Organelos celulalares
LOS ORGANELOS CELULARES
El sistema endomembranoso delimita compartimentos u orgánulos con funciones muy definidas dentro de la célula:
MITOCONDRIAS
Son orgánulos (organelos) celulares que se encuentran en prácticamente todas las células eucariotas.
En su interior se produce energía a partir de la materia orgánica que es oxidada en presencia de oxígeno.
EN SU ESTRUCTURA ESTÁ CONSTITUIDA POR:
Membrana externa: Es una bicapa lipídica exterior la cual es permeable a iones, metabolitos y otras macromoléculas. Esta membrana realiza relativamente pocas funciones enzimáticas o de transporte.
Membrana interna: Ésta membrana contiene más proteínas, carece de poros y es más selectiva en comparación con la membrana externa. Contiene muchos complejos enzimáticos y sistemas de transporte transmembrana; éstos están implicados en la translocación de moléculas.
Espacio intermembranoso: Es un líquido similar al hialoplasma, este se localiza entre las dos membranas. En este espacio se encuentran diversas enzimas que intervienen en la trasferencia de energía del ATP.
Matriz mitocondrial: Contiene menos moléculas que el citosol, tiene iones, metabolitos, ADN, ribosomas y ARNm. Se podría decir que tiene todos los organelos de una célula procariota. Aquí se realizan varios procesos metabólicas esenciales para la vida, cómo el ciclo de Krebs y la oxidación de ácidos grasos, además de la oxidación de aminoácidos y algunas reacciones de síntesis de urea y grupos hem.
FUNCION DE LAS MITOCONDRIA
• La principal función de la mitocondria en la oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs, beta-oxidación y oxidación de ácidos grasos).
• A partir de esto último la mitocondria puede ser el principal productor de energía mediante la fosforilación oxidativa.
• Sirve como almacén de sustancias como iones, agua y otros compuestos.
• Aporta en la transcripción de información genética a partir del ARN mitocondrial (ARNm).
CENTRIOLO
Un centriolo o centríolo es un orgánulo con estructura cilíndrica, constituido por 9 tripletes de microtúbulos, que forma parte del citoesqueleto. Una pareja de centríolos posicionados perpendicularmente entre sí y localizada en el interior de una célula se denomina diplosoma. Cuando el diplosoma se halla rodeado de material pericentriolar (una masa proteica densa), recibe el nombre de centrosoma o centro organizador de microtúbulos (COMT), el cual es característico de las células animales.
DIVISION DEL CENTRIOLO
El proceso de formación ciliar en las células de diferenciación comprende la replicación del centríolo para originar múltiples procentríolos. Estos crecen y migran hacia la superficie apical de la célula, en donde cada uno de ellos se convierte en un cuerpo basal. Desde cada uno de los nueve tripletes que forman el cuerpo basal crece un doblete de microtúbulos que produce una evaginación de la membrana apical. Esta proyección de la membrana contendrá los nueve dobletes periféricos que hay en un cilio maduro.
El material pericentriolar es un material denso y de naturaleza proteica que puede estar relacionado con la formación de microtúbulos. Esto es así ya que las células vegetales que carecen de centríolos también forman microtúbulos. La mayoría de las células vegetales, en su lugar, poseen una masa fibrosa difusa que tiene una composición similar al material pericentriolar.
El centríolo también juega un papel crucial en la división y movimiento cromosómico durante la mitosis, permitiendo que cada célula hija obtenga el número de cromosomas correspondiente.
MENBRANA CELULAR
La membrana plasmática, membrana celular, membrana citoplasmática o plasmalema, es una bicapa lipídica que delimita toda la célula. Es una estructura formada por dos láminas de fosfolípidos, glucolípidos y proteínas que rodean, limitan la forma y contribuyen a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. Regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. Es similar a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.
Está compuesta por dos láminas que sirven de "contenedor" para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol, glúcidos y proteínas (integrales y periféricas).
LISOSOMAS
Son vesículas que provienen del aparato de Golgi.
Poseen membrana, y en su interior contienen enzimas hidrolasas ácidas que, para ser activas, necesitan un pH ácido mantenido gracias a una bomba de H+ que tiene en su membrana.
No participan en el desarrollo embrionario
CLASIFICACION DE LOS LISOSOMAS
• Los lisosomas primarios son aquellos que sólo contienen las enzimas digestivas.
• Los lisosomas secundarios, por haberse fundido con una vesícula con materia orgánica, contienen también sustratos en vía de digestión:
• vacuolas digestivas o heterofágicas, cuando el sustrato procede del exterior, y
• vacuolas autofágicas, cuando procede del interior.
FUNCION DE LOS LISOSOMAS
Los lisosomas participan en la muerte celular.
Contribuyen a la desintegración de células de desecho.
No participan en el desarrollo embrionario, pero si intervienen en el proceso de diferenciación de órganos durante la ontogenia (por ejemplo, desaparición de la cola del embrión).
Intervienen en la digestión de las sustancias ingeridas por endocitosis.
APARATO DE GOLGI
• Es un orgánulo presente en todas las células eucariotas.
• Está formado por Dictiosomas que son un conjunto de Sáculos que vendrían a ser porciones de membranas con un espacio plano, conectadas entre sí.
• Está polarizado, ya que el dictiosoma presenta una cara cis, próxima al RER, y una cara trans, próxima a la membrana plasmática.
REGIONES DEL APARATO DE GOLGI
1) Región Cis: recibe vesículas de transición, no cumple la función final.
2) Región Medial: Transición y Maduración, se encuentran Vesículas.
3) Región: Trans: Sale la vesícula lista para cumplir su función.
FUNCION DEL APARATO DE GOLGI
• La principal función del aparato de Golgi es la secreción de las proteínas producidas en los polisomas del retículo endoplásmico rugoso
• También se encarga de la distribución y el envío de las biomoléculas y los productos químicos en el interior de la célula.
• Aísla del citoplasma ciertas sustancias conduciéndolas al exterior de la célula y la protege de sustancias tóxicas.
• Termina de realizar el proceso de formación de proteínas y es el que se encarga de distribuirlo a las células donde sean requeridas.
VACUOLAS
• Son orgánulos celulares presentes en todas las células vegetales.
• También aparece en algunas células procariotas y eucariotas.
• Son compartimentos cerrados o limitados por la membrana plasmática ya que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos como por ejemplo azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes.
ESTRUCTURA DE LAS VACUOLAS
• La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas.
• La célula vegetal inmadura contiene una gran cantidad de vacuolas pequeñas que aumentan de tamaño y se van fusionando en una sola y grande, a medida en que la célula va creciendo.
• En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa muy estrecha apretada contra la pared celular.
FUNCIONES:
• El incremento del tamaño de la vacuola da como resultado también el incremento de la célula.
• Todos los orgánulos celulares, ribosomas, mitocondrias y plastidios pueden ser depositados y degradados en las vacuolas.
• Debido a su gran actividad digestiva, son comparadas a los orgánulos de las células animales denominados lisosomas.
CLASIFICACION:
Vacuolas pulsátiles: éstas extraen el agua del citoplasma y la expulsan al exterior por transporte pasivo (ósmosis).
Vacuolas digestivas: se produce la digestión de sustancias nutritivas, una vez digeridas pasan al interior de la célula y los productos de desecho son eliminados hacia el exterior de la célula.
Vacuolas alimenticias: función nutritiva, forma a partir de la membrana celular y del retículo endoplasmático.
RETICULO ENDOPLASTICO
Es un complejo sistema de membranas dispuestas en forma de sacos aplanados y túbulos que están interconectados entre sí compartiendo el mismo espacio interno.
Sus membranas se continúan con las del núcleo y se pueden extender hasta las proximidades de la membrana plasmática.
El retículo organiza sus membranas en regiones del citoplasma, donde se realizan diferentes funciones.
CLACIFICACION:
• Retículo endoplasmático rugoso (RER):
Presenta ribosomas anclados en la membrana, en su cara citosólica. Está formado por cisternas y vesículas, que salen de dichas cisternas, y está comunicado con la membrana nuclear y con el retículo endoplásmático liso.
Su función principal es la síntesis de proteínas mediante los ribosomas anclados en su membrana. Las proteínas se translocan al lumen e inician una ruta biosintética que las transportará, a través de vesículas, a otros orgánulos o bien a la membrana plasmática.
• Retículo endoplásmático liso (REL):
Su estructura carece de ribosomas. Está formado por una red de túbulos unidos al RER, que se extiende por todo el citoplasma. La función principal del REL es la síntesis de todos los lípidos constituyentes de las membranas: colesterol, fosfolípidos, glucolípidos, etcétera. Sólo los ácidos grasos se sintetizan en el cytosol.
El sistema endomembranoso delimita compartimentos u orgánulos con funciones muy definidas dentro de la célula:
- MITONCONDRIAS
- CENTRIOLO
- MENBRANA CELULAR
- LISOSOMAS
- APARATO DE GOLGI
- VACUOLAS
- RETICULO ENDOPLASMATICO: LISO Y RUGOSO
MITOCONDRIAS
Son orgánulos (organelos) celulares que se encuentran en prácticamente todas las células eucariotas.
En su interior se produce energía a partir de la materia orgánica que es oxidada en presencia de oxígeno.
EN SU ESTRUCTURA ESTÁ CONSTITUIDA POR:
Membrana externa: Es una bicapa lipídica exterior la cual es permeable a iones, metabolitos y otras macromoléculas. Esta membrana realiza relativamente pocas funciones enzimáticas o de transporte.
Membrana interna: Ésta membrana contiene más proteínas, carece de poros y es más selectiva en comparación con la membrana externa. Contiene muchos complejos enzimáticos y sistemas de transporte transmembrana; éstos están implicados en la translocación de moléculas.
Espacio intermembranoso: Es un líquido similar al hialoplasma, este se localiza entre las dos membranas. En este espacio se encuentran diversas enzimas que intervienen en la trasferencia de energía del ATP.
Matriz mitocondrial: Contiene menos moléculas que el citosol, tiene iones, metabolitos, ADN, ribosomas y ARNm. Se podría decir que tiene todos los organelos de una célula procariota. Aquí se realizan varios procesos metabólicas esenciales para la vida, cómo el ciclo de Krebs y la oxidación de ácidos grasos, además de la oxidación de aminoácidos y algunas reacciones de síntesis de urea y grupos hem.
FUNCION DE LAS MITOCONDRIA
• La principal función de la mitocondria en la oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs, beta-oxidación y oxidación de ácidos grasos).
• A partir de esto último la mitocondria puede ser el principal productor de energía mediante la fosforilación oxidativa.
• Sirve como almacén de sustancias como iones, agua y otros compuestos.
• Aporta en la transcripción de información genética a partir del ARN mitocondrial (ARNm).
CENTRIOLO
Un centriolo o centríolo es un orgánulo con estructura cilíndrica, constituido por 9 tripletes de microtúbulos, que forma parte del citoesqueleto. Una pareja de centríolos posicionados perpendicularmente entre sí y localizada en el interior de una célula se denomina diplosoma. Cuando el diplosoma se halla rodeado de material pericentriolar (una masa proteica densa), recibe el nombre de centrosoma o centro organizador de microtúbulos (COMT), el cual es característico de las células animales.
DIVISION DEL CENTRIOLO
El proceso de formación ciliar en las células de diferenciación comprende la replicación del centríolo para originar múltiples procentríolos. Estos crecen y migran hacia la superficie apical de la célula, en donde cada uno de ellos se convierte en un cuerpo basal. Desde cada uno de los nueve tripletes que forman el cuerpo basal crece un doblete de microtúbulos que produce una evaginación de la membrana apical. Esta proyección de la membrana contendrá los nueve dobletes periféricos que hay en un cilio maduro.
El material pericentriolar es un material denso y de naturaleza proteica que puede estar relacionado con la formación de microtúbulos. Esto es así ya que las células vegetales que carecen de centríolos también forman microtúbulos. La mayoría de las células vegetales, en su lugar, poseen una masa fibrosa difusa que tiene una composición similar al material pericentriolar.
El centríolo también juega un papel crucial en la división y movimiento cromosómico durante la mitosis, permitiendo que cada célula hija obtenga el número de cromosomas correspondiente.
MENBRANA CELULAR
La membrana plasmática, membrana celular, membrana citoplasmática o plasmalema, es una bicapa lipídica que delimita toda la célula. Es una estructura formada por dos láminas de fosfolípidos, glucolípidos y proteínas que rodean, limitan la forma y contribuyen a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. Regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. Es similar a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.
Está compuesta por dos láminas que sirven de "contenedor" para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol, glúcidos y proteínas (integrales y periféricas).
- La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente). La membrana plasmática es capaz de recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su interior.
LISOSOMAS
Son vesículas que provienen del aparato de Golgi.
Poseen membrana, y en su interior contienen enzimas hidrolasas ácidas que, para ser activas, necesitan un pH ácido mantenido gracias a una bomba de H+ que tiene en su membrana.
No participan en el desarrollo embrionario
CLASIFICACION DE LOS LISOSOMAS
• Los lisosomas primarios son aquellos que sólo contienen las enzimas digestivas.
• Los lisosomas secundarios, por haberse fundido con una vesícula con materia orgánica, contienen también sustratos en vía de digestión:
• vacuolas digestivas o heterofágicas, cuando el sustrato procede del exterior, y
• vacuolas autofágicas, cuando procede del interior.
FUNCION DE LOS LISOSOMAS
Los lisosomas participan en la muerte celular.
Contribuyen a la desintegración de células de desecho.
No participan en el desarrollo embrionario, pero si intervienen en el proceso de diferenciación de órganos durante la ontogenia (por ejemplo, desaparición de la cola del embrión).
Intervienen en la digestión de las sustancias ingeridas por endocitosis.
APARATO DE GOLGI
• Es un orgánulo presente en todas las células eucariotas.
• Está formado por Dictiosomas que son un conjunto de Sáculos que vendrían a ser porciones de membranas con un espacio plano, conectadas entre sí.
• Está polarizado, ya que el dictiosoma presenta una cara cis, próxima al RER, y una cara trans, próxima a la membrana plasmática.
REGIONES DEL APARATO DE GOLGI
1) Región Cis: recibe vesículas de transición, no cumple la función final.
2) Región Medial: Transición y Maduración, se encuentran Vesículas.
3) Región: Trans: Sale la vesícula lista para cumplir su función.
FUNCION DEL APARATO DE GOLGI
• La principal función del aparato de Golgi es la secreción de las proteínas producidas en los polisomas del retículo endoplásmico rugoso
• También se encarga de la distribución y el envío de las biomoléculas y los productos químicos en el interior de la célula.
• Aísla del citoplasma ciertas sustancias conduciéndolas al exterior de la célula y la protege de sustancias tóxicas.
• Termina de realizar el proceso de formación de proteínas y es el que se encarga de distribuirlo a las células donde sean requeridas.
VACUOLAS
• Son orgánulos celulares presentes en todas las células vegetales.
• También aparece en algunas células procariotas y eucariotas.
• Son compartimentos cerrados o limitados por la membrana plasmática ya que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos como por ejemplo azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes.
ESTRUCTURA DE LAS VACUOLAS
• La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas.
• La célula vegetal inmadura contiene una gran cantidad de vacuolas pequeñas que aumentan de tamaño y se van fusionando en una sola y grande, a medida en que la célula va creciendo.
• En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa muy estrecha apretada contra la pared celular.
FUNCIONES:
• El incremento del tamaño de la vacuola da como resultado también el incremento de la célula.
• Todos los orgánulos celulares, ribosomas, mitocondrias y plastidios pueden ser depositados y degradados en las vacuolas.
• Debido a su gran actividad digestiva, son comparadas a los orgánulos de las células animales denominados lisosomas.
CLASIFICACION:
Vacuolas pulsátiles: éstas extraen el agua del citoplasma y la expulsan al exterior por transporte pasivo (ósmosis).
Vacuolas digestivas: se produce la digestión de sustancias nutritivas, una vez digeridas pasan al interior de la célula y los productos de desecho son eliminados hacia el exterior de la célula.
Vacuolas alimenticias: función nutritiva, forma a partir de la membrana celular y del retículo endoplasmático.
RETICULO ENDOPLASTICO
Es un complejo sistema de membranas dispuestas en forma de sacos aplanados y túbulos que están interconectados entre sí compartiendo el mismo espacio interno.
Sus membranas se continúan con las del núcleo y se pueden extender hasta las proximidades de la membrana plasmática.
El retículo organiza sus membranas en regiones del citoplasma, donde se realizan diferentes funciones.
CLACIFICACION:
• Retículo endoplasmático rugoso (RER):
Presenta ribosomas anclados en la membrana, en su cara citosólica. Está formado por cisternas y vesículas, que salen de dichas cisternas, y está comunicado con la membrana nuclear y con el retículo endoplásmático liso.
Su función principal es la síntesis de proteínas mediante los ribosomas anclados en su membrana. Las proteínas se translocan al lumen e inician una ruta biosintética que las transportará, a través de vesículas, a otros orgánulos o bien a la membrana plasmática.
• Retículo endoplásmático liso (REL):
Su estructura carece de ribosomas. Está formado por una red de túbulos unidos al RER, que se extiende por todo el citoplasma. La función principal del REL es la síntesis de todos los lípidos constituyentes de las membranas: colesterol, fosfolípidos, glucolípidos, etcétera. Sólo los ácidos grasos se sintetizan en el cytosol.
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