CIC JULIO SÁNCHEZ

Tema 10 Tema 10 CELULA CELULA

EUCARIOTA IIIEUCARIOTA III

ORGANULOS ORGANULOS MEMBRANOSOSMEMBRANOSOS

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1.- RETÍCULO ENDOPLÁSMICO

Está formado por una red de membranas que forman cisternas, sáculos y tubos aplanados. Delimita un espacio interno llamado lúmen del retículo y se halla en continuidad estructural con la membrana externa de la envoltura nuclear y con la membrana plasmática

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Se pueden distinguir dos tipos de retículo:

-El Retículo endoplasmático rugoso (R.E.R.). Lleva adheridos ribosomas a la membrana del retículo. La unión se lleva a cabo por la subunidad mayor del ribosoma y está mediada por una glucoproteína del grupo de las riboforinas. Se halla en todas las células excepto en células procariotas y en glóbulos rojos, especialmente en aquellas con gran síntesis proteica como células plasmáticas, páncreas o hepatocitos

En él se realiza la síntesis proteica Las proteínas sintetizadas por los ribosomas, pasan al lúmen del retículo y aquí maduran ( se glicosilan) hasta ser exportadas a su destino definitivo

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- El retículo endoplásmico liso (R.E.L.), carece de ribosomas y esta formado por túbulos ramificados y pequeñas vesículas esféricas. No suele ser muy abundante excepto en células musculares estriadas, células secretoras de hormonas esteroideas y hepatocitos

- Funciones del R.E.L son:

a) Síntesis de lípidos ( fosfolípidos, colesterol, esteroides, ceramida) y lipoproteinas (transportadoras de colesterol)

b) contracción muscular. Importante en la liberación de calcio

c) Detoxificación: eliminación de sustancias nocivas para el organismo como pesticidas, conservantes…

d) liberación de glucosa a partir del glucógeno en hepatocitos

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2.- COMPLEJO DE GOLGI

Conjunto de sacos membranosos aplanados, cisternas y una serie de vesículas asociadas Se sitúa próximo al núcleo y en células animales rodeando al centrosoma

Se encuentra en todas las células eucariotas excepto en los glóbulos rojos

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La unidad básica del orgánulo es el sáculo, que consiste en una vesícula o cisterna aplanada. Cuando una serie de sáculos se apilan, forman un dictiosoma. Además, pueden observarse toda una serie de vesículas más o menos esféricas a ambos lados y entre los sáculos.

Los dictiosomas no son estructuras celulares fijas, sino que se están renovandoconstantemente. Se forman a partir del retículo endoplásmatico.

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El dictiosoma se encuentra en íntima relación con el retículo endoplásmico, lo que permite diferenciar dos caras: la cara cis o proximal, más próxima al retículo que tiene forma convexa, y la cara trans, más alejada y que tiene forma cóncava. En la cara cis se encuentran las vesículas de transición , mientras que en la cara trans, se localizan las vesículas de secreción.

Las principales funciones del complejo de Golgi es la de transportar y concentrar proteínas, así como la glucosilación de proteínas y lípidos

Formación de membranas: plasmática, del retículo, nuclear.. Formación de la pared celular vegetal. Intervienen también en la formación de los lisosomas

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Forma el acrosoma de los espermatozoides y la placa celular de las células vegetales que dará lugar a la lámina media

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3.- LISOSOMAS

vesículas rodeadas de membrana sencilla, formadas a partir de las cisternas del Aparato de Golgi, y en donde se vierten unos 40 tipos de enzimas hidrolasas ácidas sintetizadas en los ribosomas del R.E. rugoso.

Tienen una estructura muy sencilla, basada fundamentalmente en una membrana plasmática que almacena en su interior las proteínas. La cara interior de la membrana está muy glucosilada para impedir el ataque de las propias enzimas de su contenido interno..

Las enximas hidrolasas necesitan un pH de entre 3-6 , siendo el pH óptimo 4,6

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Existen dos tipos de lisosomas: lisosomas primarios son los que se forman directamente del complejo de Golgi, sólo contienen las enzimas hidrolíticasLisosomas secundarios: contiene además de las enzimas productos degradados o en proceso de degradación

Los lisosomas secundarios reciben el nombre de fagolisosomas cuando el producto a degradar proviene de una endocitosis o autofagosoma cuando el producto a degradar proviene de la propia célula

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Tienen función digestiva pues depositan su contenido enzimático en los fagosomas, fundiéndose con ellos, para degradar los materiales de su interior, y de esta forma realizan la digestión de los materiales fagocitados ó de las propias partes de la célula inservibles ó lesionadas (autofagia). Son más abundantes en las células animales, sobre todo en las defensivas (macrófagos)

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4.-PEROXISOMAS

son vesículas membranosas que se originan a partir de las membranas del R.E., y contienen enzimas de tipo oxidasa para efectuar oxidaciones moleculares sin liberar energía. Intervienen en la degradación de ácidos grasos y la oxidación de sustratos tóxicos (alcoholes, nitratos, fenoles, etc.).

En los peroxisomas de las plantas se efectúa parte del proceso de fotorrespiración. Los glioxisomas se encuentran en células vegetales de semillas, que al germinar transforman su material de reserva lipídico en glúcidos energéticos.

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También contiene enzimas catalasas para degradar el peróxido de hidrógeno que se forma en las reacciones de oxidaciónInterviene además en procesos de detoxificación

5. VACUOLASLas vacuolas son vesículas constituidas por una membrana plasmática en cuyo interior existe fundamentalmente agua. Cuando además de agua existen otras sustancias de forma predominante se llaman inclusiones.

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Funciones:

a) Mantenimiento de la turgencia celular por ósmosis: Alta concentración de sustancias en la vacuola hace que el agua tienda a entrar en la vacuola manteniendo la célula turgente

b) Almacén de sustancias diversas

c) Digestión celular

Se forman a partir del retículo endoplasmático, del aparato de Golgi o de invaginaciones de la membrana plasmática. En animales suelen ser pequeñas y se llaman vesículas. En vegetales son muy grandes y se llaman tonoplastos que pueden llegar a formar hasta un 50-90% del volumen celular.

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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 entradacontinua 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 formandouna 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.

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6.- MITOCONDRIAS

Las mitocondrias son orgánulos celulares con doble membrana que se encargan de la obtención de la energía mediante la respiración celular, proceso de oxidación en el que intervienen las ATP sintetasas. La energía obtenida se guarda en forma de ATP. Es un orgánulo común a células animales y vegetales.

Se distribuyen de forma uniforme por toda la célula Su número es variable ; hay entre 1000 y 2000 por célula, de forma variable aunque frecuentemente alargadas- Al conjunto de mitocondrias de una célula se le llama condrioma celular

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Estructura:. Poseen una doble membrana (externa e interna), separada por un espacio intermembranoso. La membrana interior se pliega y produce unas crestas mitocondriales. En el interior de la mitocondria existe un gel llamado matriz mitocondrial.

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b) Espacio intermembrana Se localiza entre ambas membranas mitocondriales, y está ocupado por una matriz de composición semejante a la del citoplasma.

a) la membrana mitocondrial externa Su estructura es la misma que la del resto de las membranas celulares. Contiene enzimas implicadas en el metabolismo de lípidos. Es una membrana permeable debido aciertas proteínas integrales denominadas porinas que forman canales no selectivos

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c) Membrana mitocondrial interna Presenta numerosas invaginaciones o crestas mitocondriales que se introducen en la matriz. Las crestas pueden ser aplanadas o tubulares y por lo general se disponen perpendicularmente al eje mayor de la mitocondria. Su membrana carece de colesterol y es más impermeable a los iones que a la membrana externa.En ella se encuentran proteínas de la cadena respiratoria, enzimas de la beta oxidación, enzimas de la fosforilación oxidativa, transferasas y las partículas elementales F

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-Las partículas F : son complejos ATP-sintetasa que se encuentran en la cara externa de las crestas orientadas hacia la matriz.

Están formadas por una cabeza esférica o complejo F1 que es una proteína globular formada por tres subunidades, un pedúnculo o factor F0 constituido por tres o cuatro polinucleótidos y una base hidrófila embutida en la membrana .

Estas partículas también las encontramos en las membranas de los tilacoides de los cloroplastos y en la membrana de bacterias

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d) Matriz mitocondrial Material semifluido con consistencia de gel que además de un 50 % de agua contiene:• una molécula de ADN circular bicatenario y diferente al nuclear•moléculas de ARN mitocondrial que forman los ribosomas mitocondriales 70S (mitorribosomas)• enzimas necesarios para la replicación, transcripción y traducción del ADN mitocondrial•enzimas implicadas en el ciclo de Krebs y en la beta oxidación de ácidos grasos• iones de calcio y fosfato• transportadores de electrones como el NADH

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Funciones:1.- En la matriz mitocondrial:

•La beta oxidación de los ácidos grasos y la descarboxilización oxidativa del ácido pirúvico, originado a partir de los glúcidos por glucólisis procedentes del citosol. Se generan acetil-CoA y moléculas reducidas•El ciclo de Krebs. En este conjunto de reacciones, el acetil-CoA es oxidado completamente a CO2 y se obtienen intermediarios metabólicos y moléculas reducidas (NADH+H+ Y FADH2)•La síntesis de proteínas mitocondriales a expensas de la maquinaria replicativa y del ADN mitocondriales

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: 2) En la membrana mitocondrial interna:

-La cadena respiratoria: El NADH y el FADH2 formados en el ciclo de Krebs transportan los electrones a través de una serie de complejos enzimáticos hasta el último aceptor que es el oxígeno

- Fosforilación oxidativa: Se realiza en las partículas F y se forma ATP

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Una característica peculiar de las mitocondrias es que son de origen materno, ya que sólo el óvulo aporta las mitocondrias a la célula original, y cómo la mitocondria posee ADN , podemos decir que esta información va pasando a las generaciones exclusivamente a través de las mujeres.

Las mitocondrias se dividen de forma independiente en el interior de la célula. Se han propuesto tres mecanismos de división mitocondrial por bipartición, estrangulación y gemación

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7.- PLASTOSSon orgánulos celulares exclusivos de células vegetales. Se caracterizan por poseer pigmentos y por su capacidad de sintetizar y acumular sustancias de reserva Se clasifican en dos grandes grupos:a) Leucoplastos: Carecen de pigmentos y en la mayoría de los casos almacenan diversas sustancias como almidón (amiloplastos) , grasas (oleoplastos) y proteínas (proteoplastos)

leucoplastosamiloplastos

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b) Cromoplastos: tienen en su interior pigmentos que les dan color. Los que tienen clorofila son de color verde (cloroplastos) ; los que tienen ficoeritrina son de color rojo (rodoplastos)

-Los cloroplastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales. En ellos tiene lugar la fotosíntesis proceso en el que se transforma la energía lumínica en energía química, almacenada en moléculas de ATP y moléculas reductoras (NADPH), que se utilizarán posteriormente para sintetizar moléculas orgánicas

Se localizan en el citoplasma sin lugar fijo, pueden presentar movimiento de tipo ameboide o contráctil relacionados con la iluminación Morfología diversa suelen

ser ovoides o lenticulares

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Los cloroplastos presentan una doble membrana de estructura similar al resto de las membranas celulares. La membrana externa es más permeable debido a la existencia de porinas, y la interna es más impermeable y contiene proteínas transportadoras

El espacio entre ambas membranas recibe el nombre de espacio intermembranoso

El espacio interior delimitado por la mb interna recibe el nombre de estroma. Contiene ADN circular de doble cadena y ribosomas 70S, enzimas implicadas en la fijación del carbono ( rubisco) y las enzimas implicadas en la replicación , transcripción y traducción del ADN del cloroplasto

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En el interior del estroma se encuentran los tilacoides que son sacos aplanados que se disponen apilados e interconectados entre ellos formando una red interna . Cada uno de los apilamientos recibe el nombre de grana. El espacio entre dos grana recibe el nombre de intergrana

En las membranas de los tilacoides se sitúan los pigmentos fotosintéticos ( fotosistemas), las cadenas de transporte electrónico, y las ATPasas( partículas F)

La principal función de los cloroplastos es realizar la fotosíntesis oxigénica ( se libera oxigeno) en el que se distinguen dos fases:Lumínica (membrana de los tilacoides)Fase de fijación del carbono ( fase oscura) que se realiza en el estroma

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En el estroma además tiene lugar la biosíntesis de ácidos grasos y asimilación de nitritos y sulfatos

Al igual que las mitocondrias , los cloroplastos se dividen por escisión binaria, en un proceso dependiente de la luz

Durante el desarrollo del organismo, los cloroplastos proceden a su vez de proplastos, los cuales originan cloroplastos en presencia de luz

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