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ORGANELOS CELULARES

Bio. Carlos H. García Fonseca

BIOLOGÍA GENERAL

2014 - I

Citoplasma

• Medio hidrosalino donde se llevan a cabo gran parte de las reacciones químicas de la célula.

• En el citoplasma se diferencian el citosol y los organelos

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Citosol

• El citosol es el medio acuoso donde se encuentran inmersos los orgánulos citoplasmáticos y donde se producen gran parte de las reacciones celulares.

• Es el medio interno de la célula (pH = 7,2)

Núcleo

• Limitado por una membrana

• Contiene ADN en forma de cromatina

• Nucléolo- Producción de ribosomas

• Movimientos de sustancias

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Componentes del núcleo

• Envoltura nuclear.

• Cromatina.

• Nucleolo

• Matriz.

• Nucleoplasma.

Envoltura nuclear

• Consta de dos (2) membranas paralelas separadas por un espacio llamado cisterna perinuclear.

• La membrana externa a menudo es continúa con la de elementos tubulares que se ramifican por el citoplasma (retículo endoplásmico)

• Poros nucleares: Vías de comunicación entre el nucleoplasma y el citoplasma

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Cromatina

a) Heterocromatina (parte condensable y teñible) • Constituida por una cadena de partículas de proteínas

básicas (nucleosomas). • Los nucleosomas están envueltos en forma helicoidal,

por una cadena de ADN. • Cada nucleosoma es un octómero de cuatro (4)

histonas (H2A, H2B, H3 y H4) b) Eucromatina (porción dispersa) • Se desenrollan durante la transcripción para exponer

las secuencias de nucleótidos del ADN.

Cromosomas

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Nucléolo

• es una región del núcleo

• no posee membrana que lo limite

• Se llevan a cabo procesos:

– transcripción del ARN ribosomal por la polimerasa I

– procesamiento y ensamblaje de los componentes que formarán los ribosomas.

– regulación del ciclo celular

– respuestas de estrés celular

Matriz nuclear

• También es llamado nucleoesqueleto

• Compuesta por fibras de cromatina

• Aun no comprobadas sus funciones

• Le da organización y forma al núcleo

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Nucleoplasma

• También conocido como cariolinfa, carioplasma, jugo nuclear, citosol nuclear, o hialoplasma nuclear

• Medio interno semilíquido del núcleo celular, en el que se encuentran sumergidas las fibras de ADN y de ARN

• Su principal componente es agua (80%) – En ella están dispersos los solutos compatibles de la

Disolución acuosa

– Proteínas

Retículo endoplasmático

• Conjunto de sacos membranosos que forman cavidades unido al núcleo

• Proporciona la maquinaria metabólica celular

• Existen dos tipos:

1.-RE rugoso

Ribosomas adosados.

2.-RE liso

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Retículo endoplasmatico liso

• Abundante en las células de las glándulas adrenales, ovario y testículo (síntesis hormonal).

• En el hígado participan en la degradación de sustancias tóxicas

• En el músculo es llamado retículo sarcoplásmico. Funciona almacenando y liberando calcio durante la contracción muscular.

ER liso

Vesículas de transporte del ER liso en ruta hacia

el aparato de Golgi

ER rugoso

Ribosoma Cisternas del ER liso

Cisternas del ER rugosos

Ribosomas

• Organelos sin membrana

• Son responsables del aspecto granuloso del citoplasma celular

• Su función es ensamblar proteínas a partir del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm)

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Aparato de Golgi Sucesión de sacos membranosos cerca del núcleo Compuesto de cisternas de superficie lisa sin continuidad con las del RE liso La luz de una cisterna es estrecha en casi toda la longitud, pero es ligeramente ensanchada hacia los extremos, lugar donde se encuentran las vesículas.

Funciones

• Activación de sustancias

• Secretora (muy desarrollado en las células glandulares)

• Empaquetamiento: Cada proteína formada es clasificada y empaquetada en vesículas distintas y son distribuidas según su destino

• Transporte

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Lisosomas

• Organelos vesiculares formados en el aparato de Golgi

• Son pequeñas vesículas rodeadas por membrana que contienen enzimas digestivas

• Su función es digerir los alimentos que llegan a la célula

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Peroxisomas

• Son organelos esféricos y limitados por membrana

• Contienen enzimas

• Protegen contra productos tóxicos mediante una sustancia altamente oxidante (H2O2)

Mitocondria

• Centros eléctricos de las células

• Fueron descritas por primera vez por Altman en 1884 como bioblastos

• Benda, en 1897 fue quien las denominó mitocondrias

• Diámetro desde los 0.5μm hasta 5 o 7 μm de longitud

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Tiene tamaños variados y

cantidades variada en las

diferentes células

Crestas mitocondriales

Pueden tener diferente

orientación en diferentes el

tipos celulares

Cuando mas demanda de ATP

mayor número de crestas

( una célula muscular cardíaca

tiene tres veces mas crestas)

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Tiene enzimas relacionadas con las oxidaciones que ocurren en el Ciclo de Krebs, por lo tanto, son el sitio de producción y acumulación de energía (ADP a ATP)

Funciones mitocondriales

• Energética. Síntesis de ATP.

• Almacenamiento de calcio.

• Participación en la esteroidogénesis.

• Síntesis de algunos aminoácidos.

• Participa en la apoptosis.

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Cloroplastos

• Orgánulos exclusivos de células vegetales.

• Tiene forma redondeada y su tamaño varia de unas células a otras.

• Poseen una membrana externa y otra interna que forma sacos apilados denominados grana.

• En ellos tiene lugar la fotosíntesis , proceso en el que se transforma la energía lumínica en energía química.

• La energía luminosa es captada por un pigmento de color verde denominado clorofila.

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CITOESQUELETO

• Complejo sistema tridimensional de fibras que se extienden por todo el citosol

• Red compleja de filamentos proteicos

• Influye en la forma de la célula.

Funciones

• Es la maquinaria de los movimientos intracelulares

• Proporciona resistencia mecánica a las células

• Permite el movimiento celular y la modificación de zonas superficiales

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Microfilamento Filamento intermedio Microtúbulo

Clases

Microfilamento

Compuesto por dos hebras enlazadas de actina, formando un polímero

7 nm de diámetro

• Mantenimiento de la forma de la célula

• Cambios de la forma de la célula • Contracción muscular • Motilidad celular (seudopodos) • División celular

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Filamentos intermedios

Proteína fibrosa superenrollada

De 8 a 12 nm de diámetro

Las subunidades proteicas posee una de las diferentes queratinas dependiendo del tipo de célula

• Mantenimiento de la forma de la célula (soporte de tensión)

• Anclaje del núcleo y otros organelos

• Formación de la lamina nuclear

Microtubulos

Filamentos huecos, con paredes constituidas por moléculas de tubulina

De 25 nm de diámetro con una luz de 15 nm

Compuesto por dos tipos de proteína: α-tubulina y β-tubulin

• Mantenimiento de la forma celular (vigas de resistencia)

• Motilidad de la célula • Movimiento de los cromosomas • Movimientos de los organulos

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Los centriolos

• Solo están presentes en las células de animales, protozoarios y algunos hongos

• Constan de nueve conjuntos de microtúbulos y cada conjunto está formado por un triplete de fibras

MEMBRANAS CELULARES

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Funciones de las membranas en la célula

• Aíslan selectivamente el contenido de la célula del medio Externo - gradientes de concentración

• Regulan el intercambio de sustancias esenciales entre: – La célula y el fluido extracelular

– los organelos y el citosol circundante.

• Permiten la comunicación con otras células.

• Regulan muchas reacciones bioquímicas.

Características

• Estructuras extremadamente delgadas

• No son láminas uniformes

• Cambian de manera dinámica de acuerdo al ambiente

• Estructura básica similar:

– Fosfolípidos

– Proteínas

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Modelo de mosaico fluido

• los microscopios carecían de la suficiente resolución para determinar su estructura exacta

• S. J. Singer y G. L. Nicolson - 1972

• Cada membrana consta de un mosaico de diferentes proteínas que está en constante movimiento y que fluye dentro de un fluido viscoso constituido por una doble capa de fosfolípidos

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Los fosfolípidos

• Consta de dos partes:

– una cabeza polar hidrofílica

– un par de colas no polares hidrofóbicas

• Un doble enlace – insaturado – y fluidez

• Agua y cabezas – puentes de hidrógeno

• Colas – Interacciones

hidrofóbicas

• No están unidos entre si

¿Por qué la fluidez?

• La interacciones entre colas saturas y no saturadas produce mayor fluidez

• Las membranas son más fluidas a altas temperaturas y menos fluidas a bajas temperaturas

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El colesterol

• Esta en la membrana de la mayoría de las células animales

• Varia en cantidad de acuerdo a la célula

• Afecta la estructura y la función de la célula – Más resistente y flexible

– Más fluida a altas temperaturas

– Menos sólida y permeable a bajas temperaturas

• Se requiere de la fluidez para transporte inter

• Los tejidos requieren ser flexibles

Las proteínas de membranas

• Miles de proteínas están incrustadas en la superficie de la bicapa fosfolipídica de la membrana o unidas a ella.

• De acuerdo a su ubicación:

– Integrales

– Periféricas

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Proteínas integrales

• Se incrustan en toda la membrana

• Proporcionan canales estructurales (poros) a través del cual se difunden las sustancias hidrosolubles

• Los canales proteicos tienen propiedades selectivas

Proteínas periféricas

• Se encuentran en la cara interna de la membrana y habitualmente están ancladas a una de las proteínas integrales

• Funcionan como enzimas o como reguladores de la función intracelular

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• con base en su función:

– receptoras

–Reconocimiento

–Enzimáticas

–De unión

–de transporte.

Proteínas receptoras

• Cada proteína receptora tiene un sitio de unión para una molécula específica.

• Cuando la molécula adecuada se une al receptor, éste se activa

• Ej:

– Respuesta inmunológica

– División celular

– Movimiento de nutrientes

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Proteínas de reconocimiento

• Sirven como etiquetas de identificación

– Glucoproteínas ayudan a diferenciar las células foráneas de las propias

– Las glucoproteínas en la superficie de los glóbulos rojos poseen diferentes grupos de azúcares y determinan si el tipo de sangre es A , B, A B u O

– El esperma humano reconoce las glucoproteínas únicas en los óvulos humanos, permitiendo que ocurra la fertilización.

Proteínas de unión

• Unen la membrana plasmática al citoesqueleto

– Les da forma a las células

• Glóbulos rojos

• Células nerviosas

• Uniones entre células adyacentes

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Proteínas de transporte

• Regulan el movimiento de moléculas a través de la membrana

– Proteínas de canal

• iones específicos o moléculas de agua pasan a través de la membrana en función de sus gradientes de concentración

– Proteínas de transporte

• Cambia de forma para ayudar a pasar moléculas

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QUIZ

• Organizarse todos en 5 filas

• PRÓXIMO TEMA

– Transporte activo

– Transporte pasivo

– Jueves 24 de abril