Funciones del citoesqueleto el centrosoma sistemas de membranas del citoplasma



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Biología 2º Bachiller

TEMA 9: EL MEDIO INTERNO CELULAR

  1. EL HIALOPLASMA.

    1. EL CITOESQUELETO

      1. FORMACIÓN DEL CITOESQUELETO.

      2. FUNCIONES DEL CITOESQUELETO

    2. EL CENTROSOMA

  2. SISTEMAS DE MEMBRANAS DEL CITOPLASMA.

    1. RETICULO ENDOPLASMÁTICO.

      1. ESTRUCTURA

      2. FUNCION

    2. RIBOSOMAS

      1. ESTRUCTURA

      2. FUNCION

    3. EL APARATO DE GOLGI (AG)

      1. ESTRUCTURA

      2. FUNCION

    4. LOS LISOSOMAS.

      1. ESTRUCTURA

      2. FUNCION

    5. LOS PEROXISOMAS

      1. ESTRUCTURA

      2. FUNCION

    6. GLIOXISOMAS

  1. ESTRUCTURA

  2. FUNCION

    1. INCLUSIONES

    2. LAS VACUOLAS

      1. ESTRUCTURA

      2. FUNCION

  1. SISTEMAS DE DOBLE MEMBRANA DEL CITOPLASMA.

    1. LOS PLASTOS

    2. LOS CLOROPALSTOS

    3. LAS MITOCONDRIAS

  2. OTROS ORGANULOS.

    1. CILIOS.

    2. FLAGELOS.

  1. EL HIALOPLASMA. (Pag 163)

Si retiramos los orgánulos del citoplasma obtendremos una disolución constituida por agua, sales minerales y moléculas orgánicas, proteínas, fundamentalmente. Esta disolución es el hialoplasma. Entre las proteínas, unas son enzimáticas y otras estructurales. Estas últimas forman el citoesqueleto.

En el hialoplasma se van a realizar gran cantidad de procesos químicos: la síntesis de proteínas, la glucolisis y las primeras fases de la degradación de las grasas y de algunos aminoácidos. El hialoplasma es un medio de reacción.

El hialoplasma, al tener grandes moléculas, va a sufrir transformaciones en el estado sol-gel. Estas transformaciones darán lugar al movimiento ameboide y a los fenómenos de ciclosis.


http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B2_CELULA/t23_CITOESQU/pagina_nueva_1.htm


  1. EL CITOESQUELETO. (Pag 164 y 165)

Es un verdadero armazón interno celular.

Aparece en todas las células eucariotas.

La composición química es una red de fibras de proteína (microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos).

Sus funciones son mantener la forma de la célula, formar pseudópodos, contraer las fibras musculares, transportar y organizar los orgánulos celulares.



http://www2.uah.es/biologia_celular/LaCelula/Cel5CK.html

      1. FORMACIÓN DEL CITOESQUELETO.

Formado por tres tipos de filamentos proteícos principalmente: Filamentos de actina, microtúbulos y filamentos intermedios.

        1. Filamentos de Actina

La actina es una proteína que se asocia espontáneamente entre si para formar un polímero lineal y helicoidal en presencia de ATP.

Estos filamentos tienen importancia en el movimiento de la célula y en la forma celular. Se agrupan en el Cortex celular, que es una zona que rodea, por dentro, la membrana plasmática.



        1. Microtúbulos

Formados por tubulina, en sus dos formas y, que al unirse, forman un heterodímero, unidad básica de los microtúbulos.

Su forma principal esta dada por la agrupación de 13 protofilamentos, que es una larga fila hecha de heterodímeros, que se unen mediante GTP, sin consumirlo. Por un proceso lento, a cargo de la tubulina que tiene actividad enzimática de GTP-asa, se consume el GTP, produciéndose un proceso que desestabiliza el microtúbulo, rompiéndose. Esto sucede siempre y cuando, en el extremo positivo del microtúbulo no haya GTP, porque este funciona como encapsulador del microtúbulo. Cuando es necesario mantener a los microtúbulos por más tiempo de lo que son capaces de soportar, se les agrega, en el extremo positivo, una proteína CAP-GTP, que hace la función de encapsulamiento cuando existe todavía GTP en el extremo positivo.

En el espermatozoide existe una formación microtubular que le permite el movimiento. Esta estructura esta formada por 9 semipares de microtúbulos, ordenados por dos microtúbulos desapareados en el centro. Los pares del exterior, están unidos entre si por dineínas, y por su tipo de movimiento, producen un fenómeno parecido a un latigazo en toda la estructura, generando movimiento. A esta forma se le denomina 9 + 2.

Forma en que se realiza el movimiento de los cilios



Otro tipo de estructura formada por microtúbulos son los centriolos, que se forman por la agrupación de 3 semimicrotúbulos en 9 paquetes distintos, sin microtúbulos en su interior, creando la forma 9 + 0

Son polares sin carga, ubicándose en base a eso:


  • Lado negativo: se ubica en el centrosoma. (Zona viscosa que puede o no contener los centriolos, ya que esta presente tanto en plantas y animales, pero solo animales tienen centriolos. Encargada de coordinar a los microtúbulos durante la mitosis)

  • Lado positivo: se ubica hacia la membrana celular, es la zona por donde se origina el crecimiento del microtúbulo.

Los microtúbulos son los encargados del transporte dentro de la célula, la ubicación de los orgánulos y la generación de movimientos. El transporte mediado por microtúbulos está determinado por las proteínas dineínas y kinesinas.

  • Kinesinas: proteínas motoras que se desplazan desde el extremo negativo al extremo positivo, siendo capaces de acoplarse a un adaptador específico para cada elemento que deban transportar hacia la membrana celular.

  • Dineínas: Proteínas motoras que se mueven en dirección al centrosoma (de + a -). También se acoplan a un adaptador.

        1. Filamentos intermedios.

Constituido por fibras unidas entre si por enlaces hidrofóbicos (al igual que las anteriores), encargados de generar la resistencia mecánica.

      1. FUNCIONES DEL CITOESQUELETO.

Los microtúbulos juegan un papel de gran importancia en el movimiento celular. La capacidad de estas estructuras para formarse y destruirse (polimerizarse y despolimerizarse) con gran rapidez es la responsable de fenómenos tales como la variación de la forma celular o los movimientos celulares tanto intra como extracitoplasmáticos.
A) Movimientos intracelulares de los orgánulos.

Los microtúbulos pueden constituir un soporte sobre el que los orgánulos (mitocondrias, plastos, vesículas, cromosomas, etc.) van a poder desplazarse por el interior del citoplasma.


B) Movimientos extracelulares. Cilios y flagelos son prolongaciones citoplasmáticas que aseguran los movimientos de la célula o de los fluidos alrededor de ésta. Estas estructuras reciben el nombre de orgánulos vibrátiles de la célula. Ambos tienen la misma estructura, pero los cilios son cortos y numerosos, mientras los flagelos son largos y poco numerosos. Los vamos a encontrar en organismos unicelulares y pluricelulares, tanto animales como vegetales. Así, el interior de nuestros órganos respiratorios se encuentra recubierto por células con cilios que forman el epitelio vibrátil o ciliado, y lo mismo ocurre en las trompas de Falopio del aparato genital femenino. Tienen flagelos muchos organismos unicelulares, la mayoría de los gametos masculinos de los animales y muchos de los vegetales (algas, musgos, helechos).
Si hacemos un corte transversal a un flagelo o a un cilio y lo observamos a gran aumento al MET, veremos que presenta 9 pares de microtúbulos. En el interior se encuentran dos microtúbulos centrales y todo ello está rodeado por la membrana. En la base de cada cilio o flagelo hay una estructura denominada corpúsculo basal. Los corpúsculos basales tienen una estructura similar, en cierto modo, a la de los centriolos.

Dato: Los microtúbulos de cilios y flagelos se deslizan unos sobre otros rápidamente, batiendo a un ritmo de 500 a 1000 veces por minuto.


  1. EL CENTROSOMA. (Pag 166)

Se trata de un centro organizador de microtúbulos.

Se encuentra tanto en las células animales como en las vegetales. En las células animales encontramos además unas estructuras denominadas centriolos que no se encuentran en las células vegetales.

Los centriolos son elementos permanentes de la célula animal. Vistos al microscopio electrónico de transmisión (MET) tienen forma de barril. Son dos estructuras cilíndricas de 0.5 μm situadas perpendicularmente una a la otra. Están constituidos por 9 tripletas de cortos microtúbulos que se disponen paralelamente unos a otros formando una hélice. Son una estructura similar al del corpúsculo basal de los cilios, en la división celular cada uno da origen a su pareja por duplicación.

El material pericentriolar o centroesfera rodea al diplosoma u tiene estructura amorfa, las fibras de aster están formadas por microtúbulos. El material pericentriolar y las fibras de aster también aparecen en células vegetales en las que no hay centríolos.

El centrosoma es muy importante en los procesos de división celular. En la división celular a partir del centrosoma se originará una estructura llamada huso acromático responsable del desplazamiento de los cromosomas a polos opuestos de la célula.

También es importante en la organización de microtúbulos: son estructuras lábiles que se forman y se destruyen de acuerdo con las necesidades de la célula. Parece bastar con el material pericéntrico para formar esta estructura puesto que en los vegetales no hay centríolos y también se forman microtúbulos.






  1. ORIGEN DEL CENTROSOMA.

Un centríolo se desarrolla a partir de un procentriolo con forma de cilindro corto, formado por los nueve microtúbulos A y perpendicular al eje del centríolo ya desarrollado. A partir del procentriolo se forman los microtúbulos B y finalmente los C. luego va creciendo longitudinalmente hasta diferenciarse completamente. Los centríolos intervienen en la formación de los nuevos centríolos y de los corpúsculos basales de los cilios.

  1. SISTEMAS DE MEMBRANAS DEL CITOPLASMA.

El citoplasma se encuentra compartimentado por un complejo sistema de estructuras formadas por membranas biológicas relacionadas entre sí tanto físicamente como por la función que realizan, por lo que las estudiaremos conjuntamente.

Estos orgánulos son:



  • Retículo endoplasmático granular o rugoso (REG o RER)

  • Retículo endoplasmático liso (REL)

  • Aparato de Golgi (AG)

  • Lisosomas

  • Peroxisomas

  • Vacuolas

  • Ribosomas

  • Inclusiones

  • Glioxisomas


  1. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO. (Pag 150 y 151)

Es un complejo sistema de tubos, sacos y cisternas constituidos por membranas biológicas y que pueden ocupar una gran parte de la célula.

Existen dos tipos de retículo endoplasmático: el retículo endoplasmático liso (REL) y el retículo endoplasmático rugoso o granular (RER). En el RER se observan adheridos a las membranas unos gránulos: los ribosomas. En el REL no existen éstos gránulos y sus estructuras tienen formas más tubulares. También se diferencian en la función.



Imagen de un núcleo, el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi.

(1) Núcleo

(2) Poro nuclear

(3) Retículo endoplasmático rugoso (RER)

(4) Retículo endoplasmático liso (REL)

(5) Ribosoma en el RER

(6) Proteínas siendo transportadas

(7) Vesícula (transporte)

(8) Aparato de Golgi

(9) Lado cis del aparato de Golgi

(10) Lado trans del aparato de Golgi

(11) Cisternas del aparato de Golgi.

      1. ESTRUCTURA.

        1. RER

Las estructuras que forman el retículo endoplasmático granular se disponen generalmente en capas concéntricas paralelas al núcleo celular (como las hojas del bulbo de una cebolla). Es de destacar que la envoltura nuclear es en realidad una estructura derivada del retículo endoplasmático.

El retículo endoplasmático rugoso (RER) está muy desarrollado en las células que por su función deben de realizar una activa labor de síntesis, como es el caso de las células del páncreas y las células hepáticas. Si un animal es sometido a un ayuno prolongado, el RER de sus células pancreáticas se reduce considerablemente. Por el contrario, si se le suministra una rica dieta alimenticia, el RER se recupera. Esta recuperación se realiza a partir de zonas próximas a la envoltura nuclear.




        1. REL

Conjunto de tubulos que participan en el transporte celular y síntesis de triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. También dispone de enzimas detoxificantes, que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas. En realidad los retículos endoplasmáticos lisos tienen diferentes variantes funcionales que sólo tienen en común su aspecto: los ribosomas están ausentes. Las cisternas del retículo endoplasmático liso son típicamente tubulares y forman un sistema de tuberías que se curvan en el citoplasma.

Es particularmente abundante en células musculares estriadas, células intersticiales ováricas, de Leydig del testículo y células de la corteza suprarrenal y en los hepatocitos.



      1. FUNCION

        1. RER

Síntesis de proteínas: La lleva a cabo el retículo endoplásmatico rugoso. Las proteínas serán transportadas al Aparato de Golgi mediante vesículas de transición donde dichas proteínas sufrirán un proceso de maduración para luego formar parte de los lisosomas o de vesículas secretoras.

Y transporte de proteínas producidas por los ribosomas adosados a sus membranas, pueden ser, proteínas de membrana, proteínas lisosomales o proteínas de secreción.





Glucosilación: Son reacciones de transferencia de un oligosacárido a las proteínas sintetizadas. Se realiza en la membrana del retículo endoplasmático. De este modo, la proteína sintetizada se transforma en una proteína periférica externa del glucocálix. Movimiento de flit-flot.

Circulación de sustancias que no se liberan al citoplasma.



        1. REL

El retículo endoplasmático liso está relacionado con el metabolismo (síntesis, degradación y transporte) de los lípidos. Las hormonas esteroídeas son sintetizadas en el REL. Se ha observado que también interviene en los procesos para metabolizar ciertos medicamentos y determinadas sustancias tóxicas.
Metabolismo de lípidos: El retículo endoplasmático liso, al no tener ribosomas le es imposible sintetizar proteínas pero sí sintetiza lípidos de la membrana plasmática, colesterol y derivados de éste como los ácidos biliares o las hormonas esteroideas. En gónadas y corteza suprarrenal realizan la síntesis de hormonas esteroideas.
Detoxificación: Es un proceso que se lleva a cabo principalmente en las células del hígado y que consiste en la inactivación de productos tóxicos como drogas, medicamentos o los propios productos del metabolismo celular.
Liberación de glucosa a partir de Glucosa 6-fosfato via Glucosa 6-fosfatasa.

Contracción muscular: liberación de Ca acumulado en el interior del retículo sarcoplásmico.



  1. RIBOSOMAS (Pag 168)

  1. ESTRUCTURA.

Son pequeños orgánulos invisibles al microscopio óptico y poco visibles al electrónico, no pudiéndose casi ni adivinar su estructura. Invaden en gran número el citoplasma y pueden estar libres o adheridos a las membranas del retículo endoplasmático rugoso. Los que están adheridos al RER intervienen en la síntesis de las proteínas de las membranas o de aquellas destinadas al exterior. Los ribosomas están constituidos básicamente por proteínas y ARN-r (40% de proteínas y 60% de ARN ribosomal).

Están formados por dos subunidades: la subunidad mayor y la subunidad menor. En el citoplasma ambas subunidades están separadas pero pueden volver a unirse en el momento de la síntesis de proteínas.





En el RER

En la membrana nuclear

En el citosol










  1. FUNCION

Los ribosomas son los orgánulos en los cuales se sintetizan las proteínas. La información para que se de esa síntesis, está en el ARN mensajero (ARNm).Donde hay una secuencia de nucleótidos que determina la secuencia de aminoácidos de la proteína. Para que los aminoácidos se incorporen a un polipéptido, interviene el ARN transferente (ARNt) ya que estos son los encargados de llevar los aminácidos a los ribosomas.

  • Transcripción (ADN……. ARNm)- Núcleo

  • Traducción (ARNm(ARNt)…....Proteína)- Ribosoma (20aa/sg)

Las proteínas celulares se sintetizan en diferentes lugares según su destino final:

  • Las proteínas enzimáticas del lisosoma y las proteínas de secreción (R.E.R.).

  • Las proteínas de uso de la misma célula (polisomas –asociaciones de ribosomas- libres).

  1. EL APARATO DE GOLGI (AG) (Pag 152)

  1. ESTRUCTURA.

Está formado por unos conjuntos de sacos concéntricos muy apretados, mucho más concentrados y de menor tamaño que los del retículo endoplasmático rugoso y sin ribosomas. Cada conjunto de sacos es un dictiosoma. El número de dictiosomas por célula varía entre 5 ó 6 a algunas decenas, en función del tipo de célula y de su estado funcional. Todos ellos se encuentran relacionados física y funcionalmente.

Los dictiosomas presentan dos caras: una convexa, la cara de formación, y otra cóncava, la cara de maduración. De esta última se van desprendiendo pequeñas vacuolas que se independizan y que reciben el nombre de vesículas de secreción.

El AG se encuentra en permanente transformación. Sus sáculos se forman de manera continua por su cara de formación a partir de vesículas que se desprenden del RER y se desintegran por la cara de maduración para formar las vesículas de secreción.

El aparato de Golgi se encuentra muy desarrollado en las células que realizan funciones de secreción, como las células secretoras de mucus del epitelio intestinal.



Los dictiosomas son el sistema de empaquetamiento de ciertas sustancias químicas, sobre todo de proteínas, para su almacenamiento o secreción.


  1. FUNCION.

      1. Modificación de sustancias sintetizadas en el RER: en el aparato de Golgi se 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. Por ejemplo, en el RER de las células acinosas del páncreas se sintetiza la proinsulina que debido a las transformaciones que sufre en el aparato de Golgi, adquirirá la forma o conformación definitiva de la insulina. Las enzimas que se encuentran en el interior de los dictiosomas son capaces de modificar las macromoléculas mediante glicosilación (adición de carbohidratos) y fosforilación (adición de fosfatos). Para ello, el aparato de Golgi transporta ciertas sustancias como nucleótidos y azúcares al interior del orgánulo desde el citoplasma. Las proteínas también son marcadas con secuencias señal que determinan su destino final, como por ejemplo, la manosa-6-fosfato que se añade a las proteínas destinadas a los lisosomas. Para llevar a cabo el proceso de fosforilación el aparato de Golgi importa moléculas de ATP al interior del lumen, donde las kinasas catalizan la reacción. Algunas de las moléculas fosforiladas en el aparato de Golgi son las apolipoproteínas que dan lugar a las conocidas VLDL que se encuentran en el plasma sanguíneo. Parece ser que la fosforilación de estas moléculas es necesaria para favorecer la secreción de las mismas al torrente sanguíneo[] .

      2. Secreción celular: las sustancias atraviesan todos los sáculos del aparato de Golgi y cuando llegan a la cara transmembrna del dictiosoma, en forma de vesículas de secreción, son transportadas a su destino fuera de la célula, atravesando la membrana citoplasmática por exocitosis. Un ejemplo de esto son los proteoglicanos que conforman la matriz extracelular de los animales.

      3. Producción de membrana citoplasmática: 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.

      4. Formación de los lisosomas primarios.

      5. Formación del acrosoma de los espermios.

  1. LOS LISOSOMAS. (Pag 153)

  1. ESTRUCTURA.

Los lisosomas son pequeñas vesículas constituidas por membranas provenientes de los sistemas de membranas (AG y, ocasionalmente, REG). Se caracterizan por tener en su interior enzimas hidrolíticas, enzimas que rompen los enlaces de los polímeros por adición de H2O. Estas enzimas están empaquetadas e inactivas en los lisosomas y así se evita que puedan destruir las propias estructuras celulares.

Los lisosomas se originan en los dictiosomas del aparato de Golgi y, en algunos casos, en ciertas regiones del retículo endoplasmático rugoso a partir de vesículas que salen de los sáculos de los dictiosomas.



















  1. FUNCION.

Hemos visto que ciertas células tienen la capacidad de ingerir sustancias por medio de fenómenos de endocitosis. Las sustancias son englobadas por la membrana plasmática que, a continuación, se invagina formando una vesícula denominada fagosoma. El fagosoma se fusiona con los lisosomas formando los fagolisosomas. Las grandes moléculas contenidas en el fagosoma: polisacáridos, proteínas, ácidos nucleicos, etc., son sometidas a la acción del medio ácido de los lisosomas y a las enzimas, que en este momento ya son activas. Los polímeros son hidrolizados y transformados en moléculas menores: monosacáridos, aminoácidos, etc., que se difunden a través de la membrana hacia el citoplasma.

Quedan en el lisosoma los productos no degradados. Un lisosoma que ya ha actuado recibe el nombre de lisosoma secundario y conserva aún la capacidad de unirse a gradadas se van acumulando progresivamente en el interior de los lisosomas secundarios.

En ciertos organismos, estos lisosomas secundarios pueden fusionarse con la membrana plasmática y expulsar su contenido al exterior (exocitosis). En los organismos pluricelulares lo normal es que los lisosomas secundarios se transformen en cuerpos residuales. Esta acumulación de cuerpos residuales en una célula a lo largo de su vida es un signo de degeneración celular.

La membrana de los lisosomas puede englobar también orgánulos celulares que de esta manera son digeridos. Por este sistema la célula renueva sus estructuras celulares.




  1. LOS PEROXISOMAS. (Pag 153)

  1. ESTRUCTURA.

Son parecidos a los lisosomas, diferenciándose de estos en que contienen enzimas que degradan los ácidos grasos y los aminoácidos.


  1. FUNCION

Como estos procesos generan peróxidos, contienen también catalasa, enzima que descompone los peróxidos y en particular el H2O2 en H2O y O2. Sólo se encuentran en las células animales.

  1. GLIOXISOMAS

  1. ESTRUCTURA

Son un tipo especial de peroxisomas existentes en las semillas en germinación, poseen también enzimas oxidativas.

  1. FUNCION.

En ellos se transforman los ácidos grasos que tiene las semillas como reserva en azucares.

  1. INCLUSIONES (Pag 169)

  2. LAS VACUOLAS (Pag 153)

  1. ESTRUCTURA.

Son estructuras celulares variables en número y forma. En general están constituidas por una membrana y un contenido interno. Hay diferencias entre las vacuolas de las células vegetales y las de las células animales. Las células vegetales es frecuente que presenten una única o unas pocas vacuolas de gran tamaño. Las células animales, en el caso de tener vacuolas, son de pequeño tamaño.

Las vacuolas se originan por la agregación de las pequeñas vesículas formadas a partir de los dictiosomas de aparato de Golgi o por invaginación de la membrana plasmática (endocitosis).




  1. FUNCION

Las vacuolas, en general, tienen función de almacenamiento de sustancias de reserva y, en ciertos casos, de almacenamiento de sustancias tóxicas.
Existen otras estructuras que se llaman también vacuolas pero cuya función es muy diferente. Así:



    • Las vacuolas pulsátiles, como las que se observan en muchos organismos unicelulares de las aguas dulces, por ejemplo, el paramecio.

Este organismo, al vivir en agua dulce, su citoplasma es hipertónico con respecto al exterior, por lo que se produce una entrada continua de agua. Las vacuolas pulsátiles extraen el agua del citoplasma y la expulsan al exterior por tansporte activo.


    • Las vacuolas digestivas. Se dan en las células que capturan alimentos del medio y los engloban en una membrana formando una vacuola llamada vacuola digestiva. En esta vacuola es donde se va a producir la digestión de esas sustancias nutritivas. Una vez digeridas pasan al interior de la célula y los productos de desecho son eliminados hacia el exterior.

También tiene función de digestión celular (hidrolasas ácidas)

Y es importantísimo en el mantenimiento de la turgencia celular.




  1. SISTEMAS DE DOBLE MEMBRANA DEL CITOPLASMA.

  1. LOS PLASTOS (Pag 156)

Son orgánulos citoplasmáticos exclusivos y característicos de las células vegetales.

Existen diversos tipos de plastos: cloroplastos, cromoplastos y leucoplastos. Todos tienen un origen común en unas estructuras celulares llamadas proplastos. Algunas características de las diferentes clases plastos son:




  • Cloroplastos. Plastos verdes ya que contiene, entre otros pigmentos fotosintéticos, clorofila. En ellos se realiza la fotosíntesis.

  • Cromoplastos plastos de color amarillo o anaranjado por acumulación de carotenoides, como los del tomate o la zanahoria.

  • Leucoplastos plastos de color blanco. Se encuentran en las partes no verdes de la planta. Así, por ejemplo, en las células de la patata encontramos un tipo de leucoplastos, los amiloplastos, llamados así por contener almidón.

Debido a su importancia para todos los seres vivos, haremos a continuación un estudio particular de los cloroplastos.




  1. LOS CLOROPLASTOS (Pag 156 y 157)

    1. CARACTERISTICAS.

Son orgánulos muy variables en cuanto a número, forma y tamaño. Así, por ejemplo, las células de ciertas algas filamentosas tienen uno o dos únicos cloroplastos; otras, como la planta acuática elodea, tienen numerosos cloroplastos. Su forma es, normalmente, de lente biconvexa, pero pueden ser también estrellados o con forma de cinta enrollada en hélice.


    1. ULTRAESTRUCTURA

Es difícil observar su estructura al microscopio óptico. Al MET (microscopio electrónico de transmisión) se observa una membrana externa y otra interna separadas por un espacio intermembrana. En el interior se ven unas estructuras alargadas formadas por membranas llamadas láminas o lamelas. Sobre ellas se ven los grana, que son unos repliegues, formados también por membranas, que se disponen unos encima de otros. Todo este conjunto de membranas internas recibe el nombre de tilacoides; pudiéndose distinguir los tilacoides de los grana y los tilacoides de las láminas. Existe además un contenido interno: el estroma, en el que hay ADN similar al de las células procariotas, ribosomas (plastorribosomas) y acumulaciones de almidón, proteínas y lípidos.


    1. FUNCION

En los cloroplastos se va a realizar la fotosíntesis. En los tilacoides se realiza una de las fases de la fotosíntesis: la fase luminosa. La otra fase de la fotosíntesis: la fase oscura, se realiza en el estroma del cloroplasto.

También participan en la biosíntesis de ácidos grasos utilizando glucidos NADPH y el ATP sintetizados.



Y en la reducción de nitratos a nitritos. Nitritos a amoniaco fuente de nitrógeno para la síntesis de los aminoácidos y de los nucleótidos.

    1. ORIGEN EVOLUTIVO

Es de destacar que los plastos tienen una estructura similar a los organismos procarióticos. Según la "Teoría endosimbiótica" la célula eucariótica se habría formado por simbiosis de diferentes organismos procariotas, uno de ellos el plasto, que proporcionaría al conjunto compuestos orgánicos que sintetizaría usando como fuente de energía la luz solar.

  1. LAS MITOCONDRIAS (Pag 154 y 155)

    1. ASPECTO:

Son orgánulos muy pequeños, difíciles de observar al microscopio óptico, al que aparecen como palitos o bastoncitos alargados. Son orgánulos permanentes de la célula y se forman a partir de otras mitocondrias preexistentes.



    1. FORMA Y NÚMERO:

El número de mitocondrias en una célula puede llegar a ser muy elevado (hasta 2000). Normalmente suelen tener forma elíptica, aunque también pueden ser filamentosas u ovoides. Sus dimensiones son muy pequeñas (1 a 7 mμ de longitud por 0.5 mμ de diámetro). Su forma y tamaño dependen mucho de las condiciones fisiológicas de la célula.

    1. ULTRAESTRUCTURA.

Es muy similar en todas las mitocondrias, independientemente de su forma o tamaño. Generalmente se observa la presencia de una membrana externa y una membrana interna, ambas similares a las demás membranas de la célula. La membrana interna se prolonga hacia el interior en una especie de láminas llamadas crestas mitocondriales. Entre ambas membranas hay un espacio llamado espacio intermembrana (de unos 100 Å). Dentro de la mitocondria, entre las crestas, está la matriz mitocondrial. Las proteínas de la membrana interna y las de las crestas son muy importantes, ya que algunas son las responsables de los procesos respiratorios. El interior de la matriz mitocondrial es una solución de proteínas, lípidos, ARN, ADN y ribosomas (mitorribosomas). Es de destacar que el ADN mitocondrial es similar al ADN de los procariotas. Esto es, está formado por una doble cadena de ADN circular asociada a proteínas diferentes de las que se encuentran en los eucariotas.



    1. ORIGEN EVOLUTIVO.

Las mitocondrias, igual que los plastos, tienen una estructura similar a los organismos procarióticos. Según la "Teoría endosimbióntica" serían organismos procariotas que han establecido una simbiosis con las células eucarióticas a las que proporcionarían energía a partir de sustancias orgánicas.

    1. FUNCION.

El catabolismo aeróbico (respiración aerobia). Y la fosforilación oxidativa. (F1)

Se deduce que la principal función de las mitocondrias es la oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs, beta-oxidación de ácidos grasos) y la obtención de ATP mediante la fosforilación oxidativa, que es dependiente de la cadena transportadora de electrones; el ATP producido en la mitocondria supone un porcentaje muy alto del ATP sintetizado por la célula. También sirve de almacén de sustancias como iones, agua y algunas partículas como restos de virus y proteínas.

También tiene como función la concentración de sustancias en la cámara interna.


  1. OTROS ORGANULOS.

  1. CILIOS. (pag 167)

Cada uno de los pequeños apéndices móviles que cubren total o parcialmente la superficie de muchas células desnudas (sin pared). Los flagelos tienen una estructura esencialmente equivalente, aunque hay algunas diferencias morfológicas y muchas diferencias funcionales.

    1. ESTRUCTURA.

Los cilios tienen una forma cilíndrica, de diámetro uniforme en toda su longitud, con una terminación redondeada, semiesférica. Pueden ser descritos como una evaginación digitiforme (una prolongación en dedo de guante) de la membrana plasmática, con un contenido que es continuación del citoplasma.

Estos orgánulos están dotados de un armazón complejo, semejante a la de los flagelos, basada en microtúbulos y que se llama axonema. El axonema se continúa, en la base del cilio y por debajo de la membrana plasmática, con un corpúsculo basal, que tiene una estructura semejante pero más compleja.





    1. FUNCIÓN.

Se mueven rítmicamente y de forma coordinada, cada uno con un movimiento semejante al del brazo de un nadador, retrocediendo en posición extendida, y en conjunto al de un trigal azotado por el viento (movimiento de batida coordinado). Mientras reciban la energía necesaria en forma de ATP los cilios siguen batiendo automáticamente. El efecto es un empuje neto, que da lugar a que la célula se desplace en su medio, como ocurre con ciertos protistas y animales muy pequeños; o que el líquido extracelular circundante sea impulsado, que es la función que cumplen los cilios en el epitelio de las vías respiratorias humanas.

  1. FLAGELOS. (pag 167)

Un flagelo es un apéndice con forma de látigo que usan muchos organismos unicelulares y unos pocos pluricelulares. Sin embargo, estos apéndices pueden también estar implicados en otros procesos. Este nombre cubre realmente tres estructuras diferentes encontradas en cada uno de los tres dominios.

Los flagelos bacterianos son los filamentos helicoidales que rotan como tornillos. Los flagelos de Archaea son superficialmente similares, pero son diferentes en muchos detalles y considerados no homólogos. Los flagelos de Eukarya (aquellos de células Protista animales y vegetales) son complejas proyecciones celulares que azotan hacia adelante y hacia atrás. En ocasiones, este último es llamado cilio o undulipodia para acentuar su distinción.



    1. ESTRUCTURA.

Esencialmente, la estructura del flagelo es igual a la del cilio, pero generalmente se complica con otras estructuras añadidas, resultando más grueso y más largo.

Los flagelos más estudiados son los de espermatozoides. En el espermatozoide de mamíferos, el flagelo (cola) está constituido por: un axonema (9 pares de microtúbulos periféricos y un par central) rodeado por las fibras externas densas 9 cilindros proteicos (uno por cada doblete) que intervienen en el movimiento del flagelo.

Por fuera de estas fibras, existen otras estructuras rodeando el complejo axonema-fibras: la vaina mitocondrial, si el corte es por la pieza intermedia, o la vaina fibrosa, si el corte se realiza en la pieza principal.

La vaina mitocondrial está constituida por mitocondrias dispuestas en hélice que proporcionan la energía necesaria para el movimiento del flagelo. La vaina fibrosa son pares de estructuras proteicas (cada una rodea la mitad de las fibras densas). Parece que intervienen en la protección del axonema y quizás también en el movimiento del flagelo.

Por fuera, de todo ello, se dispone la membrana plasmática.


    1. FUNCIÓN

Los flagelos, que impulsan a los espermatozoides y a muchos protozoos, están diseñados para desplazar toda la célula a través de un fluido

Los flagelos generan un movimiento ondulatorio repetitivo rotatorio que dirige a la célula a través del líquido o sustancia.




Ejercicios paginas 160-161: 12, 13, 15, 18, 20

Ejercicios paginas 174-175: 7, 10, 11, 12, 15, 16, 18, 20, 22

Tema 9: El medio interno celular




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