El medio interno celular Marta Gutiérrez del Campo.

El medio interno celular

Marta Gutiérrez del Campo

HialoplasmaSi retiramos los orgánulos del citoplasma obtendremos una disolución constituida por agua, sales minerales y moléculas orgánicas, proteínas, fundamentalmente. Esta disolución es el hialoplasma.

En el hialoplasma se van a realizar gran cantidad de procesos químicos:

1.La síntesis de proteínas

2.La glucolisis

3.Las primeras fases de la degradación de las grasas y de algunos aminoácidos

El hialoplasma va a sufrir transformaciones en el estado sol-gel.

Hialoplasma

Citoesqueleto

1. Es un verdadero armazón interno celular.

2. Aparece en todas las células eucariotas.

3. La composición química es una red de fibras de proteína:a) Microfilamentos. 7 nm b) Filamentos intermedios. 10 nm

c) Microtúbulos. 25 nm

1. 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

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

Microtúbulos

Microfilamentos Filamentos intermedios

25

nm

10

nm

7

nm

25µm 25µm

25µm25nm

25nm25nm

Hialoplasma

Citoesqueleto

Hialoplasma

Centrosoma o 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.

1. Centriolos: 9 tripletas de cortos microtúbulos que se disponen paralelamente unos a otros formando una hélice.

2. El material pericentriolar o centrosoma: rodea al diplosoma u tiene estructura amorfa

3. 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.

Hialoplasma

Centrosoma o Centro organizador de microtúbulos

1. 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.

2. Organización de microtubulos: son estructuras labiles que se forman y se destruyen de acuerdo con las necesidades de la célula. Parece bastar con el material pericentrico para formar esta estructura puesto que en los vegetales no hay centríolos y también se forman microtubulos.

Sistema de membranas u orgánulos

Estos orgánulos son:

1.Retículo endoplasmático granular o rugoso (REG o RER).2.Retículo endoplasmático liso (REL).3.Aparato de Golgi (AG).4.Ribosomas.5.Lisosomas. 6.Vacuolas.7.Mitocondrias.8.Cloroplastos.

U otros como:

9.Peroxisomas.10.Inclusiones.11.Glioxisomas.

En el citoplasma únicamente no nos encontramos el citoesqueleto y el centrosoma sino que también tenemos un complejo sistema de membranas denominados orgánulos celulares.


Retículo endoplasmático rugosoComplejo sistema de tubos, sacos y cisternas, constituidos por membranas biológicasEn el RER se observan adheridos a las membranas unos gránulos: los ribosomas

1.ESTRUCTURA: se disponen generalmente en capas concéntricas paralelas al núcleo célula.2.FUNCION

1. Síntesis de proteínas2. Glucosilación: Son reacciones de

transferencia de un oligosacárido a las proteínas sintetizadas.

3. Circulación de sustancias que no se liberan al citoplasma.

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


Retículo endoplasmático lisoEn el REL no existen los ribosomas adosados y sus estructuras tienen formas más tubulares.

1.ESTRUCTURA: Conjunto de tubulos, dispone de enzimas detoxificantes, que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas. Es abundante en células musculares estriadas, células intersticiales ováricas, de Leydig del testículo y células de la corteza suprarrenal y en los hepatocitos.

2.FUNCION1. Metabolismo de lípidos2. Dextosificación: 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.

3. Liberación de glucosa a partir de Glucosa 6-fosfato vía Glucosa 6-fosfatasa.

4. Contracción muscular.


RibosomasInvaden en gran número el citoplasma y pueden estar libres o adheridos a las membranas del retículo endoplasmático rugoso.

1. ESTRUCTURA: Son pequeños orgánulos invisibles al microscopio óptico y poco visibles al electrónico, no pudiéndose casi ni adivinar su estructura. Formados por dos subunidades:

la subunidad mayor la subunidad menor.

En el citoplasma ambas están separadas pero pueden volver a unirse en el momento de la síntesis de proteínas.

Los ribosomas están constituidos básicamente por proteínas 40% y ARN-r 60%.

2. FUNCIÓN

1. Síntesis de proteínas


Ribosomas


Aparato de Golgi (AG)

Conjuntos de sacos concéntricos muy apretados.

1.ESTRUCTURA: Cada conjunto de sacos es un dictiosoma. 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.

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.

2.FUNCIÓN

1. Modificación de sustancias sintetizadas en el RER.2. Secreción celular. 3. Producción de membrana citoplasmática.4. Formación de los lisosomas primarios.5. Formación del acrosoma de los espermios.


Lisosomas

Pequeñas vesículas constituidas por membranas provenientes de los sistemas de membranas (AG y, ocasionalmente, REG).

1.ESTRUCTURA: 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.

2.FUNCIÓN

1. Endocitosis.2. Exocitosis. 3. Transcitosis.4. Fagocitosis.


VacuolasSon estructuras celulares variables en número y forma.

1.ESTRUCTURA: Constituidas por una membrana y un contenido interno. Las células vegetales es frecuente que presenten una única o unas pocas vacuolas de gran tamaño. Las animales, en el caso de tener vacuolas, son de pequeño tamaño. 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).

2.FUNCIÓN

1. Almacenamiento de sustancias de reserva y, en ciertos casos, de almacenamiento de sustancias tóxicas.

2. Las vacuolas pulsátiles.3. Las vacuolas digestivas.4. Función de digestión celular (hidrolasas ácidas).5. Mantenimiento de la turgencia celular.


Peroxisomas

Son parecidos a los lisosomas

1.ESTRUCTURA: estos en que contienen enzimas que degradan los ácidos grasos y los aminoácidos.

2.FUNCIÓN: 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.


Glioxisomas

Son parecidos a los lisosomas

1.ESTRUCTURA: tipo especial de peroxisomas existentes en las semillas en germinación, poseen también enzimas oxidativas.

2.FUNCIÓN: se transforman los ácidos grasos que tiene las semillas como reserva en azucares.


Inclusiones

Son orgánulos pequeños en los que se acumulan residuos. Las sustancias acumuladas más frecuentes son: 1.PIGMENTOS: (lipofusina) se observa como una acumulación de material marrón anaranjado, englobado por la membrana plasmática. Se origina a partir de los cuerpos asiduales que contienen una mezcla de fosfolípidos degradados. Pueden corresponder a lisosomas secundarios que ya han actuado.

2.MELANINA: lípidos que pueden acumularse como vesículas desprovistas de membrana que aparecen en el citoplasma. En condiciones normales el volumen que alcanzan es muy grande, llegando incluso a expulsar al núcleo a la periferia (adipocitos) los lípidos también se pueden acumular en células hepatocitos en respuesta a lesiones metabólicas subyacentes (alcohol).

3.GLUCÓGENO: polímero de la glucosa (producto de reserva), se acumula en gránulos en el citoplasma células, cuando se necesita energía se produce el paso de la glucosa a glucógeno.

Sistemas de doble membrana

Cloroplastos

Son orgánulos muy variables en cuanto a número.

1.ULTRAESTRUCTURA: Al (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 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, ribosomas (plastorribosomas) y acumulaciones de almidón, proteínas y lípidos.

2.FUNCIÓN:1. Fotosíntesis2. Biosintésis de ácidos grasos 3. Reducción de nitratos a nitritos.

3.ORIGEN EVOLUTIVO: 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.


Cloroplastos

Sistemas de doble membranaMitocondrias

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. El número de mitocondrias en una célula puede llegar a ser muy elevado. Normalmente suelen tener forma elíptica, aunque también pueden ser filamentosas u ovoides.

1.ULTRAESTRUCTURA: 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. El interior de la matriz mitocondrial es una solución de proteínas, lípidos, ARN, ADN y ribosomas (mitorribosomas).

2.FUNCIÓN:1. El catabolismo aeróbico (respiración aerobia). 2. Oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs, beta-oxidación de ácidos grasos)3. Obtención de ATP mediante la fosforilación oxidativa, que es dependiente de la cadena

transportadora de electrones4. Concentración de sustancias en la cámara interna.

3.ORIGEN EVOLUTIVO: Las mitocondrias, 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.


Mitocondrias

Otros orgánulosCilios

Cada uno de los pequeños apéndices móviles que cubren total o parcialmente la superficie de muchas células desnudas (sin pared).

1.ESTRUCTURA: forma cilíndrica, de diámetro uniforme en toda su longitud, con una terminación redondeada, semiesférica. Dotados de un armazón complejo, semejante a la de los flagelos, basada en microtúbulos y que se llama axonema. se continúa, en la base del cilio y por debajo de la membrana plasmática, con un corpúsculo basal.

2.FUNCIÓN: Se mueven rítmicamente y de forma coordinada, cada uno con un movimiento semejante al del brazo de un nadador o que el líquido extracelular circundante sea impulsado. 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.

Otros orgánulosFlagelos

Un flagelo es un apéndice con forma de látigo que usan muchos organismos unicelulares y unos pocos pluricelularesa)Los flagelos bacterianos son los filamentos helicoidales que rotan como tornillosb)Los flagelos de Archaea son superficialmente similares, pero son diferentes en muchos detalles y considerados no homólogos. c)Los flagelos de Eukarya son complejas proyecciones celulares que azotan hacia adelante y hacia atrás.

1.ESTRUCTURA: 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.

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

El medio interno celular Marta Gutiérrez del Campo.

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