Primer nivel: El NADH llega a las crestas mitocondriales, donde se oxida con una "flavoproteína", reduciéndola (o sea cargándola de electrones).Segundo nivel: Posteriormente la flavoproteína se oxida y reduce a una coenzima denominada "Q". Durante este proceso se libera energía que ejecuta una primera fosforilación oxidativa de ATP.Tercer nivel: Es en este nivel donde recién ingresa el FADH. La coenzima Q que se encuentra reducida, se oxida reduciendo así a un compuesto denominado citocromo b. Durante esta oxidación se libera energía para ejecutar la segunda fosforilación oxidativa de ATP.Como concepto, un citocromo es una proteína rica en Fe (por lo cual se oxida y reduce fácilmente).Cuarto nivel: El citocromo b se oxida, reduciendo así al citocromo c.Quinto nivel: El citocromo c se oxida, reduciendo así al citocromo a.Sexto nivel: El citocromo a se oxida con oxigeno, reduciéndolo de esta forma a agua. Durante esta última oxidación se libera la energía para ejecutar

Ciclo de Krebs. El ciclo de Krebs se desarrolla en las mitocondrias. El ácido pirúvico formado durante la glucólisis se convierte en acetil CoA, el cual a través del ciclo de krebs se transforma en anhidrido carbónico. El paso de ácido pirúvico a acetil CoA tiene lugar en la matriz mitocondrial y es catalizado por la piruvato deshidrogenasa. El acetil CoA ahora entra en el ciclo de krebs uniendose al ácido oxalacético para formar el ácido cítrico, por medio de una isomerasa se transforma en isocítrico, el cual por medio de una descarboxilasa da lugar al alfa-cetoglutárico, este paso supone la liberación de anhídrido carbónico y NADH.

se divide en : en una región externa gelatinosa, cercana a la membrana, e implicada en el movimiento celular, que se denomina ectoplasma. Una parte interna más fluida que recibe el nombre de endoplasma y donde se encuentran la mayoría de los orgánulos. El citoplasma se encuentra en las células procariotas así como en las eucariotas y en él se encuentran varios nutrientes que lograron atravesar la membrana plasmática, llegando de esta forma a los orgánulos de la célula.El citoplasma de las células eucariotas está subdividido por una red de membranas conocidas como retículo endoplasmático (liso y rugoso) que sirven como superficie de trabajo para muchas de sus actividades bioquímicas.El retículo endoplasmático rugoso está presente en todas las células eucariotas (inexistente en las procariotas) y predomina en aquellas que fabrican grandes cantidades de proteínas para exportar. Es continuo con la membrana externa de la envoltura nuclear, que también tiene ribosomas adheridos.

CITOPLASMA

               

CITOESQUELETO

El citoesqueleto es un entramado tridimensional de proteínas que provee el soporte interno para las células, ancla las estructuras internas de la misma e interviene en los fenómenos de movimiento celular y en su división. En las células eucariotas, consta de microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos. en las procariotas está constituido principalmente por las proteínas estructurales FtsZ y MreB. El citoesqueleto es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula, facilita la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los flagelos), y desempeña un importante papel tanto en el transporte intracelular (por ejemplo, los movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular.

El citoesqueleto eucariota Las células eucariotas tienen tres tipos de filamentos citoesqueléticos: Microfilamentos. filamentos intermedios microtúbulos

Microfilamentos (actina y miosina)

Los microfilamentos tienen un diámetro de unos 7 nm ó 5 nm. Están formadas por una proteína globular llamada actina que puede presentarse de dos formas:Actina no polimerizada (G actina): la actina se encuentra asociada a la profilina que evita su polimerización. Representa la mitad de la actina de la célula y es utilizada para polimerizar microfilamentos cuando es necesario. Actina polimerizada (F actina): Esta actina se puede encontrar asociada a otras proteínas:

Proteínas estructurales: que permiten la unión de los filamentos de actina Proteínas reguladoras: la más importante es la miosina que permite la contracción muscular al permitir que la actina se desplace sobre ella.

Las funciones de los microfilamentos de actina son: la contracción muscular. formación de pseudópodos, mantenimiento de la morfología celular y, en la citocinesis de células animales, forma un anillo contráctil que divide la célula en dos.

Son filamentos de proteína fibrosa de unos 12 nm de diámetro, son los componentes del citoesqueleto más estables, dando soporte a los orgánulos (por sus fuertes enlaces), y heterogéneos. Su función principal es la organización de la estructura tridimensional interna de la célula. También participan en algunas uniones intercelulares.

Filamentos intermedios

Microtúbulos

Los microtúbulos son estructuras tubulares de 25 nm de diámetro que se originan en los centros organizadores de microtúbulos y que se extienden a lo largo de todo el Citoplasma. Intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en la división celular (mitosis y meiosis), ya que forman el huso mitótico). Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos. Los microtúbulos son más flexibles pero más duros que la actina.

Anteriormente se creía que el citoesqueleto era una característica única de las células eucarióticas, pero desde entonces se han encontrado homólogos bacterianos a las principales proteínas del citoesqueleto eucariota. A pesar de que las relaciones evolutivas son tan distantes que no se pueden inferir analogías a partir de las secuencias de aminoácidos, la similitud de la estructura tridimendional, las funciones en el mantenimiento de la forma y en la polaridad de las células proporcionan pruebas sólidas de que los citoesqueletos eucariotas y procariotas son realmente homólogos.

citoesqueleto procariota

El retículo endoplasmático rugoso (RER), también llamado retículo endoplasmático granular o ergastoplasma, es un orgánulo que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas en general. Existen retículos sólo en las células eucariotas. En las células nerviosas es también conocido como cuerpos de Nissl.

RETICULO ENDOPLASMATICO

El retículo endoplásmico rugoso está formado por: una serie de canales o cisternas que se encuentran distribuidas por todo el citoplasma de la célula. Son sacos aplanados por los que circulan todas las proteínas de la célula antes de ir al Aparato de Golgi. Existe una conexión física entre el retículo endoplásmico rugoso y el retículo endoplásmico lisoEl término rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo en las microfotografías electrónicas, la cual es resultado de la presencia de múltiples ribosomas en su superficie, sobre su membrana.

Funciones de retículo endoplasmático granular

Circulación de sustancias que no se liberan al citoplasma. Síntesis y transporte de proteínas producidas por los ribosomas

adosados a sus membranas, pueden ser, proteínas de membrana, proteínas lisosomales o proteínas de secreción.

Glicosilación de proteínas.

Las proteínas de secreción producidas, serán luego empaquetadas por el aparato de Golgi y serán liberadas al exterior de la célula para cumplir sus funciones (hormonales, enzimáticas, etc.). Las proteínas lisosomales también serán empaquetadas por el aparato de Golgi y terminaran formando un lisosoma listo para cumplir sus funciones metabólicas intracelulares. Entre las enzimas producidas, se encuentran las lipasas, las fosfatasas, las ADNasas, ARNasas y otras. Las proteínas de membrana pasarán a formar parte de la membrana plasmática o de la membrana de algún orgánulo.

Síntesis: Hipótesis de la señalTodas las proteínas empiezan a sintetizarse en los

polisomas. Si van a ir al retículo endoplásmico rugoso, lo primero que se sintetiza es la señal. Las (PRS) se unen y

van tirando de esos polisomas, dirigiéndolos hacia el receptor de la partícula. El translocador o canal se abre y pasa la cadena de aminoácidos al retículo endoplásmico

rugoso. Posteriormente la (PRS) se aleja.

TranslocaciónEl translocador es una proteína integral de la membrana que forma un

canal para que la proteína que se está sintetizando entre en la cisterna. Proteínas integrales: la parte que entra en el retículo endoplásmico

rugoso se separa de la molécula señal gracias a la peptidasa señal. Proteínas solubles: se separan de la señal por la peptidasa señal, pero

toda la proteína entra dentro. Todos los aminoácidos son hidrosolubles.

Proteínas periféricas: se anclan a la bicapa lipídica a través del glucosil-fosfatidil-inositol.

Formación de la proteína funcional a partir de una cadena de aminoácidos

Plegamiento: la cadena se pliega gracias a la ayuda de las chaperonas Glucosilación: recibe hidratos de carbono. Hidroxilación: recibe grupos hidroxilo Fosfatación: recibe grupos fosfato

Síntesis y translocación de proteínasPara la síntesis y translocación de proteínas, es

imprescindible la presencia de una partícula reconocedora de la señal (PRS), que está formada por seis polipéptidos pequeños y un ARN citoplasmático pequeño (ARNsrp).

Esta señal inhibe la síntesis proteica para que la proteína se libere sólo en el retículo endoplásmico rugoso y no en el

citoplasma.

Conjunto de dinos y barra de membranas 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. Las cisternas del retículo endoplasmático liso son típicamente tubulares y forman un sistema de tuberías que se incurvan en el citoplasma

RETICULO ENDOPLASMICO LISO

Funciones En gónadas y corteza suprarrenal realizan la síntesis de hormonas esteroideas. En el hígado detoxifican varios tipos de compuestos orgánicos como barbitúricos o etanol. La detoxificación tiene lugar por una serie de enzimas oxigenasas entre las que se encuentra la citocromo P450 que dada su inespecificidad son capaces de detoxificar miles de compuestos hidrófobos transformándolos en hidrófilos, más fáciles de excretar. Liberación de glucosa a partir de Glucosa 6-fosfato via Glucosa 6-fosfatasa. También secuestran los iones, calcio y lo liberan regularmente en algunas células (retículo sarcoplasmático). Tiene como función la síntesis de lipidos

Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular.

LISOSOSMAS

Lipasas, que digiere lípidos, Glucosidasas, que digiere carbohidratos, Proteasas, que digiere proteínas, Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos

El aparato de Golgi es un organelo (orgánulo) presente en todas las células eucariotas excepto los glóbulos rojos y las células epidérmicas. Pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular

APARATO DE GOLGI

Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran:la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y distribución de lisosomas y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular. Debe su nombre a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina en 1906 junto a Santiago Ramón y Cajal.

El aparato de Golgi se compone de una serie de estructuras denominadas cisternas. Éstas se agrupan en número variable, habitualmente de 4 a 8, formando el dictiosoma en plantas, y el complejo de Golgi en los animales. Presentan conexiones tubulares que permiten el paso de sustancias entre las cisternas. Los sáculos son aplanados y curvados, con su cara convexa (externa) orientada hacia el retículo endoplasmático. Normalmente se observan entre 4 y 8, pero se han llegado a observar hasta 60 dictiosomas. [1] Alrededor de la cisterna principal se disponen las vesículas esféricas recién exocitadas.

Región Cis-Golgi: es la más interna y próxima al retículo. De él recibe las vesículas de transición, que son sáculos con proteínas que han sido sintetizadas en la membrana del retículo endoplasmático rugoso (RER), introducidas dentro de sus cavidades y transportadas por el lumen hasta la parte más externa del retículo. Estas vesículas de transición son el vehículo de dichas proteínas que serán transportadas a la cara externa del aparato de Golgi. Región medial: es una zona de transición. Región Trans-Golgi: es la que se encuentra más cerca de la membrana citoplasmática. De hecho, sus membranas, ambas unitarias, tienen una composición similar.

Modificación de sustancias sintetizadas en el RER Secreción celular: Producción de membrana citoplasmática:

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

Tipo Descripción Ejemplo

Vesículas de exocitosis(constitutivas)

Este tipo de vesículas contienen proteínas que deben ser liberadas al medio extracelular.

Los anticuerpos liberados por linfocitos B activados.

Vesículas de secreción(reguladas)

Este tipo de vesículas contienen también proteínas destinadas a ser liberadas al medio extracelular. Sin embargo, en este caso, la formación de las vesículas va seguida de su almacenamiento en la célula, donde se mantendrán a la espera de su correspondiente señal para activarse. Cuando esto ocurre, se dirigen hacia la membrana plasmática y liberan su contenido como en el caso anterior. Este proceso es denominado secreción regulada.

Liberación de neurotransmisores desde las neuronas.

Vesículas lisosomales

Este tipo de vesículas transportan proteínas destinadas a los lisosomas, unos pequeños orgánulos de degradación en cuyo interior albergan multitud de hidrolasas ácidas, lisosomas de almacenamiento. Estas proteínas pueden ser tanto enzimas digestivas como proteínas de membrana. La vesícula se fusiona con un endosoma tardío y transfiere así su contenido al lisosoma por mecanismos aún desconocidos.

Proteasas digestivas destinadas a los lisosomas

RIBOSOMAS

Los ribosomas son complejos supramoleculares encargados de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido a su reducido tamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el microscopio electrónico se observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones. Bajo el microscopio óptico se observa que son los responsables de la basofilia que presentan algunas células. Están en todas las células (excepto en los espermatozoides

Ribosomas procariotasLos ribosomas de las células procariotas son los más estudiados. Son de 70 S y su masa molecular es de 2.500 kilodalton. Las moléculas de ARNr forman el 65% del ribosoma y las proteínas representan el 35%. Las moléculas de ARN ribosómico son ricas en adenina y guanina y forman una hélice alrededor de las proteínas. Los ribosomas están formados por dos subunidades:Subunidad mayor: es 50 S. Está formada por dos moléculas de ARN, una de 23 S y otra de 5 S. Además hay 34 proteínas básicas de las cuales sólo una se repite en la subunidad menor. Subunidad menor: es de 30 S y tiene una molécula de ARNr de 16 S además de 21 proteínas.

Ribosoma eucariotasEn eucariotas, los ribosomas son 80 S. Su peso molecular es de 4.200 Kd. Contienen un 40% de ARNr y 60% de proteínas. Al igual que los procariotas se dividen en dos subunidades de distinto tamaño:Subunidad mayor: es 60 S. Tiene tres tipos de ARNr: 5 S, 28 S y 5,8 S y tiene 49 proteínas, todas ellas distintas a las de la subunidad menor. Subunidad menor: es 40 S. Tiene una sola molécula de ARNr 18 S y contiene 33 proteínas. Dependiendo de qué organismo eucariota sea, este ARNr 18 S puede sufrir alteraciones.

Ribosomas mitocondrialesLas mitocondrias tienen su propio aparato de síntesis proteica que incluye ribosomas, ARNt y ARNm. Los ribosomas mitocondriales de las células animales contienen dos tipos de ARN ribosómicos, el 12S y 16S, que se transcriben a partir de genes del ADN mitocondrial, y son transcritos por una ARN polimerasa mitocondrial específica.

Ribosoma de plastosLos ribosomas que aparecen en plastos son similares a los

procariotas. Son, al igual que los procariotas, 70 S, pero en la subunidad mayor hay un ARNr de 4 S que es equivalente al 5 S

procariota.

FuncionesLos ribosomas son los orgánulos encargados de la síntesis de proteínas, en un proceso conocido como traducción. La información necesaria para esa síntesis se encuentra en el ARN mensajero (ARNm), cuya secuencia de nucleótidos determina la secuencia de aminoácidos de la proteína; a su vez, la secuencia del ARNm proviene de la transcripción de un gen del ADN. El ARN de transferencia lleva los aminoácidos a los ribosomas donde se incorporan al polipéptido en crecimiento.

SINTESIS DE PROTEINAS

El ribosoma lee el ARN mensajero y ensambla los aminoácidos suministrados por los ARN de transferencia a la proteína en crecimiento, proceso conocido como traducción o síntesis de proteínas.

TRADUCCION

Todas las proteínas están formadas por aminoácidos. Entre los seres vivos se han descubierto hasta ahora 20 aminoácidos. En el código genético, cada aminoácido está codificado por uno o varios codones. En total hay 64 codones que codifican 20 aminoácidos y 3 señales de parada de la traducción. Esto hace que el código sea redundante y que haya varios codones diferentes para un mismo aminoácido.

La traducción comienza, en general, el codón AUG que codifica el aminoácido metionina. Al final de la secuencia se ubica un codón que indica el final de la proteína; es el codón de terminación. El código genético es universal porque cada codón codifica el mismo aminoácido para la mayoría de los organismos.

Por ejemplo, el ARN este:AUG le indica que tiene que empezar a ensamblar la proteína; es un codón de iniciación.GCC es Alanina. Coge alanina (un aminoácido) y lo sujeta.AAC es Arginina, lo une con la alanina.GGC es Glicina, lo ensambla a la arginina.AUG era el símbolo de iniciación, pero ya ha comenzado; así que lo interpreta como Metionina. Une el aminoácido metionina con la glicina anterior.CCU es Prolina. Ensambla la prolina a la metionina.ACU es Serina. Ensambla la serina con la prolina.UAA es terminación. Deja de ensamblar la proteína.

Por tanto, la cadena polipeptídica ensamblada ha sido: Alanina-Arginina-Glicina-Metionina-Prolina-Serina

Orgánulo Función Estructura Organismos

Notas

Cloroplast fotosíntesis posee doble-membrana plantas, protistas

Posee material genético (ADN)

Retículo endoplasmático

síntesis y embalaje de proteínas y ciertos lípidos, recibe vesiculas del retículo endoplasmático, forma glucolípidos, glucoproteínas y lípidos (los empaqueta en vesiculas)

puede asociarse con ribosomas en su membrana

eucariotes

Aparato de Golgi

transporte y embalaje de proteínas sacos aplanados rodeados por membranas citoplasmáticas

la mayoría de eucariotes

en las plantas se conocen como dictiosomas

Mitocondra producción de energía compartimiento de doble membrana

la mayoría de eucariotes

Posee material genético (ADN)

Vacuolas almacenamiento, transporte y homeostasis sacos de membrana vesicular plantas y hongos

Núcleo mantenimiento de ADN y ARN, y expresión genética

rodeado por membrana doble todos los eucariotes

Contiene la mayor parte del ADN

Orgánulo/componente

Función Estructura Organismos

Acrosoma ayuda al espermatozoide a fusionarse con el óvulo compartimento de membrana simple muchos animales

Autofagosoma

vesícula que almacena material citoplasmático y orgánulos para su degradación

compartimento de doble membrana todas las células eucariotas

Centriolos Intervienen en la división celular ayudando al movimiento cromosómico

Estructuras cilindricas formadas por tubos y rodeadas de material proteico denso

Cilio movimiento microtúbulos de proteínas animales, protistas, algunas plantas

Glioxisoma transformación de lípidos en azúcar compartimento de membrana simple plantas

Hidrogenosoma

producción de energía e hidrógeno compartimiento de doble membrana algunos eucariontes unicelulares

Lisosoma ruptura de grandes moléculas compartimento de membrana simple la mayoría de los eucariontes

Melanosoma almacén de pigmentos compartimento de membrana simple animales

Mitosoma sin caracterizar compartimento de doble membrana algunos eucariontes unicelulares

Miofibrilla contracción muscular filamentos entrelazados animales

Parentosoma sin caracterizar sin caracterizar hongos

Peroxisomas oxidación de proteínas compartimento de membrana simple todos los eucariontes

Ribosomas montaje de proteinas a partir de la información transmitida por el ARN

Estructuras redondeadas formadas por dos subunidades

Vesícula varias funciones compartimento de membrana simple todos los eucariontes