Organelos celulares, origen y morfología PDF

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Organelos celulares....

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Univ ive ersid idaad N Nac ac acio io ion nal A Au utó tón nom omaa d de eM Mé éxi xico co Facultad de estudios superiores Iztacala Carrera: Médico Cirujano

González García Mariana Grupo: 2174

ORGANELOS CELULARES

PROTEINAS periféricas (fuera) PROTEINAS integrales (dentro) Las proteínas trabajan como:

Mide de 7 a 10 nanómetros de grosor ORGANELO MEMBRANOSO

 Enzimas  Receptores  Transportadores Compuesta por

Nombre dado en 1895 por Ernest Overton quien realizo los primeros trabajos para conocer las características de la misma

Clasificación

LIPIDOS Fosfolípidos, glucolípidos y colesterol, y su principal función es actuar como barrera semipermeable

Compuesta por Estructura

Compuesta por

Formas de atravesarla

De acuerdo con el modelo del mosaico fluido, es un mosaico de componentes como: fosfolípidos, colesterol y proteínas, que se pueden mover fluida y libremente en el plano de la membrana.

Función

GLUCIDOS Se encuentran unidos a lípidos, formando glucolípidos y a proteínas generándose las glucoproteinas. Su principal función es constituir la cubierta celular

 Transporte activo  Transporte pasivo  Transporte mediado por vesículas

Funciona como una barrera entre el interior de la célula y su entorno ya que permite la entrada y salida de moléculas a través de ella.

PERMEABILIDAD

Solo se encuentra en células eucariotas

SINTESIS DE PROTEINAS La estructura formada por las dos subunidades ribosómicas, el ARNm, el péptido señal y la SRP viaja por el citosol hasta llegar a la pared del retículo endoplasmático rugoso.

ORGANELO MEMBRANOSO

Clasificación Función

Una proteína especial, llamada translocador, se forma un canal en la membrana por el que pasa la parte peptídica de la estructura formada. El péptido señal se une al translocador, el resto de la cadena peptídica se va traduciendo e introduciendo al interior del retículo.

La teoría AUTOGENA postula que este tipo de orgánulos membranosos se originaron a partir de la membrana plasmática que tomaron funciones independientes

Estar formado por una serie de canales, sacos aplanados y cisternas, los cuales se encuentran distribuidos por el medio de la célula, el citoplasma.

Estructura

RETICULO ENDOPLASMICO RUGOSO

Origen

Función

CONTROL DE CALIAD Detectar proteínas con defectos el proceso se lleva acabo cuando una glucosiltransferasa le añade una glucosa a la proteína defectuosa que puedan no resultar útiles para el organismo, una chaperona detectara la glucosa en la proteína y la identificara como defectuosa, posteriormente la proteína es dirigida a una parte llamada proteosoma, en donde será degradada.

Alrededor de los sacos que forman este orgánulo se encuentran numerosos ribosomas asociados a ellos. Estas estructuras son unas vesículas que pueden contener proteínas y otras sustancias. Estos ribosomas son los que le dan una apariencia rugosa

Es un entramado de túbulos membranosos interconectados entre sí y que se continúan con las cisternas del retículo endoplasmático rugoso. No tienen ribosomas asociados a sus membranas, de ahí el nombre de liso.

DESFOSFORILACION DE LA GLUCOSA 6FOSFATO La glucosa se almacena en forma de glucógeno, fundamentalmente en el hígado. Principal órgano encargado de aportar glucosa a la sangre, gracias a la regulación por las hormonas glucagón e insulina. La degradación del glucógeno produce glucosa-6-fosfato que no puede atravesar las membranas y por tanto no puede abandonar las células. La glucosa 6fosfatasa se encarga de eliminar ese residuo fosfato, permitiendo que la glucosa sea transportada al exterior celular.

ORGANELO MEMBRANOSO

La teoría AUTOGENA postula que este tipo de orgánulos membranosos se originaron a partir de la membrana plasmática que tomaron funciones independientes

Abundante en aquellas células implicadas en el metabolismo de grasas, detoxificación y almacén de calcio Función

Origen

Estructura

SINTESIS LIPIDICA

Clasificación

RETICULO ENDOPLASMICO LISO Función

Función

DETOXIFICACIÓN Los hepatocitos, las células típicas del hígado, tienen un retículo endoplasmático liso muy desarrollado. En él se sintetizan las lipoproteínas que transportarán al colesterol y a otros lípidos, también enzimas, como la familia de proteínas P450, responsables de la eliminación de productos del metabolismo potencialmente tóxicos, así como algunas toxinas liposolubles incorporadas durante la ingesta.

Función

Los ácidos grasos se sintetizan en el citosol y son insertados posteriormente en las membranas del retículo donde son transformados en glicerofosfolípidos, inicialmente en la hemicapa citosólica de esta membrana, como el movimiento entre hemicapas, o "flip-flop", es difícil por el ambiente hidrófobo, para que algunos de ellos lleguen a la hemicapa interna se requiere la acción de transportadores de lípido. Además el REL forma triacilgliceroles

RESERVORIO INTRACELULAR DE CALCIO Las cisternas del retículo endoplasmático liso están especializadas en el secuestro y almacenaje de calcio procedente del citosol, gracias a bombas de calcio localizadas en sus membranas.

MODIFICACION DE SUSTANCIAS SINTETIZADAS POR EL RER

Los gránulos de secreción cuando se unen a la membrana en la exocitosis pasan a formar parte de esta, aumentando el volumen y la superficie de la célula

Transforman las sustancias procedentes del RER. Estas transformaciones pueden ser agregaciones de restos de carbohidratos para conseguir la estructura definitiva o para ser proteolizados y así adquirir su conformación activa, las enzimas que se encuentran en el interior de los dictiosomas son capaces de modificar las macromoléculas mediante glicosilación y fosforilación, para ello, transporta ciertas sustancias como nucleótidos y azúcares al interior del orgánulo desde el citoplasma.

Función Estructura Función

Se puede dividir en tres regiones funcionales: Región Cis-Golgi: es la más interna y próxima al retículo Región medial: es una zona de transición Región Trans-Golgi: es la que se encuentra más cerca de la membrana plasmática

APARATO DE GOLGI

SECRECUION CELULAR Las sustancias atraviesan todos los sáculos del aparato de Golgi y cuando llegan a la cara trans del dictiosoma, en forma de vesículas de secreción, son transportadas a su destino fuera de la célula, atravesando la membrana citoplasmática por exocitosis.

Se compone de sáculos aplanados y curvados, con su cara convexa (externa) orientada hacia el retículo endoplasmático, se agrupan en número variable, habitualmente de 4 a 8, formando el dictiosoma. Presentan conexiones tubulares que permiten el paso de sustancias entre las cisternas. Alrededor de la cisterna principal se disponen las vesículas esféricas recién exocitadas.

Producción de membrana plasmática

Función

Clasificación

Origen

El aparato de Golgi es el orgánulo de mayor síntesis de carbohidratos. Producción de glicosaminoglicanos (GAGs), que son anclados a las proteínas sintetizadas en el RE para dar lugar a los proteoglicanos. De esto se encargarán las enzimas del Golgi por medio de un residuo de xilosa.

ORGANELO MEMBRANOSO

Función

Formación de los lisosomas primarios. Formación del acrosoma de los espermios.

La teoría AUTOGENA postula que este tipo de orgánulos membranosos se originaron a partir de la membrana plasmática que tomaron funciones independientes

Según la teoría endosimbiótica, las mitocondrias habrían surgido como resultado de la incorporación simbiótica (colaborativa) de un procarionte dentro de la célula eucariota, llegando a una suerte de acuerdo de convivencia que luego se hizo indispensable: el procarionte produciría energía para la célula completa y a cambio sería protegido en su interior la evolución termino por fusionar a ambas en un mismo organismo.

Posee una estructura plasmática y un carácter dinámico que le permite variar de tamaño y forma, ya que se puede dividir, fusionar o deformar. Su tamaño se calcula entre 0,5 y 1 μm de

Estructura

Función

Se genera a partir de la termogénesis asociada al ejercicio, termogénesis no-tiritante, que se produce en la matriz de la mitocondria, y la termogénesis inducida por dieta

MITOCONDRIA

Espacio intermembranoso: entre la membrana externa y la membrana interna, el cual está compuesto por un líquido similar al hialoplasma

Clasificación Función

ORGANELO MEMBRANOSO PRODUCCION DE CALOR

Membrana interna: compuesta de proteínas y lípidos, es extensa y le permite formar pliegues conocidos como “cretas mitocondriales, no posee poros, por lo que es menos permeable, y solo permite el paso de pequeñas célula Crestas mitocondriales: Esta cresta conforma un sistema membranoso que se conecta con la membrana interna de la mitocondria, en diversa partes, para facilitar el transporte de metabolitos, compuestos orgánicos, a diversas partes de la mitocondria.

Origen

PRODUCCION DE ENERGIA Producción de energía representada en moléculas de ATP es la función más importante de la mitocondria. Esta energía se obtiene a través de la respiración celular, proceso que implica tres etapas en la mitocondria, siendo ellas: la oxiidación del piruvato, el ciclo de Krebs o del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa.

Membrana externa: funciona como protección, es permeable a diversas moléculas, lisa y posee porinas

ALMACENAMIENTO DE CALCIO Función

Sirve para almacenar iones de calcio, el cual es muy importante para la bioquímica celular. Las mitocondrias regulan las cantidades de necesarias para la contracción muscular y la liberación de neurotransmisores.

Matriz mitocondrial: fluido de aspecto gelatinoso. Contiene agua, iones, ribosomas propios que sintetizan las proteínas aquí se realizan diferentes rutas metabólicas importantes para la vida, como el Ciclo de Krebs

REPRODUCCION SEXUAL El ADN mitocondrial se duplica y sus copias se transmiten a través de los gametos femeninos, es decir por parte de la madre.

El proceso de formación del endosoma comienza con la formación del endosoma temprano por fusión de varias vesículas endocíticas procedentes de la membrana plasmática que pueden estar recubiertas por la proteína clatrina

ENDOCITOSIS Permite la entrada de agentes externos hacía el interior de la célula; es por ello que muchos virus se valen del mismo para poder alojarse en el organismo.

Delimitados por una sola membrana de clatrina, además tiene por varías vesículas que se ubican en diferentes lugares de la membrana plasmática; las cuales sufren varias transformaciones en su desarrollo

Un ejemplo muy bien estudiado es el de la gripe.

Estructura

Función La teoría AUTOGENA postula que este tipo de orgánulos membranosos se originaron a partir de la membrana plasmática que tomaron funciones independientes Origen

Primarios: se encuentran compuestos por varias vesículas endocíticas que se fusionan, estructura tubular que les permite funcionar como medio de transporte por el citosol, con un pH de 6.5, debido ATPasas Secundarios: el pH es de entre 6.5 – 5.5. En el caso de los endosomas recicladores, medio de retorno y poseen una estructura que funciona como medio de almacenaje.

ENDOSOMAS Clasificación Función

Tipos

RECICLAJE Realizado por los endosomas tempranos de dos formas:

Tipos

-La primera es a través de un proceso que se conoce como transcitosis que consiste en volver de una membrana a otra. -La segunda es degradar el material, siguiendo la ruta de los endosomas tardíos. Aunque en este caso también puede que lo convierta en una vesícula extracelular, también conocidas como EV. El aparato de Golgi forma parte fundamental de este proceso.

ORGANELO MEMBRANOSO

ENDOSOMA TEMPRANO Ubicados en la zona periférica de las células y se forman con las vesículas endocíticas, y se encargan de realizar el reciclaje de dos maneras.

ENDOSOMA TARDIO Su formación comienza a partir de los endosomas tempranos, los cuales se ubican mucho más internamente, estando muy cerca del centro de las células. Se caracterizan por tener un pH incluso más elevado que los tempranos, cualidad que facilita el proceso que cumplen las enzimas hidrolíticas. Ellos son los responsables del proceso conocido como exocitosis.

Tiene forma de corpúsculos esféricos, con dimensiones variables que pueden rondar entre 100 y 150 nm de diámetro, una membrana lisosómica (una membrana simple)

DEGRADACION DE SUSTANCIAS Se encargan de reducir la complejidad de estas sustancias para que resulte más fácil su eliminación. También llevan a cabo la digestión interna, la cual se da en caso de que la célula esté dañada. De esta forma, se digieren las estructuras perjudicadas o, en caso necesario, toda la célula para que sea sustituida por una nueva

Estructura

 

MECANISMO E DEFENSA

LISOSOMAS Función

Lipasas: digieren lípidos o grasas. Glucosidasas: descomponen y digieren carbohidratos. Proteasas: digieren proteínas. Nucleasas: se encargan de los ácidos nucleicos.

Cada lisosoma puede llegar a contener cerca de 40 enzimas hidrolíticas

Función

SENSOR METABOLICO Los lisosomas, además de degradar sustancias, participan en la percepción del estado metabólico de la célula. De hecho, en función de la ubicación (MAS CERCANA AL NUCLEO: MAS DEGRADADORA, MAS PERIFERICA: MAS SENSORIAL)

 

Función

Son capaces de defenderla del ataque de bacterias invasoras, se encargan de defender al organismo del ataque de bacterias, atrapándolas en vesículas y digiriéndolas, activando así la respuesta inmunológica.

Dentro de los lisosomas podemos encontrar diferentes tipos de enzimas, especializadas en digerir diferentes tipos de sustancias

Origen

La teoría AUTOGENA postula que este tipo de orgánulos membranosos se originaron a partir de la membrana plasmática que tomaron funciones independientes

ORGANELO MEMBRANOSO

Vacuolas heterofágicas: Son las enzimas que se encargan de atacar y digerir el material externo a la célula como: bacterias y restos de células vecinas. Vacuolas autofágicas: Las sustancias que se digerirán con estos lisosomas proceden del medio interno de la célula.

Enzimas primarias: Se componen sólo de enzimas hidrolasas y no contienen otras vesículas. Son enzimas no han participado en la digestión de sustancias. Enzimas secundarias: Son la combinación de enzimas primarias con otras vesículas. Las enzimas son las que se encargan de digerir la célula, limpiando las estructuras que estén dañadas, conociéndose este proceso como digestión interna de la célula. Tenemos dos tipos de lisosoma secundario dependen de qué tipo de enzima se una al lisosoma: Fagolisosomas y Autofagolisosomas

Pequeñas vesículas 0,15 a 1,5 m delimitadas por membrana sencilla que usualmente contienen una fina matriz granular

Enzimas axidativas: utilizan el oxígeno molecular para oxidar a los sustratos. Liberan peróxido de hidrógeno que es degradado por la catalasa. Catalasa: es la enzima más abundante. Transforma el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. Peroxidasa: Descompone el peróxido de hidrógeno y oxida a un sustrato. Enzimas que degradan los ácidos grasos. D-aa-oxidasas flavínicas(desaminación axidativa). Enzimas que degradan el ácido úrico

Se produce por síntesis “de novo” (aparecen nuevos peroxisomas) y por proliferación (se multiplican los ya existentes). La membrana se forman a partir del RE, sus proteínas de membrana y enzimas se ensamblan en ribosomas libres (polirribosomas libres), las proteínas completas son transportadas a la membrana del peroxisoma Y se replican por división Aunque algunos autores postulan que se formaron por procesos de endosimbiosis.

ORGANELO MEMBRANOSO

PEROXISOMA: 0.5-1.7 micras de diámetro. Contiene un: Elemento constante: membrana y matriz. Elemento inconstante: Nucleoide: actividad de urato oxidasa (uricasa). Placa marginal en la periferia. MICROPEROXISOMAS: 0.15-0.25 micras de diámetro.

Presentes en todas las células eucariontes, excepto en eritrocitos. Contienen enzimas (oxidasas) en su matriz. No contienen hidrolasas ácidas y sí enzimas oxidativas

Membrana como la del REL y esta en continuidad con ella. Contiene túbulos y fibrillas y no contiene nucleoide y placa marginal. Están en alta proporción en las células que sintetizan esteroides.

Estructura

Origen

PEROXISOMAS

DEGRADACION DE PRODUCTOS TOXICOS Función

Función

Función

DEGRADACION DE ACIDOS GRASOS Ocurre por una vía metabólica llamada β oxidación, que resulta de la producción de grupo acetilos ESTOS pueden ser transportados a otros compartimientos celulares y ser incluidos en rutas de biosíntesis de metabolitos indispensables

Participan en reacciones de detoxificación, especialmente en el hígado y en los riñones, estas pueden degradar sustratos tóxicos que entran al torrente sanguíneo, como el alcohol, fenoles, ácidos fórmico y formaldehído. Estas reacciones las realiza la enzima catalasa y al final se produce peróxido de hidrógeno.

SINTESIS DE BIOMOLECULAS La síntesis de colesterol y dolicol ocurre en el peroxisoma y en el retículo endoplasmático, además también realizan la síntesis de ácidos biliares, componentes de la bilis. Estos compuestos son originados a partir del colesterol.

Tienen una bicapa lipídica, que forma un saco cerrado, y cuyo lumen es acuoso. El tamaño de las vesículas puede variar. Por ejemplo, en las células acinares del páncreas varía desde 200 hasta 1200 nm, mientras que en las neuronas varía desde 30 hasta 50 nm.

Se originan por secreción celular de las cisternas membranosas del complejo de Golgi, presentes únicamente en las células eucariotas

VESICULAS ENDOCRINAS Sirven para introducir en el interior celular moléculas o para reciclar componentes de la membrana pueden o no estar recubiertas por una capa de proteínas. Las recubiertas con clatrina se encargan de la internalización de patógenos Las recubiertas con caveolina median la entrada de virus, hongos, bacterias y priones.

Las vesículas de la vía secretora poseen una gran variedad de funciones, entre las cuales se encuentran la secreción de las sustancias siguientes: insulina a partir de las células pancreáticas, neuropéptidos y neurotransmisores, hormonas y sustancias implicadas en la respuesta inmune

Origen Estructura

Función

ORGANELO MEMBRANOSO

VESICULAS DE TRANSPORTE

Tipos

Función

Tipos

VESICULAS EXOCRINAS Mediante un estímulo, las células secretoras (neuronas u otras células) liberan su contenido mediante exocitocis. La fusión de las membranas durante la exocitosis ocurre mediante dos pasos: 1) unión de la vesícula exocítica al aceptor de la membrana 2) fusión de las bicapas lipídicas.

VESICULAS DE TRANSPORTE DE ORGANELAS Las vesículas recubiertas por COPII se transportan desde el retículo endoplásmico al aparato de Golgi. El transporte desde el aparato de Golgi a la vacuola involucra dos vías: ALP (alcalina fosfatasa) a la vacuola; endosomas mediante la vía de las carboxipeptidasas Y y S (CPY y CPS).

La...