarse y desenrollarse de forma dextrógira. La forma constituida por dos hebras se llama actina F y cada hebra aislada se llama actina G.

También llamados tonofilamentos, son estructuras muy abundantes sólo en las células animales, formadas por proteínas fibrilares, forman redes alrededor del núcleo celular que se extienden desde él, de forma radial, hacia la periferia celular.

La función de los microfilamentos está relacionada con: - La contracción muscular: la actina se asocia a la miosina .La asociación de ambas facilita el acortamiento (contracción) y alargamiento (relajación) de los sarcómeros y por lo tanto de los músculos. - Forma una estructura bajo la membrana citoplasmática, que ayuda a mantener la morfología celular. Por ejemplo el esqueleto mecánico de las microvellosidades intestinales - Movimiento ameboide: los pseudópodos contienen microfilamentos de actina, lo que les aporta cierta consistencia. - Citocinesis o clivaje celular: para dividir el citoplasma de las dos células hijas se produce un anillo contráctil de actina y miosina que se va cerrando adherido a la membrana celular en su parte interna, hasta que provoca su estrangulación y separación. - Corrientes de ciclosis celular: en células vegetales, lo que provoca la agitación del citosol y el movimiento cíclico de los orgánulos que contiene.

Realizan una función estructural, aportando resistencia mecánica Hay tres clases: - Filamentos de queratina: en los desmosomas del tejido epitelial, al que aportan resistencia mecánica. - Neurofilamentos: situados en los axones de las neuronas. - Filamentos de vimentina y desmina: los primeros en el tejido conjuntivo , los segundos en las células musculares.

4. COMPLEJO DE GOLGI Se trata de un sistema de cisternas membranosas aplanadas, llamadas dictiosomas. Se observan dos regiones diferenciadas en los dictiosomas, relacionadas con el transporte golgiano: - Cara cis, proximal o de formación, de forma convexa. Orientada hacia el núcleo, es la cara que recoge las vesículas provenientes del retículo endoplasmático. - Cara trans, distal o de maduración, de forma cóncava. Orientada hacia la membrana celular, está relacionada con la formación de vesículas de secreción. Las funciones que realiza son las siguientes: - Glucosilación de lípidos y proteínas mediante la adición de oligosacáridos para formar glucolípidos y glucoproteínas. - Fosforilación de proteínas mediante la adición de grupos fosfato. - Transporte golgiano de lípidos y proteínas desde la cara cis del complejo hasta la cara trans. - Formación de lisosomas a partir de vesículas de secrecióncon contenido en enzimas hidrolasas ácidas. - Mantenimiento y reciclaje de la membrana citoplasmática al fusionarse con esta las vesículas de secreción.

2.3. MICROTÚBULOS Son formaciones cilíndricas huecas, con un diámetro de 25 nm que aparecen dispersas por el citosol, o formando estructuras tanto estables como lábiles. Está compuesto por 13 elementos o subunidades, llamadas protofilamentos, formados por una proteína globular llamada tubulina, de la que existen al menos tres formas diferentes, la αtubulina, la β-tubulina y la γ-tubulina. Las dos primeras se asocian para forman dímeros, que se unen entre sí para formar los protofilamentos citados.Un conjunto de 13 protofilamentos constituyen finalmente el microtúbulo. La γ-tubulina forma estructuras anulares en los llamados COMT. Las funciones que llevan a cabo estos microtúbulos son: - Forman el huso acromático, encargado de la organización y desplazamiento de los cromosomas completos. - Forman los centríolos constituyentes del centrosoma o citocentro de células animales (¡ojo! nunca aparecen en células vegetales). - Contribuyen a mantener la estructura morfológica característica de algunas células, como es el caso de los eritrocitos. - Transporte de vesículas a través del citoplasma, como en el transporte de los neurotransmisores neuronales. - Movimiento celular mediante la emisión de pseudópodos, o como el elemento estructural interno de cilios y flagelos.

5. LISOSOMAS Son orgánulos membranosos de pequeño tamaño y forma esférica, que contienen enzimas hidrolasas ácidas (pH 4,6) con función digestiva. Las hidrolasas, se sintetizan en el RER y son empaquetadas en los lisosomas vía complejo de Golgi. Actúan como un “sistema digestivo celular” con función nutritiva, de defensa o de reciclaje, según los casos. Necesitan que su interior posea un valor sumamente ácido, consiguiendo a costa de un sistema de bombeo de H+ en su membrana que hace pasar estos iones al interior, en contra de gradiente, desde el citosol. En los vegetales también existen estructuras que contienen una gran variedad de hidrolasas ácidas capaces de digerir metabolitos y partes de citoplasma, pero estas enzimas se encuentran en distintas estructuras rodeadas de membrana. Existen dos tipos de lisosomas: - Lisosomas primarios: son las vesículas de secreción que proceden directamente del complejo de Golgi, sus enzimas en ese momento aún no han actuado en procesos de hidrólisis. Pueden producir una digestión extracelular,como es el caso de la remodelación de los tejidos óseos y cartilaginosos. O una digestión intracelular, dando lugar a los lisosomas secundarios. - Lisosomas secundarios: son los formados por la fusión de uno o varios lisosomas primarios con una vesícula endocítica (fagocítica o pinocítica). Además de la digestión mediante la endocitosis, los lisosomas también tienen la función de digerir otros materiales procedentes de la fagocitosis y la autofagia: - Fagocitosis: existen células ameboides especializadas en la fagocitosis, como los macrófagos, células encargadas de eliminar antígenos. Para ello forman vacuolas fagocíticas llamadas fagosomas. Cuando los lisosomas primarios se fusionan a estas para verter sus hidrolasas toman el nombre de fagolisosomas o heterofagosomas. - Autofagia: con el fin de renovar los tejidos, eliminando los orgánulos celulares viejos o dañados. Estos son rodeados por una membrana procedente del RE, resultando un autofagolisosoma, que una vez unido a un lisosoma primario realiza la digestión. Heterolisosomas: se forman por la fusión de lisosomas primarios con vesículas endocíticas o fagocíticas que contienen sustancias externas, y autolisosomas a los que se forman por la fusión con vesículas autofágicas que contienen restos celulares a reciclar. Como consecuencia de todos estos procesos, se producen unos lisosomas inactivos que contienen los desechos producidos en la digestión.

Tema 6: El citoplasma celular 6. GLIOXISOMAS Son orgánulos pequeños,rodeados por una membrana simple, típicos de células vegetales.En su interior tiene lugar la transformación en glúcidos de las grasas acumuladas en las semillas de vegetales, mediante el ciclo de ácido glioxílico.

7. PEROXISOMAS Son orgánulos esféricos pequeños,rodeados por una membrana simple, que contienen proteínas procedentes del citosol, que a veces aparecen en forma cristalizada. Intervienen en procesos de oxidación. Sus funciones son muy variadas: - Realizan la degradación de ácidos grasos como fuente añadida de energía mediante el proceso deβ-oxidación, aunque en las células animales este proceso se realiza también en el interior de la matriz mitocondrial. - En las células vegetales también se lleva a cabo en su interior la denominada vía glicólica, proceso por el cual se recupera algo de la efectividad fotosintética perdida por el fenómeno de la fotorrespiración en las plantas C3. De ello hablaremos más adelante, cuando veamos la fotosíntesis. - La síntesis de lípidos como el colesterol. - Detoxificación: de sustancias tóxicas como el etanol, en el hígado y el riñón. Los procesos que ocurren en su interior producen la liberación de peróxido de hidrógeno por efecto de las enzimas peroxidasas

8. VACUOLAS Son cisternas de tamaño variable. El conjunto de las vacuolas de una célula vegetal constituye el vacuoma. Su función puede ser variada: - Mantiene la turgencia celular. - Digestión celular en células vegetales - Almacenamiento de sustancias diversas: agua, iones, glúcidos, aminoácidos, proteínas, polisacáridos, sustancias tóxicas. - En algunos protozoos aparecen vacuolas pulsátiles, con una capacidad contráctil, cuya misión es la regulación osmótica celular. 10.CLOROPLASTOS Los plastos o plastidios son orgánulos exclusivamente vegetales; a su conjunto en la célula, se le llama plastidioma. Existen varios tipos, según su función y el órgano dónde la lleven a cabo: - Cloroplastos: de color verde intenso, por contener clorofilas, realizan el proceso de fotosíntesis. - Cromoplastos: contienen pigmentos coloreados llamados carotenoides, como los presentes en tomates, cítricos, zanahoria, remolacha, ... - Leucoplastos: carecen de pigmentos, por lo que tienen un aspecto translúcido. Almacenan lípidos , proteínas o almidón. Suelen aparecen en la semilla, yemas en el tallo y en la raíz. Los cloroplastos: están rodeados por una doble membrana denominada membrana plastidial externa y membrana plastidial interna, dejando entre ambas un espacio intermembranoso y un espacio interior por dentro de la membrana interna llamado estroma, donde tiene lugar la fase oscura de la fotosíntesis. En el interior del estroma se encuentra otra membrana muy replegada llamada membrana tilacoidal, que forma estructuras membranosas llamadas tilacoides. El espacio comprendido dentro de los tilacoides se llama espacio tilacoidal. Estos tilacoides tienen forma de sacos planos apilados y conectados entre sí formando la grana. En aquellos se realiza la fase lumínica de la fotosíntesis, al estar contenida allí la mayoría de los pigmentos fotosintéticos. En la matriz se encuentra ADN circular de doble hélice y ribosomas 70S.

9. MITOCONDRIAS Se degradan por oxidación sustancias de diverso tipo para obtener energía en forma de ATP. El conjunto de todas las mitocondrias en una célula se llama condrioma. Sólo se transmiten por vía materna. Su estructura consta de una doble membrana que la delimita del exterior, llamadas membrana mitocondrial externa e interna. La primera, es muy permeable. Tiene un 40% de lípidos (muy rica en colesterol) y 60% de proteínas. La membrana interna está muy replegada formando crestas mitocondriales. Poco permeable, con un 20% delípidos (muy poco colesterol) y un 80% de proteínas. En la membrana interna, se encuentran insertas partículas elementales F (complejos ATP sintetasa) cuya misión es obtener ATP mediante la fosforilación oxidativa.

Esta fotosíntesis es un proceso anabólico desarrollado en dos fases: a) Fase lumínica: en la que se transforma la energía lumínica captada en energía química (ATP) y se producen sustancias reductoras (NADPH) b) Fase oscura: en la que se utilizan el ATP y NADPH, mediante el ciclo de Calvin, CO2 atmosférico (carbono inorgánico) en sustancias orgánicas de todo tipo, como glúcidos, ácidos grasos, aminoácidos. La teoría endosimbiótica o de la simbiogénesis, formulada por Lynn Margulis. Según esta hipótesis, los ancestros de la actual célula eucarionte fueron lo que ella llamó "consorcios simbióticos". Estos endosimbiontes primitivos, cumplían alguna función útil a la célula que los albergaba, y se habrían convertido con el paso del tiempo, en los orgánulos celulares actuales.

Entre ambas membranas está el espacio intermembranoso, lugar de destino de los H+ bombeados para realizar la fosforilación oxidativa. En el interior se encuentra la matriz mitocondrial: ADN circular de doble hélice, similar al procarionte, ribosomas 70S, agua, ARN, enzimas intervinientes en la replicación y expresión del ADN. Las mitocondrias se generan siempre a partir de otras preexistentes mediante un proceso de bipartición o gemación. En cada una de sus partes tienen lugar procesos diferentes: - Matriz mitocondrial: tiene lugar la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico. También ocurre allí la β-oxidación de los ácidos grasos. También se sintetizan en ella proteínas mitocondriales a partir del ADN mitocondrial. - Membrana mitocondrial interna: se produce la cadena transportadora de electrones, tiene lugar la fosforilación oxidativa, es decir la transformación en ATP de la energía desprendida durante el proceso de respiración aerobia.

12.CENTROSOMA Son orgánulos no delimitados por membrana, exclusivos de células animales. Está formado por un par de centríolos diplosoma colocados perpendicularmente uno respecto a otro, rodeados de un material pericentriolar muy denso y amorfo y unas fibras del áster que irradian del resto, formadas por microtúbulos. A este conjunto se le denomina centro organizador de microtúbulos o COMT. Cada centriolo es una estructura cilíndrica hueca formada por nueve tripletes de microtúbulos, unidos entre sí por la proteína nexina. Los centríolos se forman a partir de un procentríolo, una estructura cilíndrica más corta, formada sólo por nueve microtúbulos A. Desde estos y hacia el exterior se forman los microtúbulos B y C. Las funciones se relacionan con la formación del huso acromático durante la división celular, la constitución de estructuras móviles.

11.RIBOSOMAS Son estructuras formadas por ARNr y proteínas que constan de dos subunidades de diferente tamaño, unidas dejando un surco entre ambas por el que se unirán al ARNm. Los ribosomas procariontes: 70S (50S+30S)y los eucariontes: 80S (60S+40S). Aparecen de varias formas en las células: - Libres en el citosol. - Adheridos a la membrana nuclear externa. - Libres, dentro de orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos. Su función es realizar la fase de traducción durante la síntesis proteica.

13.CILIOS Y FLAGELOS Son estructuras derivadas de los centríolos situadas en la superficie celular, e implicados en la locomoción de las células. Ambos tienen un mismo esquema estructural, por lo que contienen las mismas partes: - Tallo o axonema: Es la parte externa y está, por lo tanto, recubierto por la membrana plasmática. Está formado por 9 pares de microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos centrales. - Zona de transición: La base del cilio o flagelo y está situada entre el axonema y el kinetosoma. Posee una estructura 9+0. - Corpúsculo basal o kinetosoma: Posee una estructura 9+0, por lo tanto, idéntica a la de los centríolos, con nueve tripletes de microtúbulos periféricos - Raíces ciliares:Son estructuras filamentosas que parten de la zona más interna del kinetosoma. Su función, es fijar más consistentemente la estructura ciliar o flagelar al cuerpo celulary la coordinación del movimiento sincrónico de vaivén que realizan los cilios....