– LA CÉLULA
1. Concepto de célula y la teoría celular
La célula es la unidad básica funcional, estructural y reproductora de todos los seres vivos. Constituye estructuras que les permiten crecer, reproducirse, responder a estímulos y relacionarse.
El avance de la teoría celular fue paralelo al microscopio, y gracias a él, Hooke descubrió la estructura de una lámina de corcho compuesta por una serie de celdillas a las que denominó cell.
2. LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
Lynn Margulis, propuso que las células eucariótas se originaron a partir de una célula procariota, que en un momento englobaría a otras estableciéndose una relación endosimbiótica.
3. TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR
3.1. Células procariotas
Muy primitivas y pequeñas (1-10 μm), muy simples, sin núcleo, 1 solo cromosoma y se dividen en bacterias y cianofíceas. Según su forma: bacilos (bastón), cocos (esférica), espirilos (bastón espiralado) y vibrios (coma).
– Citoplasma: parte de la célula que rodea el núcleo y que está limitada por la membrana exterior. Desprovisto de estructuras membranosas y con cerca de 30000 ribosomas.
– Nucleoide: molécula de ADN, simple, circular y sin membrana que la separe del citoplasma. Contiene el material genético y 0,25-3 μm suficiente para codificar miles de proteínas.
– Membrana plasmática: envoltura de naturaleza lipoproteica.
– Pared celular: compuesta por polisacáridos y péptidos, rodeando la membrana plasmática.
– Cápsula: vaina gelatinosa que presentan algunas células y que rodea a la pared celular.
– Fimbrias: estructuras más cortas y numerosas que los pili. Función relacionada con la adherencia a sustratos.
– Pili: Funcion relacionada con el intercambio de ADN.
– Flagelos: 1 o 2 y permiten la locomoción de la célula
– Mesosomas: Invaginaciones de la membrana cuya función es contener enzimas para la respiración y división.
3.2. Células eucariotas
Más evolucionadas , más complejas, núcleo, ADN asociado a proteínas,, varios cromosomas y se dividen en unicelulares (paramecios, amebas) y pluricelulares (animales y vegetales)
Célula vegetal
– Cloroplastos: orgánulos específicos donde se realiza la fotosíntesis.
– Pared celular: capa externa gruesa y rígida (solo en vegetales) que actúa como exoesqueleto.
– Vacuolas: funciones como la digestión de macromoléculas y almacenamiento de nutrientes o sustancias de desecho.
Ambas
– Mitocondrias: en su interior de lleva a cabo el metabolismo oxidativo mediante el que se forman moléculas de ATP.
– Lisosomas y peroxisomas: especializados en la digestión y oxidación de algunas macromoléculas.
– Núcleo: en su interior presenta la información genética en forma de ADN.
– R.E y aparato de Golgi: síntesis, transporte de proteínas y síntesis de lípidos.
– Citoesqueleto: red de filamentos y proteínas asociadas presentes en el citoplasma y responsable de la forma de la célula, la distribución de los orgánulos y sus movimientos.
Célula animal
– Centrosoma: contiene centriolos y no presenta membrana. Se encarga de organizar los microtúbulos.
5. EL NÚCLEO
El aspecto del núcleo depende del momento del ciclo celular: núcleo interfásico (cuando no está en fase de división) y núcleo mitótico o me&ió;tico (cuando se diferencian los cromosomas).
5.1. Características del núcleo
Presente en todas las células eucariotas, menos en los glóbulos rojos.
– Componentes: consta de una envoltura nuclear, una matriz nuclear o nucleoplasma donde se hallan la cromatina (ADN+proteínas) y el nucléolo (sintetiza el ARNrib) y poros para que los materiales puedan salir.
– Forma: esférica, ovalada o poliobulada, dependiendo del ciclo en el que esté.
– Tamaño y número: 5-25 μm. Ocupa normalmente el 10% de la célula.
– Posición: puede ocupar un lugar central, puede quedar lateralizado o también situarse balsamente.
– Número: puede desaparecer (anucleada) o existir dos núcleos (macronúcleo y micronúcleo).
6. LA ENVOLTURA NUCLEAR
Es una doble membra con un espacio intermembranoso.
– Externa: 7-8 nm y presenta una estructura trilaminar. Sobre su cara externa presenta ribosomas adheridos y se continua con la del RE.
– Espacio intermembranoso: entre las dos membranas 10-20 nm aunque puede sufrir dilataciones de hasta 70 nm.
– Interna: presenta una corteza nuclear formada por péptidos y regula el crecimiento de la envoltura nuclear.
6.1. Poros nucleares
Las dos membranas que forman la envoltura nuclear se juntan en algunos lugares y dan lugar a unos orificios de forma ortogonal llamados poros (realmente son estructuras complejas o complejos de poro). Son canales acuosos que regulan la translocación de moléculas entre el núcleo y el citosol, permiten la circulación de moléculas hidrosolubles y regulan mecanismos de transporte activo.
8. EL NUCLEOPLASMA Y EL NUCLÉOLO
8.1. El nucleoplasma
Es una matriz semifluida del interior del núcleo que tiene material cromatínico (ADN+proteinas cromosómicas) y no cromatínico (proteínas). Se compone de:
– Granulos: de intercromatina (20-25 nm) y de pericromatina (30-50 nm)
– Partículas de ribonucleoproteína: más densas y pequeñas.
8.2. Nucléolo
Es un orgánulo +o- esférico y generalmente se encuentra próximo a la envoltura nuclear. Su tamaño está relacionado con el grado de actividad celular. Algunos presentan un componente filamentoso muy replegado sobre sí mismo denominado nucleolonema.
– Funciones: realiza la síntesis del ARNr y el procesado y empaquetamiento de subunidades ribosómicas, que son exportadas al citosol. Es indispensable para la mitosis.
– Ultraestructura del nucleólo: no hay ninguna membrana que delimite el núcleo, puede haber varios tipos de cromatina que estén en continuidad (fibrillas de ADN).
9. LOS CROMOSOMAS
Representan la máxima compactación de la cromatina. Constituído por dos cromátidas paralelas entre sí unidas por el centrómero. Son el resultado de la duplicación del material genético.
– Centrómero: divide al cromosoma en dos bazos que pueden del mismo tamaño o no, su posición es variable. Contienen heterocromatina constitutiva o cromatina compactada y genéticamente inactiva.
– Cinetocoro: estructura proteica situada a ambos lados del centrómero. En él se polimerizan los microtúbulos para la separación de las cromátidas.
– Constricciones secundarias: son zonas más estrechas de los bazos y contienen el ADN correspondiente al nucleolo durante la mitosis.
– Bandas: segmentos de cromatina coloreados con diferente intensidad que posibilitan la identificación de los cromosomas mediante el método del patrón de bandas.
– Telómeros: estructuras protectoras, situadas en cada uno de los extremos del cromosoma. Evitan que se pierda la inf.
– Satélite: Fragmento de ADN que aparece unido al cromosoma por la constricción secundaria.
9.2. Número de cromosomas
(n) es constante para todas las células de un mismo organismo.
La mayoría de los organismos son diploides(2n), tienen en sus células dos juegos de cromosomas, uno heredado del padre y otro de la madre.
Los cromosomas forman parejas de homólogos donde sus células reproductoras o gametos son haploides(n).
También existen organismos triploides, tetraploides y poliploides.
La especie humana cuenta con 46 cromosomas (23 pares).
Al mapa donde se representan los cromosomas de una célula se le llama cariotipo. En él se difrencian:
– Cromosomas somáticos: comunes en ellos dos sexos y determinan todas las características no sexuales.
– Cromosomas sexuales: determinan el sexo. En humanos son el X y el Y.
Tema 8 – REPRODUCCIÓN CELULAR
1. EL CICLO CELULAR
1.1. Características generales
Las células tienen la capacidad de reproducirse a través de la división celular, que permite la obtención de dos células hija idénticas a la progenitora. Para la madre supone una duplicación de su material hereditario para el posterior reparto equitativo entre las hijas y una división en dos de su citoplasma.
El ciclo es el conjunto de cambios que sufre una célula desde que se forma hasta que se divide para dar lugar a otras dos. Dura entre unas horas o años. En las células eucariotas, este se divide en interfase, donde la célula aumenta de tamaño y duplica su material genético, y fase M, en la que tiene lugar la mitosis y la citocinesis (1o2h)
Además hay puntos de control en los que la célula examina las condiciones para pasar a la siguiente fase o no: al final de G1 y G2 y entre la metafase y anafase de la M.
– Fase G1: se sintetizan las proteínas necesarias para que la célula crezca. Empieza M y acaba S. Su duración depende del tipo celular. Algunas células entran en un periodo de quiescencia permanente o temporal (G0). En esta fase se detienen las células que no se van a volver a dividir.
– Fase S: se replica el ADN y se sintetizan las nuevas histonas y como resultado cada cromosoma queda formado por dos cromátidas hermanas idénticas.
– Fase G2: Duración corta (3h) y en ella la célula puede crecer y duplica sus centriolos. Se finaliza en el momento que empieza la condensación de los cromosomas para comenzar la mitosis.
2. LA REPLICACIÓN DEL ADN
Modelo semiconservativo: propuesto por Watson y Crick. La doble hélice del ADN se separa y a parir de cada cadena se forma una nueva complementaria. Cada doble hélice hija está formada por una hebra de las dos originales y una de nueva síntesis.
La replicación en procarióticos: se divide en tres etapas:
– Fase de iniciación: Una serie de proteínas específicas se unen a zonas del inicio de la replicación enrollando el ADN a su alrededor para formar un complejo ADN-proteína que se unirá a una helicasa, una enzima que irá rompiendo los pts de H y provoca que la doble hélice se abra, provocando así un desenrrollamiento con sus respectivas tensiones. Para evitar estas tensiones intervienen las girasas y topoisomerasas. Además, las proteínas SSB impiden que las hebras se vuelvan a enrollar, por lo que se forman burbujas de replicación con dos zonas Y llamadas horquillas de replicación.
– Fase de elongación: una vez formada la burbuja de replicación continúa la acción de las enzimas anteriores y empiezan las ADN polimerasas, que tienen la capacidad de corregir errores y unir nucleótidos solamente en un sentido ya que las dos hebras son antiparalelas. (La más importan es la ADN pol III). La ADN polimerasa necesita un fragmento de 10 nucleótidos de ARN o primer, que es sintetizado por una ARN polimerasa o primasa. Partiendo del primer la hebra de ADN se va sintetizando en sentido 5’-3’. Esta hebra se denomina conductora porque crece de manera continua.
Al mismo tiempo, antiparalelamente a la hebra anterior se copia otra de manera discontinua en sentido 5’-3’, llamada retardada porque crece a trozos y se va copiando en sentido opuesto a como se abre la horquilla. Estos trozos se denominan fragmentos de Okazaki.
Por último, la ADN pol I retira los fragmentos de ARN y añade nucleótidos en su lugar y los une posteriormente a la ADNligasa.
– Fase de terminación: las dos horquillas van avanzando en sentidos opuestos hasta separarse.
La replicación en eucaruóticos: – Las moléculas de ADN que forman los cromosomas son muy largas, de ahí que los cromosomas presentan múltiples orígenes de replicación. – ADN asociado a histonas – Fragmentos de Okazaki más pequeños – Distinta velocidad de elongación, más lenta – Existen varias horquillas de replicación que activándose al mismo tiempo forman las unidades de replicación o replicones.
3. LA FASE M: MITOSIS Y CITOCINESIS
– Profase: empieza con la lenta condensación de la cromatina hasta formar los cromosomas duplicados durante la fase S y ahora formados por dos cromátidas idénticas unidas por el centrómero. Al final comienza la formación del huso mitótico, formado por microtúbulos, fuera del núcleo entre los centrosomas en separación.
– Prometafase: comienza con la desintegración de la membrana nuclear. En los centrómeros de cada cromosoma se forman los cinetocoros que se unen a los microtúbulos del huso, recibiendo el nombre de microtúbulos cinetocóricos. Los microtúbulos restantes que no se unen, se denominarán polares.
– Metafase: el huso se extiende entre los dos polos de la célula y los microtúbulos empujan a los cromosomas lenta y progresivamente hasta situarlos en el medio de la célula formando la placa ecuatorial.
– Anafase: las dos cromátidas de cada cromosoma se separan hacia polos opuestos porque los microtúbulos se acortan.
– Telofase: los cromosomas llegan a los polos y los microtúbulos cinetocóricos desaparecen, y los polares se alargan. Los nucleolos respectivos para cada futura célula reaparecen y los cromosomas empiezan a descondensarse.
– Citocinesis: el citoplasma y sus orgánulos se reparten de manera equitativa para cada hija. En las animales, se produce un estrangulamiento final de la célula madre ya que en la placa ecuatorial aparece un anillo contractil para originar el surco de segmentación y separar a las dos hijas. En los vegetales, se forma en la placa ecuatorial un tabique de separación entre las dos hijas denominado fragmoplasto.
TIPOS ESPECIALES DE DIVISIÓN: el más común y explicado es la bipartición, y da 2 células iguales. Gemación, reparto asimétrico del citoplasma y la célula hija surge como una yema pequeña en un lateral de la superficie de la madre. Esporulación: varias mitosis sucesivas en la célula formando así células multinucleadas.
4. LA MEIOSIS
Es un tipo de división celular que tiene como finalidad producir células haploides (con la mitad del contenido de ADN). Estas células son los gametos de los organismos que se reproducen sexualmente. – A partir de una célula 2n (meiocito) se obtienen cuatro n diferentes entre sí. – Se produce un fenómeno de recombinación genetica o intercambio del material heriditario entre las cromátidas de los cromosomas homólogos.
Meiosis I: Es la + compleja
-Profase I:
1Leptoteno: Los cromosomas se condensan, cada uno formado por dos cromátidas unidas que no se distinguen hasta el final de la profase. Cada cromosoma está unido por sus extremos a la envoltura nuclear mediante placas de unión.
2Cigoteno: los cromosomas homólogos se aparean (sinapsis) a través de una estructura proteica llamada complejo sinaptonémico.
3Paquiteno: Las cromátidas de los bivalentes se acortan, engrosan y se produce un sobrecruzamiento entre las de los cromosomas homólogos.
4Diploteno: Los cromosomas homólogos unidos por los puntos donde se ha producido el sobrecruzamiento (quiasmas) inicial su separación.
5Diacinesis: los cromosomas se condensan al máximo, desaparecen el nucléolo y la envoltura nuclear, se forma el huso mitótico y las fibras cinetocóticas.
– Metafase I: en la placa ecuatorial se colocan los cromosomas unidos por los cromosomas y sus respectivos centrómeros se disponen los lados opuestos de la placa.
– Anafase I: Los pares de cromosomas comienzan a separarse hacia polos opuestos.
– Telofase I: Reaparecen la membrana nuclear y el nucleolo y se obtienen dos células hijas con la mitad de los cromosomas que tenia la madre.
Meiosis II: se desarrolla igual que la mitosis en las dos células hija a la vez.
– Profase II: Desaparece la membrana nuclear, los cromosomas se condensan y se forma el huso mitótico.
– Metafase II: Los cromosomas se sitúan en la placa ecuatorial formados por dos cromátidas con sus respectivos cinetocoros.
– Anafase II: Se separan los centrómeros y cada cromátida emigra hacia polos opuestos.
– Telofase II: los cromosomas se desespiralizan y se rodean de una membrana nuclear. Se produce la citocinesis y se obtienen 4 células hija haploides y genéticamente distintas (gametos).
5. MITOSIS, MEIOSIS Y REPRODUCCIÓN
Mitosis y meiosis tipos de división celular. La mitosis la realizan todos los organismos que se reproducen asexualmente y la meiosis en los que lo hacen sexualmente.
5.1. Reproducción asexual: solo interviene un organismo que produce copias idénticas de sí mismo. No genera variabilidad genética y como es sencillo y rápido puede dar lugar a un gran número de descendientes y colonizar el medio en el que viven.
Sin embargo, si las condiciones de este medio cambian, toda la población que es genéticamente homogénea, puede llegar a desaparecer por no estar preparada para cambios ambientales.
5.2 Reproducción sexual: Intervienen dos individuos que combinan su inf genética para formar uno nuevo, que tendrá una mezcla de los caracteres de sus progenitores. Cada progenitor aporta un gameto n y estos se fusionan en la fecundación para formar un cigoto 2n, que tras sucesivas mitosis dará lugar al organismo adulto.
Es más compleja que la asexual ya que es necesaria una meiosis y una fecundación. Si a pesar de esto, continúa, es porque aumenta la variabilidad genética, consecuencia de 3 factores:
– La recombinación genética producida en la meiosis.
– La distribución al azar de los cromosomas paternos y maternos.
– Las diferencias entre gametos.
Tema 9 – LA MEMBRANA PLASMÁTICA Y OTROS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS
2. LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Representa el límite entre el mecio externo y el intracelular. 7,5 nm.
2.1. Composición química
– Lípidos: todas las eucariotas tienen de tres tipos: fosfolípidos, esfingolípidos, y esteroles. Todos con carácter anfipático, por lo que se orientan formando micelas esféricas o bicapas lipídicas. La MP no es elástica pero sí fluidez debido a que los lípidos que la forman tienen posibilidad de movimiento.
La fluidez depende de factores como la temperatura (aumenta), la naturaleza de los lípidos y la presencia de colesterol. Y de ella dependen funciones como el transporte, la adhesión o la inmunitaria.
– Proteínas: le dan a la MP sus funciónes específicas, tienen un movimiento de difusión lateral contribuyendo con la fluidez y se clasifican según el lugar que ocupan: intrínsecas (unidas a la bicapa, atravesandola parcial o completamente y sobresaliendo ligeramente por ambos lados), y extrínsecas (no atraviesan la bicapa y están situadas en el exterior y en el interior).
– Glúcidos: mayormente oligosacáridos unidos covalentemente a las proteínas y lípidos formando glicoproteínas y glicolípidos. Su distribución es asimétrica y solo se encuentran en la cara externa formando el glicocálix, que se encarga de: proteger la superficie, relacionarse con las moléculas extracelulares, conferir viscosidad, presentar propiedades inmunitarias y contribuir al reconocimiento y fijación de determinadas sustancias.
2.2 Estructura
El modelo más aceptado es el de Singer y Nicolson, el modelo de mosaico fluido:
– Considera a la membrana como un mosaico fluido donde la bicapa es la red cementante con proteínas incorporadas, interaccionando unas con otras y con lípidos. Pueden desplazarse lateralmente.
– Los lípidos y proteínas intrínsecas se disponen en mosaico.
– Las membranas son asimétricas en cuanto a la distribución de sus componentes.
3. FISIOLOGÍA DE LA MEMBRANA PLASMATICA
3.1. Funciones
Permite la comunicación entre la célula y el medio extracelular además del intercambio de moléculas a través de mecanismos de trasporte.
Actúa como una barrera semipermeable permitiendo el intercambio de sustancias mediante un transporte ionico y molecular, y uno macromolecular.
Reconoce la inf extracelular y la transmite al medio intracelular. Se encarga del reconocimiento y adhesividad celular y actúa de puente entre el citoesqueleto y la matriz extracelular.
3.2. Receptores de membrana
La MP interviene en la transducción de señales, que es la respuesta de la célula a estímulos externos gracias a ciertas moléculas de la membrana denominados receptores de membrana. Son de naturaleza normalmente proteica y reconocen a una molécula-mensaje. Las células que los tienen se denominan células diana.
A la molécula-mensaje se le conoce como primer mensajero, que al unirse a su receptor de membrana le produce un cambio en la conformación celular que produce una señal de activación de una molécula o segundo mensajero, que interviene estimulando o deprimiendo alguna actividad bioquímica.
4. MECANISMOS DE TRANSPORTE DE MOLÉCULAS
4.1. Transporte pasivo: a favor del gradiente y sin consumo de energía.
– Difusión simple: atraviesan la membrana las sustancias solubles en ella, deslizándose entre los fosfolípidos. Son moléculas sin carga.
– Difusión facilitada: det proteínas (proteínas canal) forman canales acuosos en la bicapa permitiendo el paso de sustancias con carga eléctrica.
Se transportan moléculas polares como glúcidos, aminoácidos, etc, y se produce a través de proteínas transportadoras llamadas permeasas, que pueden ser proteínas canal o carriers, que se unen a la molécula que se va a transportar y cambian su forma para facilitar la transferencia de las moléculas.
4.2. Transporte activo: en contra del gradiente y con consumo de energía. Solo la hacen algunas proteínas det, denominadas bombas.
Bomba de sodio-potasio: las células animales tienen una elevada concentración de iones K en su interior y la de Na es superior en el medio extracelular. Esta diferencia de concentración se debe a la bomba, que bombea a la vez 3 Na hacia el exterior y 2 K hacia el interior, por lo que se necesita consumir la energía liberada en la hidrólisis del ATP. Esta bomba tiene actividad enzimática ATP-asa y está constituída por un tetrámero que tiene una subunidad grande y otra pequeña.
Es además la responsable del mantenimiento del potencial de la membrana (diferencia de carga entre los lados de la memmbrana) ya que el exterior + y el interior -. También regula el volumen celular e interviene en otros sitemas de transporte.
4.3. Transporte de moléculas de elevada masa molecular: es fundamental el papel de las vesículas de membrana.
– Endocitosis: la célula capta moléculas del medio externo mediante una invaginación de la membrana donde se produce una estrangulación de la invaginación, originandose una vesícula que se encierra en el material ingerido. Pinocitosis, fagocitosis y endocitosis mediada por receptor, según el tipo de molécula entrante.
– Exocitosis: las macromoléculas de las vesículas son transportadas desde el interior hasta la membrana plasmática para ser vertidas al exterior. Esto requiere que la membrana de la vesícula y la MP se fusionen, es decir, que la parte interior de la membrana de la vesícula pasara a ser la exterior de la MP. Las cel eliminan sust de desecho.
– Transcitosis: permite a la sustancia atravesar el citoplasma desde un polo a otro sin sufrir transformaciones.
6. RE: es un sistema membranoso que se extiende entre la MP y la nuclear. Queda dividido en dos compatimentos: el espacio luminal (interior) y el espacio citosólico (exterior).
6.1. RER: lleva ribosomas adheridos a la cara externa, debido a la presencia de unas glicoproteínas transmembranosas llamadas traslocones. Se encuentra muy desarrollado en las células que participan en la síntesis de proteínas.
Funciones: Síntesis y almacenamiento de proteínas y glicosilación de las proteínas (formación).
6.2. REL: no lleva ribosomas adheridos y es particular de las células musculares estriadas, de las intersticiales(ovario, testículo) y hepatocitos (higado).
Funciones: Síntesis de lípidos, contracción muscular (liberando calcio), destoxificación (eliminación de sust nocivas), liberación de glucosa, plegamiento de proteínas, y detección de las proteínas defectuosas.
7. EL APARATO DE GOLGi: forma parte del sistemda de endomembranas y está en todas las eucariótas (-g.rojos). Está formado por unidades morfofuncionales, los dictiosomas, a su vez formados por sacos aplanados y vesículas asociadas.
Vesículas de transición, cara peoximal, cara distal y vesículas secretoras.
Funciones: mecanismo de transporte, modifica los lípidos y proteínas, forma el tabique telofásico en las cel vegetales y forma los lisosomas primarios.
8.1. LISOSOMAS: contienen hidrolasas ácidas (pH4,6) capaces de degradar todo tipo de polímeros biológicos. Actúan como un sistema digestivo celular. Las vesículas que se forman en el aparato de Golgi se denominan lisosomas primarios.
Cuando la célula se incorpora por endocitosis al material, se genera un fagosoma.
8.2. PEROXISOMAS: tienen oxidasas y son capaces de llevar a cabo reacciones de oxidación, oxidando ácidos grasos y aminoácidos. Son los responsables del ciclo glioxilaro, donde tiene lugar la conversión de los ácidos grasos a glúcidos para proporcionar la energía necesaria y crecer.
8.3. VACUOLAS: actúan como cisternas membranosas y predominan en las células vegetales. Contribuyen en el mantenimiento de la turgencia celular, en la cigestión, y en el almacenamiento de sustancias diversas.
9. LAS MITOCONDRIAS: son orgánulos presentes en todas las células eucariotas aerobias y son capaces de realizar la mayoría de oxidaciones celulares y de producir la mayor parte del ATP de la célula.
– Membraba mitocondrial externa: Limita la mitocondria y su estructura es la misma que la MP. 40% lípidos 60% proteínas. Entre las proteinas hay enzimas implicadas en el metabolismo llamadas porinas. Y gracias a ellas la membrana es permeable y permite que moléculas de gran tamaño pasen a la cámara externe
– Membrana mitocondrial: presenta unos repliegues denominados crestas mitocondriales. 20% lípidos 80% proteínas, entre ellas ATP-sintetasa.
– Camara externa: contiene enzimas que utilizan el ATP para fosfoliar el AMP.
– Cámara Interna: contiene un material semifluído por la elevada presencia de proteínas hidrosolubles. 50% de agua y: moléculas de ADN mitocondrial, moléculas de ARN mitocondrial, enzimas e iones.
– Partículas elementales: insertas en la membrana interna y orientadas hacia la matriz. Separadas unos 10 nm.
9.1. Distribución y morfología: se encuentran distribuidas por el citoplasma y su número depende de las necesidades energéticas de la célula. Al conjunto de mitocondrias en una célula se le denomina condrioma celular.
9.2. Funciones: se encarga del metabolismo celular, en cada compartimento se realiza una funcion distinta.
– Ciclo de Krebs: en la matriz mitocondrial. Decisivo para el catabolismo celular.
– Cadena respiratoria: en la membrana interna
– Fosforilacón oxidativa: en las partículas elementales situadas sobre las crestas mitocondriales.
– La β-oxidación de los ác. grasos: en la matriz mitocondrial.
10.
LOS PLASTOS: orgánulos exclusivos en vegetales.
Poseen
pigmentos (clorofila y carotenoides) y son capaces de sintetizar y
acumular sustancias de reserva (almidón, acetites y proteínas)
– Leucoplastos: carecen de pigmentos y almacenan sustancias diversas como el almidón, grasas y proteínas.
– Cromoplastos: pigmento en su interior que les da color. Ej: Clorofila- cloroplastos.
10.1 Características de los cloroplastos
Por medio de la fotosíntesis se transforma en ellos la energía lumínica en química, para poder ser aprovechada.
Se distinguen en su interior unos cuerpos densos o grana. Se encuentran en el citoplasma y mayormente se hallan entre la pared vacuolar y la MP.
Su morfología es diversa, pueden ser en forma de hélice o de copa, y lo normal es que haya 20-40 cloroplastos por célula. Su tamaño varía mucho en cada especie.
Los cloroplastos tienen una doble membrana (externa e interna), un espacio intermembranoso y un espacio interior o estroma, donde se localizan los tilacoides.
– Membrana ext e int: Su estructura es muy parecida al resto de membranas, la externa tiene mayor permeabilidad a los iones y a las grandes moléculas que la interna, que es prácticamente impermeable.
– Tilacoides: sáculos aplanados que se pueden encontrar aislados o superpuestos e interconectados. Cada uno de estos apilamientos se llama grana. En los tilacoides se realizan los procesos de la fotosíntesis que requieren luz (formación ATP y NADPH)
– Estroma: presenta una molécula de ADN circular de doble cadena y ribosomas. Alberga todas las enzimas encargadas de la fijación del carbono (+ abundante rubisCO)
10.2. Funciones: – Fotosíntesis: en ellos tienen lugar la producción de ATP y NADPH (luz), fijación de CO2 y formación de glúcidos (sin luz).
– Biosíntesis de ac. grasos: para lo que utilizan glúcidos, NADPH y ATO – Reducción de nitratos a nitritos.
1.EL CITOSOL
El medio intracelular está formado por una solución líquida llamada citosol y unos orgánulos que pueden estar o no delimitados por memebranas. El conjunto de todo esto (exceptuando el núcleo) se denomina citoplasma.
1.1. Estructura y composición: En las eucariotas el citosol ocupa el 50-80% de la célula. Al ser líquido, se puede separar del resto de los compontonentes por centrifugación. Contiene un 70-80% de agua y contienen iones y moléculas orgánicas de pequeño tamaño: aminoácidos, glúcidos y ATP.
1.2. Funciones: El citosol actúa como regulador del pH intracelular. Muchas de sus proteínas son enzimas y participan en diversos procesos metabólicos fundamentales para mantener la vida celular como: glocogenogéneis, glocogenólisis, biosíntesis de aminoácidos y ácidos grasos.
2. EL CITOESQUELETO
Es el conjunto de filamentos proteicos y proteínas asociadas situados en el citosol, que contribuyen a la morfología celular, a la organización interna de los orgánulos y al movimiento celular.
2.1. Microfilamentos de actina: Se encuentran en las células eucariótas y son imprescindibles para el desarrollo de los movimientos celulares.
Funciones que realizan junto a la miosina, una proteína motora: contracción muscular, formación del esqueleto mecánico de las microvellosidades, citocinesis celular y movimiento ameboide.
2.2. Microtúbulos: Son formaciones cilíndricas que se encuentran dispersas en el citoplasma formando parte de los cilios, flagelos y centriolos. Estan compuestos por una proteína llamada tubulina.
Funciones: organización del esqueleto celular permitiendo la localización de los orgánulos, la formación del huso mitótico, transporte intracelular y constitución de organización superior como los centrosomas, flagelos y cilios.
2.3. Filamentos intermedios: Son estructuras formadas por proteinas fibrosas, muy resistentes y estables, que se encuentran en todas las células eucariotas. Realizan funciones estructurales evitando la rotura de la membrana y contribuyen al mantenimiento celular.
3. EL CENTROSOMA Es una estructura sin membrana presente en todas las células animales, no existe en las vegetales. Está formado por microtúbulos y tiene una estructura peculiar y característica.
Intervienen en la formación de nuevos centriolos y en la de los corpúsculos basales de los cilios.
Es el centro organizador de los microtúbulos y en las células vegetales, que carecen de ellos, los microtúbulos se generan a partir de una zona difusa que actúa como ellos.
4. LOS CILIOS Y FLAGELOS Son derivados centriolares a modo de expansiones citoplasmáticas filiformes y móviles localizados en la superficie de las células. Los cilios son cortos y numerosos y los flagelos largos y escasos.
Función: participan en el movimiento, ya que permiten que la célula se desplaze en un medio líquido. También pueden hacer que sea el líquido el que se mueva, como en las células que recubren las trompas de Falopio.
5. LOS RIBOSOMAS Son partículas compactas formadas por ARNr y proteínas. Se pueden encontrar libres en el citoplasma, adheridos a la cara externa de la membrana del RER o a la membrana nuclear externa, y en la mariz de las mitocondrias y cloroplastos.
Compuestas por dos subunidades. Intervienen en la síntesis de proteínas uniendo los aminoácidos en un orden predeterminado. Las proteínas sintetizadas por los ribosomas que forman los polisomas se quedan en el citosol.
6. LAS INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS En el citoplasma pueden existir sustancias inertes de naturaleza hidrófoba llamasas inclusiones, como el almidón en vegetales y el glucógeno en animales.
6.1. Inclusiones cristalinas: tienen forma de cristales y la mayoría son depósitos proteicos. Se encuentran tanto en células vegetales (sales cristalizadas) como en animales (cristales de Charot-Böttcher y cristales de Reinke)
6.2. Inclusiones hidrófobas:En células vegetales suelen localizarse en las vacuolas o dispersas por el citoplasma. Como los granos de almidón, las gotas de grasa, los aceites especiales, la naranja el limón y el latex. En las células animales:
– El glucógeno, muy frecuente en las células hepáticas
– Lípidos, en las células adiposas y en otras células en forma de gotitas individuales.
– Pigmentos como la melanina (de color oscuro y función protectora), lipofucsina (amarilla parduzca en las células nerviosas y cardiacas envejecidas) y la hemosiderina (producto de la degradación de la molécula de la hemoglobina.
7. LA PARED CELULAR Es una cubierta externa que actúa como exoesqueleto; es gruesa y rígida, y la desarrollan las bacterias, las células vegetales, las algas y los hongos.
De las eucariótas está formada por polisacáridos. En los hongos es la quitina y en la mayoria de las plantas, celulosa.
Esta última está formada por monómeros dando lugar a cadenas largas y fuertes que se asocian en paralelo para crear microfibrillas, que se encuentran a su vez embutidas con la hemicelulosa y la pectina.
7.2. Estructura: en las células maduras se forma una tercera capa, la pared secundaria.
– Lámina media: entre las paredes primarias de las células vecinas, excepto en los puentes de intercomunicación. Compuesta fundamentalmente por pectina y lignina.
– Pared primaria: en células en crecimiento. Es delgada y flexible, y está formada por hemicelulosa y pectina.
7.3. Funciones Se encarga de proteger la célula, darle forma y resistencia, pero sin interferir en su crecimiento. Responsable de que la planta se mantenga erguida y además impide que la célula se rompa por la presión osmótica.
8. LA MATRIZ EXTRACELULAR Se encuentra por fuera de la membrana plasmática, desempeñando un papel muy importante y formada por:
– Proteínas fibrosas :Son sintetizadas por los fibroblastos y fibrocitos del tejido conjuntivo y dan elasticidad a la matriz. Ej: colágeno y elastina.
– Proteoglicanos: Moléculas complejas formadas por una cadena polipeptídica a la que se unen los glicosaminoglicanos, entre ellos destaca el ácido hialurónico. Regulan la hidratación.
– Glicoproteínas estructurales: forman una red de elementos que interactúan. Ej: fibronectina y laminina
– Funciones: Mantener unidas entre sí las células que forman tejidos, y les dota de elasticidad y resistencia ante esfuerzos mecánicos. Comunica los tejidos, lo que permite la difusión de sustancias. Participa en el crecimiento y diferenciación celulares.