BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA GARCIA ALIX

Eva Palacios Muñoz

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TEMA 4: COMPONENTES DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA:

Tema 4.- Componentes de la célula eucariótica: envueltas celulares, citoplasma, orgánulos subcelulares y citoesqueleto; núcleo.

2.- Membranas celulares: composición química y estructura (modelo de mosaico fluido). Funciones de la membrana plasmática: Función de

intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, mediada o facilitada (permeasas y canales iónicos) y

transporte activo (concepto). Función de formación e intercambio de vesículas: Endocitosis (fagocitosis y pinocitosis). Exocitosis.

3.- Revestimientos de la membrana.

Glucocáliz: Composición y función.

Pared celular: Composición, estructura (pared primaria, lámina media y secundaria) y funciones (impermeabilización, resistencia mecánica o

daños físicos, defensa/protección contra invasiones bióticas, fenómenos osmóticos (turgencia y plasmólisis), determinante de la forma de las

células, de la rigidez de las células y tejidos (determina el crecimiento) y de soporte (sostén) de la planta.

4.- Hialoplasma o citosol.

5.- Citoesqueleto: Componentes fibrosos (microfilamentos y microtúbulos). Estructura y función. Estructura microfilamentos de actina y función

(p.e. microvellosidades). Estructura microtúbulos de tubulina y función (p.e. centríolos, cilios y flagelos)

6.- Ribosomas: Composición, estructura, localización y función.

7.- Sistemas de endomembranas: morfología y función de cada uno de ellos.

Retículo endoplásmico: diferencias en estructura y función entre REL y RER.

Aparato de Golgi: Dictiosoma. Estructura y función.

Lisosomas: Origen, estructura y función: digestión intracelular.

Vacuola vegetal: diversidad de funciones.

8.- Peroxisomas: morfología, composición y función.

9.- Mitocondrias: morfología, estructura, identificación al m.e y función.

10.- Cloroplastos: morfología, estructura, identificación al m.e y función.

11.- El núcleo en interfase: morfología, estructura (envoltura nuclear, nucleoplasma, nucleolo, cromatina). Relación entre cromatina, fibras

nucleosómicas y cromosoma.

ORIENTACIONES 2011-12

2.- Conocer la composición estructura y función de los componentes de la célula eucariótica.

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INDICE

1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA (1º Bach.)

2. LA MEMBRANA PLASMÁTICA CELULAR: COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA. 2.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA. PROPIEDADES DE MEMBRANAS 2.2. FUNCIÓN. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE MEMBRANA

FUNCIÓN DE FORMACIÓN E INTERCAMBIO DE VESÍCULAS: ENDOCITOSIS (FAGOCITOSIS Y PINOCITOSIS). 3. REVESTIMIENTOS DE LA MEMBRANA: GLICOCÁLIX Y PARED CELULAR VEGETAL

4. CITOPLASMA DE LAS CELULAS EUCARIOTAS

MATERIAL DE ALMACENAMIENTO O INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS 5. EL CITOESQUELETO DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS

6. RIBOSOMAS 7.

8. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PEROXISOMAS 9. MITOCONDRIAS

10. CLOROPLASTOS 11. NUCLEO

1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA (1º Bach.) (Nivel mínimo) ELEMENTOS PRINCIPALES DE LA CÉLULA ELEMENTOS SECUNDARIOS DESCRIPCIÓN FUNCIÓN Membrana de secreción o envueltas externas

Pared celular vegetal Envoltura formada por sustancias producidas por las células y depositadas sobre la superficie externa de la membrana plasmática.

Unir y comunicar células adyacentes.

Mantener la forma celular y la estructura tisular. Proteger a las células.

Matriz extracelular animal

Membrana plasmática

- Envoltura que rodea al citoplasma de 75 A de espesor Limitar la célula.

Regular el paso de nutrientes. Citoplasma Hialoplasma o citosol Es el medio interno líquido de las células, delimitado

por el sistema membranoso celular

Metabolismo

Contiene el citoesqueleto y los orgánulos Citoesqueleto Red de filamentos y túbulos proteicos. Estructural (mantener la forma celular)

Permitir el movimiento de la célula y el transporte y organización de los orgánulos por el citoplasma (separación de cromosomas en la división celular,..). Morfoplasma

(orgánulos)

Estructuras Ribosomas Orgánulos globulares de textura porosa que se pueden hallar dispersos por el citoplasma o fijos a la membrana del RER (retículo endoplasmático rugoso).

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1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA (2) (1º Bach.)

ELEMENTOS DESCRIPCIÓN FUNCIÓN

C I T O P L A S M A M O R F O P L A S M A (ORGÁ- NULOS) Retículo endoplasmático

Sistema membranoso que forma una red de canales y cavidades y comunica el interior del núcleo con el exterior de la célula.

Transporte y almacenamiento de sustancias necesarias para la célula.

Síntesis de lípidos en el REL (retículo endoplasmático liso) y “de proteínas” en el RER (retículo endoplasmático rugoso).

Aparato de Golgi

Agrupación de vesículas y sacos aplanados. Síntesis de glúcidos.

Preparación y secreción de sustancias. Vacuolas Vesículas membranosas de tamaño y forma variable, más

frecuentes y mayores en células vegetales.

Almacenamiento de distintos tipos de sustancias. Lisosomas Vesículas membranosas de forma esférica, que contienen enzimas

digestivas.

Digestión de moléculas grandes incorporadas por las células o de orgánulos viejos.

Mitocondrias Orgánulos alargados compuestos por una doble membrana: la externa lisa y la interna, con una serie de repliegues o crestas mitocondriales.

Respiración celular (obtención de energía)

Cloroplastos Orgánulos constituidos por una doble membrana que contiene unos sáculos membranosos o tilacoides, en cuya membrana se halla el pigmento verde clorofila.

Fotosíntesis, es decir, síntesis de moléculas orgánicas a partir de las inorgánicas.

N Ú C L E O

Membrana nuclear Doble membrana, parecida a la citoplasmática, con poros diminutos.

Protege al ADN.

Separa el citoplasma del nucleoplasma y los procesos que suceden en ambos.

Regula el intercambio de sustancias (poros) Nucleoplasma Medio interno del núcleo (líquido viscoso e incoloro) formado por

agua y biomoléculas.

Síntesis de varios ARN (transcripción) y del ADN nuclear (replicación o duplicación)

Nucléolo Estructura asociada a algunos filamentos de ADN, localizada en el nucleoplasma, que desaparece durante la división celular.

Suele haber 2-3 / célula

Síntesis del ARNr y ensamblaje de los ribosomas

Cromatina Complejo macromolecular formado por ADN y proteínas básicas (histonas).

Las fibras de cromatina están constituidas por una sucesión de estructuras redondeadas (nucleosomas).

Aparece en interfase.

Conserva y transmite información genética.

Permite la expresión del mensaje genético (transcripción) durante la interfase.

Forma los cromosomas cuando se divide la célula. Cromosomas Estructuras en forma de bastón, formadas por condensación de la

cromatina (ADN), que aparecen en la división nuclear. Con 2 cromátidas y 1 centrómero. Su nº es constante para cada especie.

Contiene genes que determinan caracteres heredit.

Facilitan el reparto de información genética del ADN de la c. madre entre las células hijas.

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2. MEMBRANAS CELULARES: LA MEMBRANA PLASMÁTICA CELULAR

1. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA (MODELO DEL MOSAICO FLUIDO)

2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA: 1. Función de intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, facilitada (permeasas y canales iónicos) y transporte activo (primario y secundario). 2. Función de formación e intercambio de vesículas: endocitosis (fagocitosis y pinocitosis).

2.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA (I)

Membrana unitaria o celular (común a todas las membranas biológicas):

Membranas celulares y membranas de orgánulos membranosos: estructura trilaminar (dos bandas oscuras separadas por una banda clara) Delgada lámina de 75 angstroms de espesor, que rodea y limita completamente a la célula.

Estructura Unidad de membrana o membrana unitaria (estructura trilaminar: dos bandas oscuras separadas por una banda clara), común a todas las membranas biológicas.

Las membranas son asimétricas: constan de cara interna y cara externa. Espesor 75 angstrom

Definición Estructura que rodea y limita completamente a la célula Funciones Separa el citoplasma y orgánulos citoplasmáticos del medio.

Protege a la célula del medio externo.

1. Controla la entrada y salida de sustancias (barrera selectiva).

Produce y controla gradientes electroquímicos (cadenas de transporte y proteínas) Intercambia señales con el medio externo.

Controla la división celular o citocinesis. Inmunidad celular 2. Endocitosis y la exocitosis. Composición 1 Lípidos de membrana (40%) 2 Proteínas de membrana (60%)

Bicapa lipídica: con zonas hidrófilas (hacia fuera) y zonas hidrófobas (hacia adentro). Proteínas asociadas a la cara interna, externa o transmembranales.

Fosfolípidos (anfipáticos)

Cabezas polares (glicerina de fosfoglicéridos) Colas apolares (ácidos grasos)

Glucolípidos

(contienen oligosacáridos)

Derivan de esfingolípidos (células animales) y fosfoglicéridos (vegetales y procariotas) Sólo en cara externa de la membrana..

Esteroles Derivan del colesterol.

Sólo en eucariotas, sobre todo en células animales.

Funciones Estructural

De reconocimiento y adhesión Transporte y metabolismo celular. Tipos (dependiendo del enlace con la

membrana)

Integrales (enlaces hidrófobos) Proteínas transmembranales

Proteínas asociadas a la cara interna o externa Glucoproteínas (enlace covalente) en cara ext. Periféricas

(enlaces iónicos)

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2.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA (II)

BIOMOLÉCULAS TIPOS PROPIEDADES LOCALIZACIÓN MOVILIDAD/ etc. FUNCIÓN

PROTEÍNAS (52%) Integrales o intrínsecas Unidas fuertemente a los lípidos de m. (enlaces covalentes) Son anfipáticas (apolares y polares) Están englobadas total o parcialmente en la bicapa

Transmembranales Ej. Proteínas transmembranosas Estructural De reconocimiento y adhesión. Transporte Metabolismo Receptores de señales del medio externo Mantener potenciales de membrana (funciones de relación) Asociadas a caras externa o interna Glucoproteínas en cara externa Periféricas o extrínsecas Unidas débilmente a m. (enlaces iónicos) Son solubles (polares)

Están adosadas principalmente a la capa interna.

Se unen a los lípidos de m. y a proteínas integrales

LÍPIDOS (40%) Fosfolípidos Cefalinas (46%) Lecitinas (11%) Son antipáticos: zonas hidrófilas (fuera) y zonas hidrófobas (dentro) Se orientan y se autoensamblan, formando la bicapa

Giran sobre sí mismos Se desplazan lateralmente Pueden cambiar de capa (raro)

Estructural Autorreparación de roturas

Fusión con otras membranas Esfingolípidos

Colesterol (30%) Entre los fosfolípidos Estabiliza la bicapa

(aumenta su rigidez y resistencia y disminuye su fluidez)

GLÚCIDOS (8%) Oligosacáridos Glucoproteínas Sólo en la cara externa de la m. Glucolípidos Derivan de

esfingolípidos o fosfoglicéridos

FUNCIONES DE LÍPIDOS DEFINICIÓN EXPLICACIÓN

Autoensamblaje La formación de bicapas en medios acuosos es espontánea Autosellado Las bicapas tienden a cerrarse formando vesículas esféricas Fluidez

Impermeabilidad Se debe a su naturaleza hidrófoba y apolar Es impermeable a iones y moléculas hidrosolubles, sobre todo, grandes Impide que escape de la célula la mayoría de su contenido hidrosoluble PROPIEDADES DE MEMBRANAS

Son asimétricas

(asimetría lipídica y proteica)

Constan de cara interna y cara externa.

Las glucoproteínas y los glucolípidos sólo están en la cara externa Las proteínas pueden estar en ambas

Son dinámicas Sus moléculas pueden desplazarse lateralmente

Movimiento de difusión lateral Dentro de cada monocapa, los lípidos pueden intercambiar fácilmente su lugar con moléculas vecinas

Paso de una monocapa a otra No ocurre casi nunca Autorrepararse

(autosellado)

Las bicapas tienden a cerrarse formando vesículas esféricas Tiene permeabilidad selectiva

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2.1. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA: MODELO DEL MOSAICO FLUIDO. Singer y Nicholson (1972) (III)

ESTRUCTURA MOSAICO FLUIDO FLUIDEZ

Doble capa de lípidos Se denomina así porque todas las moléculas pueden moverse lateralmente

Estructura no rígida, sino que permite al movimiento de proteínas dentro de la bicapa lipídica.

Proteínas integrales son también anfipáticas.

La fluidez de la membrana disminuye si: 1. Aumenta el grado de saturación y longitud

de cadenas de ácidos grasos, así como la proporción del colesterol.

2. Desciende la temperatura.

Sólo se mantendrá la fluidez si la Tª es mayor que el punto de fusión de sus lípidos.

Moléculas proteicas Englobadas en la bicapa En ambas caras de la superficie de la bicapa

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2.2.FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA (I)

1. Función de intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, facilitada (permeasas y canales

iónicos) y transporte activo (primario y secundario).

2. Función de formación e intercambio de vesículas: endocitosis (fagocitosis y pinocitosis).

FUNCIONES TIPOS/ ETC.

Estructural Separar y proteger a la célula del medio externo.

Transporte Intercambio de sustancias Permeabilidad selectiva

Transporte pasivo Difusión Difusión simple Difusión facilitada o mediada

Canales iónicos Permeasas Transporte activo Primario

Secundario Formación e

intercambio de vesículas

Endocitosis Fagocitosis Endosomas y lisosomas Pinocitosis

Exocitosis Defensa Reconocimiento y adhesión

(inmunidad celular)

Receptores de superficie Relación Receptora de señales del medio

externo

Adhesión celular Uniones celulares De oclusión o herméticas

De anclaje Bandas de adhesión Desmosomas Hemidesmosomas Uniones comunicantes Gap

Plasmodesmos Reproducción Controla la división celular o

citocinesis.

Metabolismo Produce y controla gradientes electroquímicos

(cadenas de transporte y proteínas)

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2.2.FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA(II): TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE MEMBRANA TIPOS

DE TRANS-

PORTE

CARACTERÍSTICAS TIPOS SUBTIPOS CARACTERÍSTICAS SUSTANCIAS

TRANSPORTADAS GASTO DE ENERGÍA (ATP) GRADIENTE ELECTROQUÍMICO (Diferencia de concentración y gradiente eléctrico) P A S I V O No, difusión espontánea de sustancias

A favor del gradiente (entre interior y exterior de la célula).

DIFUSIÓN SIMPLE

1. A través de la membrana. La velocidad depende de

-El tamaño -La diferencia de concentración y -Lo lipófila que sea la sustancia.

Moléculas lipídicas (hormonas esteroideas) Moléculas disueltas de pequeño peso molecular (O2, CO2.). Agua (ÓSMOSIS) DIFUSIÓN FACILITADA 2. A través de proteínas de canal o canales iónicos (mayor velocidad) Los canales de la membrana se abren mediante Voltaje (variaciones del potencial eléctrico de la membrana) - Moléculas polares - Iones (Na+, K+..) o

- Solutos de pequeño tamaño. (Propagación del impulso nervioso en las membranas neuronales: entra el sodio y se despolariza la m.). Ligando (neurotransmisores u hormonas). Mediante proteínas transportadoras (permeasas) Cambian su configuración (estados ping y pong)

Moléculas polares grandes (azúcares, aminoácidos, nucleótidos) A C T I V O Sí -También intervienen enzimas de membrana. Ej. la ATPasa (permeasa) En contra del gradiente (mantienen diferentes concentraciones intra y extracelulares de diferentes sustancias). BOMBA DE Na+ - K+ o ATPasa de Na+/K+ antiporte

La ATPasa hidroliza el ATP para obtener energía para el transporte.

Bombea 3 Na+ al exterior y 2 K+ hacia el interior de las neuronas

(crea un potencial de

membrana)

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2.2.FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. (III)

FUNCIÓN DE FORMACIÓN E INTERCAMBIO DE VESÍCULAS: ENDOCITOSIS (FAGOCITOSIS Y PINOCITOSIS).

Sucede mediante vesículas revestidas (rodeadas por una red de filamentos proteicos de clatrina (proteína de la cara interna de la membrana)) (NIVEL MÍNIMO)

MECANISMOS CONCEPTO TIPOS EJEMPLO

ENDOCITOSIS Captación de partículas del medio externo mediante invaginación de la membrana

PINOCITOSIS Endocitosis de líquidos Ingestión de agua y partículas en disolución

FAGOCITOSIS Endocitosis de sólidos Ingestión de microorganismos y restos celulares mediante fagosomas (grandes vesículas revestidas), que acaban uniéndose a lisosomas para formar una vacuola digestiva. ENDOCITOSIS

MEDIADA POR RECEPTOR

Sólo se introduce la sustancia si hay su correspondiente receptor en la membrana

Ingestión de la hormona insulina

EXOCITOSIS Expulsión de macromoléculas, transportadas por vesículas, al medio externo

Formación de pared celular vegetal

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2.2.FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. (IV)

PROCESOS DE FORMACIÓN DE VESÍCULAS Y FUSIÓN CON LA MEMBRANA QUE GASTAN ENERGÍA (NIVEL ALTO)

TIPO DEFINICIÓN TIPOS CARACTERÍSTICAS VESÍCULAS EJEMPLO

E N D O C I T O S I S Introducción de partículas del medio, por invaginación de la membrana plasmática y formación de vesículas Según naturaleza y tamaño de partículas

PINOCITOSIS Partículas pequeñas y líquidos Invisibles al M.O. Todas las células. FAGOCITOSIS Partículas grandes, organismos vivos

o restos celulares, sólidos

Fagosomas o vesículas de fagocitosis visibles al M.O.

Células del sistema inmunitario (macrófagos y neutrófilos) Organismos fagótrofos (amebas que emiten pseudópodos) Según haya o no

receptor de membrana

ENDOCITOSIS SIMPLE

Sin reconocimiento específico De endocitosis Captura e ingestión del alimento ENDOCITOSIS

MEDIADA POR RECEPTOR

Con receptor específico de la macromolécula

De endocitosis revestida, que luego pierde el revestimiento de clatrina

Absorción del colesterol (que va a la membrana o a servir para sintetizar hormonas). Ingestión de la hormona insulina. E X O C I T O S I S Secreción de macromoléculas o partículas FUNCIONES ESTRUCTURALES O DE RELACIÓN (secreción de sustancias sintetizadas en interior de célula) Secreción constitutiva De sustancias con función estructural

Continuamente Fusión en toda la membrana Vesículas procedentes del RE-Golgi. Renovación de membrana o glicocáliz

Secreción regulada De sustancias con función de relación Dependiendo de estímulos externos Fusión localizada en determinados lugares de la membrana. Vesículas revestidas de CLATRINA

Hormonas (glándul. endocrinas) Enzimas digestivas (g. exocrinas) Neurotransmisores (neuronas). FUNCIÓN DE EXCRECIÓN SECRECIÓN DE PRODUCTOS DE DESECHO

Sustancias procedentes de digestión de partículas fagocitadas

A veces, fusión en lugares especializados de la membrana

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3. REVESTIMIENTOS DE LA MEMBRANA: MEMBRANAS DE SECRECIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS 3.1. GLUCOCÁLIZ: COMPOSICIÓN Y FUNCIÓN

3.2. PARED CELULAR: COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA (PARED PRIMARIA, LÁMINA MEDIA Y SECUNDARIA) Y FUNCIONES:  IMPERMEABILIZACIÓN,

 RESISTENCIA MECÁNICA A DAÑOS FÍSICOS,

 DEFENSA/PROTECCIÓN CONTRA INVASIONES BIÓTICAS,

 FENÓMENOS OSMÓTICOS (TURGENCIA Y PLASMÓLISIS), DETERMINANTE DE:

 LA FORMA DE LAS CÉLULAS,

 LA RIGIDEZ DE CELULAS Y TEJIDOS (DETERMINA EL CRECIMIENTO) Y

 DE SOPORTE (SOSTÉN) DE LA PLANTA.

MEMBRANAS DE SECRECIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS

Son capas formadas por sustancias producidas por las células que se depositan sobre la superficie externa de la membrana plasmática.

3.1. GLUCOCÁLIZ O MATRIZ EXTRACELULAR (GLICOCÁLIZ):

Conjunto de cadenas de oligosacáridos pertenecientes a los glucolípidos y glucoproteínas de la membrana celular de muchas células animales.

COMPOSICIÓN LOCALIZACIÓN FUNCIÓN EJEMPLOS

Fracción glucídica. Rodeando a la célula (exterior de la membrana)

Protege la superficie celular de daños físicos y químicos.

Filtra las sustancias que llegan a la célula Comunicación intercelular:

Reconocimiento e interacción entre las células de los tejidos (receptores de superficie).

-Uniones entre células del mismo tejido

- Fecundación de gametos (unión óvulo- espermatozoide) - Respuestas inmunitarias:

Infecciones por virus y bacterias

Antígenos específicos de cada individuo (rechazo de transplantes)

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3.1. MEMBRANAS DE SECRECIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS: COMPARACIÓN ENTRE PARED CELULAR Y MATRIZ EXTRACEL. (Más desarrollada) Son capas formadas por sustancias producidas por las células que se depositan sobre la superficie externa de la membrana plasmática.

TIPOS PARED CELULAR VEGETAL MATRIZ EXTRACELULAR DE C. ANIMALES

CA RAC

TE RES

Es una envoltura gruesa y rígida, muy organizada.

Componentes: cristalino (celulosa) y amorfo (matriz de pectinas, etc.)

 Aparece entre las células de los tejidos animales como nexo de unión. (Desarrollo variable según tejidos).

 Es una envoltura glucoproteica unida covalentemente a glucoproteínas y glucolípidos de m.

ES TRUC TURA

1. Lámina media (pectina,…) 2. Pared primaria (pectina,…) 3. Pared secundaria (celulosa)

Molécula esencial plumosa.

C O M P O S I C I Ó N Dos componentes:

Red de fibras de celulosa y

1. Pectatos, proteínas y celulosa 2. Pectina, celulosa, hemicelulosa y proteína

3. Celulosa

Red de fibras de proteínas en Colágeno Elastina Fibronectina

Resistencia Elasticidad Adhesión

Matriz de agua, sales, pectinas, etc. Lignina Suberina y cutina Rigidez Impermeabilidad Gel de glucoproteínas hidratadas (glucosaminoglucanos o GAG o mucopolisacáridos) (sustancia fundamental amorfa). Acido hialurónico + Carbonato cálcico y sílice Rigidez Proteoglucanos o mucoproteínas

Proteína filamentosa central +

Muchos filamentos de GAG (glucosaminoglucanos) F U N C I Ó N

Unir y comunicar células adyacentes. Mantener forma celular y estructura tisular. Intercambiar fluidos.

 Resistencia mecánica o daños físicos

 Forma el tejido de sostén que perdura tras la muerte

 Defensa invasiones bióticas (proteger de agentes patógenos.)

 Protección contra fenómenos osmóticos (turgencia y plasmólisis: Impedir la muerte por turgencia

(alta presión osmótica del citoplasma).

 Impermeabilización (impedir la pérdida de agua).

 Formar tejidos conectivos u óseo.

 Reconocimiento y adhesión celulares

(marcador de membrana y receptor de moléculas).

 Proteger de enzimas proteolíticas.

 Metabolismo (enzimas).

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4. CITOPLASMA DE LAS CELULAS EUCARIOTAS: Conjunto formado por el citosol y todos los demás orgánulos (salvo el núcleo).

4.1. CITOSOL O HIALOPLASMA: Es el medio interno líquido de las células, delimitado por el sistema membranoso celular

COMPOSICIÓN FUNCIÓN

Agua (85%) Metabolismo Glucólisis

Fermentación Hidrólisis de grasas Síntesis de proteínas

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4.2. INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS O MATERIAL DE ALMACENAMIENTO: (NIVEL ALTO) Sustancias inertes hidrófobas que pueden existir en el citoplasma celular de todos los eucariotas.

ORIGEN LOCALIZACIÓN EJEMPLO FUNCIÓN

INTRACELULAR REINO TEJIDO

Productos sintetizados por la propia célula, resultantes del metabolismo o productos de desecho

Dentro de grandes vacuolas o dentro del citoplasma

Vegetales Células parenquimáticas de reserva Granos de almidón Fuente de energía Células de semillas de oleaginosas Gotas de grasa

Animales C. hepáticas y musculares Glucógeno Fuente de energía/ contracción muscular C. adiposas Lípidos (TAG) Fuente de energía

TIPOS

INCLUSIONES COMPOSICIÓN _INTRACELULAR LOCALIZACIÓN _{REINO TEJIDO} EJEMPLO FUNCIÓN

Cristalinas Depósitos de proteínas mayoritariamente En cualquier compartimento celular, incluido el núcleo. Vegetales Drusas y ráfides Proceden de sales cristalizadas como oxalato cálcico Animales Células de Sartoli de tubos

seminíferos de mamíferos Células de Leydig o intersticiales, sitas entre tubos seminíferos. Hidrófobas Productos sintetizados

por la propia célula, resultantes del metabolismo o productos de desecho Dentro de grandes vacuolas o dentro del citoplasma

Vegetales Células parenquimáticas de reserva

Granos de almidón Fuente de energía Células de semillas de

oleaginosas

Gotas de grasa Células del pericarpio de

frutos cítricos

Aceites esenciales

Hevea brasiliensis

(árbol del caucho)

Látex

Animales C. hepáticas y musculares Glucógeno Fuente de energía/ contracción muscular

C. adiposas Lípidos (TAG) Fuente de energía

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5. EL CITOESQUELETO DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS:

Componentes fibrosos (microfilamentos y microtúbulos). Estructura y función.

1. Estructura microfilamentos de actina y función (microvellosidades).

2. Estructura microtúbulos de tubulina y función (centríolos, cilios y flagelos) (nivel mínimo)

COMPONENTES

COMPOSI

CIÓN

ESTRUCTURA

FUNCIÓN

MICROTÚBULOS

(240 angstroms)

Tubulina +

MAPS

Sección transversal: 13

protofilamentos formados por

dímeros de α y β tubulina, alrededor

de un núcleo central hueco.



Mantenimiento de la forma celular.



Transporte intracelular de orgánulos y partículas.



Constituyen el huso mitótico y los centríolos.



Forman el esqueleto interno de cilios y flagelos.

MICROFILAMENTOS

(70 angstrom)

Actina

Monómeros que forman filamentos

constituidos por dos hebras

enrolladas helicoidalmente.



Contracción muscular.



Movimiento de ciclosis



Soporte estructural (pseudópodos, microvellosidades y

desmosomas)



Formación del anillo contráctil en la citocinesis de las células

animales.

FILAMENTOS

INTERMEDIOS

(neurofilamentos,

tonofilamentos, etc.)

(100 angstroms)

Proteínas

(queratina,

desmina,

etc.)

Muy estable.

Estructural.

(en zonas sometidas a esfuerzos mecánicos)

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5. CITOESQUELETO: (II)

Red de filamentos proteicos situados en el citosol que contribuyen a la morfología, organización interna y movimiento celular

COMPONENTES COMPOSICIÓN GROSOR CARACTERES ESTRUCTURA FUNCIÓN

MICROTÚBULOS (son los más importantes)

Tubulina 250 A Se originan desde la centrosfera (animales) o un centro organizador de microtúbulos (veg.). Están dispersos en el citoplasma o formando cilios, flagelos y centríolos. Son formaciones cilíndricas. Sección transversal de un microtúbulo: 13 protofilamentos formados por dímeros de y tubulina, alrededor de un núcleo central hueco.

1. Mantenimiento de la forma celular (axones). 1. Formar el citoesqueleto, huso mitótico, pseudópodos

y centríolos y derivados (cilios y flagelos). 2. Movimiento de la célula (pseudópodos, cilios y

flagelos).

3. Organización del citoesqueleto

4. Transporte intracelular de orgánulos y partículas. 5. Separación de cromosomas. F I L A M E N T O S Microfilamentos Actina (normalmente)

70 A Monómeros que forman

filamentos (constituidos por dos cadenas de actinas enrolladas helicoidalmente).

1. Mantienen la forma de la célula (córtex o red densa) 2. Soporte estructural de prolongaciones

citoplasmáticas (pseudópodos y microvellosidades) 3. Contracción muscular (actina + miosina).

Filamentos intermedios Proteínas (queratina, desmina,.) 150 A (grosor intermedio) Son neurofilamentos, tonofilamentos o filamentos de queratina (epitelios y desmosomas), etc.

Muy estable. 6. Estructural: mantener la forma celular. (en células sometidas a esfuerzos mecánicos)

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5. CITOESQUELETO (III)

2. ESTRUCTURAS CITOPLASMÁTICAS (CARENTES DE MEMBRANA):

ESTRUCTURAS MICROTUBULARES: CENTRÍOLOS, CILIOS Y FLAGELOS

1. CENTROSOMA: Es exclusivo de células animales, está próximo al núcleo y es un centro organizador de los microtúbulos

2. UNDULIPODIOS: Son prolongaciones citoplasmáticas formadas por microtúbulos y encargadas del movimiento celular

TIPOS DE ESTRUCTURAS

COMPOSICIÓN ESTRUCTURA DETALLES ESTRUCTURA FUNCIÓN

CENTROSOMA (CITOCENTRO O CENTRO CELULAR)

1. DIPLOSOMA Dos CENTRÍOLOS perpendiculares entre sí

9 x 3 +0 9 tripletes de microtúbulos que forman un cilindro hueco

Da lugar a todas las estructuras constituidas por microtúbulos:

 Cilios y flagelos

 Huso acromático

 Citoesqueleto 2. CENTROSFERA Esfera de material

denso.

Centro organizador de microtúbulos (áster)

3. ASTER Microtúbulos radiales

U N D U L I P O D I O S CILIOS Y FLAGELOS 1. TALLO 1.1. Membrana 1.2. Matriz o medio interno

1.3. Axonema 9 x 2 +2 9 dobletes de microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos centrales. Dineína y nexina.

Fibras radiales

Dineína Permite y origina el

movimiento de microtúbulos Nexina Mantiene la forma cilíndrica

2. Zona de transición Placa basal Carece de membrana 3. CORPÚSCULO BASAL o cinetosoma Equivalente a un centríolo 9 x 3 +0 9 tripletes de microtúbulos, sin doblete central

Organiza los microtúbulos del axonema

4. Raíces ciliares Conjunto de microfilamentos

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6. EL CITOPLASMA DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS: RIBOSOMAS

Composición, estructura, localización y función

3. ESTRUCTURAS DEL CITOPLASMA DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS

1. RIBOSOMAS : Estructuras globulares carentes de membrana, observables sólo con microscopio electrónico.

ESTRUCTURA

COMPOSICIÓN

LOCALIZACIÓN

FUNCIÓN

Subunidad mayor

65 S

Agua 80%

Proteínas 10%

ARNr 10%

Libres en el

citoplasma

Aislados

Síntesis de proteínas o traducción del mensaje

genético, uniendo los aminoácidos en un orden

predeterminado.

Una vez terminada la biosíntesis, las dos

subunidades se separan

Subunidad menor 40 S

Unidos formando polisomas o

polirribosomas

Adheridos a

R. E. R.

Membrana nuclear externa

Libres en la matriz

de

Mitocondrias (mitorribosomas)

Cloroplastos (plastirribosomas)

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19

7. SISTEMAS DE ENDOMEMBRANAS

ORGÁNULOS CELULARES CON MEMBRANA SENCILLA O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

TIPOS MORFOLOGÍA FUNCIÓN IDENTIFICACIÓN AL M.

ELECTRÓNICO

RETÍCULO

ENDOPLASMÁTICO

Conjunto de membranas y cavidades cerradas de forma variable (cisternas, túbulos...).

Síntesis y transporte de proteínas y lípidos de membrana o de secreción, en colaboración con el Aparato de Golgi.

RER Síntesis, almacén y transporte de prótidos Contorno rugoso Con ribosomas asociados Sistema membranoso

intracelular que se extiende entre la membrana plasmática y la nuclear.

REL Síntesis, almacén y transporte de lípidos

Contorno liso

Sin ribosomas Control del Ca2+ en músculos

Detoxificación

APARATO DE GOLGI Conjunto de dictiosomas +

Cara cis Recoge vesículas de transición del R. E.

Transporte de lípidos.

Modificación de proteínas (modifica oligosacáridos de glucoproteínas).

Distribución de biomoléculas por la célula: selecciona las proteínas que se deben transportar.

Secreción de proteínas (exocitosis)

Formación de pared celular vegetal y glucocáliz. Génesis de lisosomas.

Cerca del R. E. R. y de la membrana nuclear, con dictiosomas de aspecto concéntrico Vesículas de secreción. Pila de cisternas o sáculos del dictiosoma Procesa moléculas por adición de glúcidos Forma vesículas intercisternas Cara trans Forma vesículas de

secreción o lisosomas

LISOSOMAS Primarios Pequeñas vesículas con enzimas hidrolíticos

Sólo enzimas Digestión celular Intracelular (se unen a vacuolas)

Autofagia De orgánulos o células

Proceden del Golgi Heterofagia Por fagocitosis o

pinocitosis Secundarios E. y restos no

digeridos

Extracelular Vierten sus enzimas al exterior

VACUOLA VEGETAL Orgánulo donde se acumula agua y otras sustancias: inclusiones lipídicas, resinas,.. enzimas lisosómicas.

Almacén de sustancias de reserva (mucha agua, sales y azúcares, manteniendo la presión de turgencia celular)

Aumentar la superficie de células

Puede ocupar el 90% del volumen de la célula vegetal

PEROXISOMAS Vesículas esféricas con enzimas oxidativos (peroxidasa y catalasa)

Permitir la vida de los seres anaerobios en una atmósfera rica en O2. Retraso en el envejecimiento celular

Reacciones de oxidación de compuestos orgánicos similares a las realizadas por las mitocondrias; pero sin obtención de ATP (originan agua oxigenada). Detoxificación (peróxido de hidrógeno, etanol, ión superóxido)

Vesículas esféricas parecidas a lisosomas con matriz densa

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ORGÁNULOS CELULARES CON MEMBRANA SENCILLA U ORGÁNULOS MEMBRANOSOS O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS (1)

ORGÁNULO MORFOLOGÍA TIPOS FUNCIÓN EJEMPLO DE FUNCIÓN

RETÍCULO ENDOPLAS- MÁTICO

-Conjunto de membranas y cavidades cerradas de forma variable (cisternas, túbulos..)

- Sistema membranoso intracelular que se extiende entre la membrana plasmática y la nuclear.

- Divide el contenido líquido del

citoplasma en 2 compartimentos: lumen y citosol

- Su membrana es parecida a la plasmática; pero más delgada y fluida (con menor proporción de lípidos). RER Con ribosomas adheridos mediante riboforinas

1. Síntesis y/o modificación de proteínas.

2. Introducción en el lumen. 3. Almacén de proteínas.

4. Transporte de proteínas en vesículas.

Glucosilación

REL Sin

ribosomas

1. Síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos y derivados 2. Detoxificación (alcohol). 3. Contracción muscular

Fosfolípidos, colesterol, etc.

Retículo sarcoplásmico COMPLEJO DE GOLGI Conjunto de dictiosomas + vesículas de secreción.

Presenta polaridad estructural (caras cis y trans) y fisiológica (vesículas de

transición, intercisternas y de secreción)

Cara cis o de formación o proximal (cerca del RER)

Recibe vesículas de transición

1. Transporte, maduración, acumulación y secreción de proteínas (procedentes del RE) 2. Glucosilación de lípidos y proteínas

dando lugar a glucolípidos o glucoproteínas de membrana o de secreción.

3. Distribución de biomoléculas por la célula

4. Formación de pared celular vegetal y glucocáliz.

5. Génesis de lisosomas.

Modificación de proteínas Selecciona las proteínas que se deben transportar. Exocitosis Modifica oligosacáridos de glucoproteínas. Transporte de lípidos. Síntesis de proteoglucanos (mucopolisacáridos) de la matriz extracelular y de glúcidos de pared celular (peptina, hemicelulosa y celulosa)

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ORGÁNULOS MEMBRANOSOS (2) (Ampliación)

ORGÁNULO MORFOLOGÍA/ ETC. TIPOS FUNCIÓNES ORIGEN/ RELACIÓN

LISOSOMAS Pequeñas vesículas rodeadas por una membrana unitaria con contenido

enzimático (hidrolasas ácidas:

carboxipeptidasas, fosfatasa ácida, lipasa, neuraminidasa...)

Estas enzimas digestivas - se forman en el RER - pasan al Golgi y - se acumulan en el interior de lisosomas. PRIMARIO (Sólo contiene enzimas hidrolíticas)

. Digestión celular. A. de Golgi

SECUNDARIOS (contienen sustratos en vías de digestión y procede de la unión con vacuolas) Vacuola digestiva o heterofágica (Fagolisosoma o Heterolisosoma) Digestión intracelular Heterofagia Captura de sustancias del exterior por endocitosis, cuerpo residual expulsado por exocitosis Unión de lisosoma primario y vacuola fagocítica (fagosoma). Vacuola autofágica (Autofagolisosoma) Autofagia Eliminación de restos de orgánulos dañados (metamorfosis, tejidos sostén) Unión de lisosoma primario y vacuola autofagocítica (autofagosoma). Cuerpo residual ( telolisoma) Lisosoma secundario con restos no expulsados al exterior.

Ej. Granos de aleurona

Almacén de proteínas en estado cristalino dentro de semillas.

VACUOLAS Orgánulos rodeados por una membrana plasmática donde se acumula agua y otras sustancias

(inclusiones: lipídicas, resinas,

látex).

Vacuoma: conjunto de vacuolas de una célula vegetal.

Vegetales Tonoplasto: membrana de la vacuola

Almacén de sustancias de reserva (acumular mucha agua manteniendo turgencia celular) Aumentar la superficie de células

Contener enzimas lisosómicas.

Fusión de vesículas del RE y del Golgi o invaginación de la membrana./ lisosomas Animales (vesículas) Vacuolas pulsátiles o contráctiles de protozoos Regular la presión osmótica Expulsar gran cantidad de agua que entra por ósmosis. V. fagocíticas Nutrición

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8. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PEROXISOMAS: Morfología, composición y función. (I) (NIVEL MÍNIMO) Son vesículas esféricas, parecidas a lisosomas con matriz densa y con membrana sencilla; pero que contienen enzimas oxidasas

MORFOLOGÍA FUNCIÓN

Vesículas esféricas con enzimas oxidativos (peroxidasa y catalasa)

Reacciones de oxidación de compuestos orgánicos similares a las realizadas por las mitocondrias; pero sin obtención de ATP (originan agua oxigenada).

Detoxificación (peróxido de hidrógeno, etanol, ión superóxido)

PEROXISOMAS: Vesículas esféricas parecidas a lisosomas; pero que contienen enzimas oxidasas. (nivel mayor)

ORGÁNULO MORFOLOGÍA COMPOSICIÓN FUNCIÓN ORIGEN

PEROXISOMAS

1.Membrana única (procede del RE)

2.Matriz densa

Con 26 tipos de enzimas oxidativas: Enzimas oxidativas 1. Peroxidasa 2. Catalasa 3. Otras

Reacciones de oxidación de compuestos orgánicos, parecidas a las realizadas por mitocondrias

1. Originan agua oxigenada. 2. Produce O2 + agua Pero no sintetizan ATP

Endosimbiosis anterior a la de las mitocondrias. Permitían la vida en una atmósfera cada vez más rica en oxígeno. Detoxificación de... - Peróxido de hidrógeno

- Etanol de bebidas alcohólicas - Ión superóxido

Eliminar exceso de A. grasos. aa, .. GLIOXISOMAS Tipo especial de peroxisoma

que sólo se halla en vegetales.

Transformar ácidos grasos almacenados en glúcidos, durante la germinación de semillas oleaginosas.

Ciclo del ácido glicoxílico

ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PEROXISOMAS (II) (MÁS AMPLIADO)

ORIGEN MORFOLOGÍA FUNCIÓN

Metabolismo Al principio de la vida Actualmente Su membrana

procede del R. E.

Vesículas esféricas con una matriz densa, parecidas a los lisosomas, pero con 26 tipos de enzimas oxidasas (peroxidasa y catalasa, D- aminooxidasa y uratooxidasa)

Reacciones de oxidación de compuestos orgánicos similares a las realizadas por las mitocondrias; pero sin obtención de ATP (originan agua oxigenada).

Permitir la vida de los seres anaerobios en una atmósfera cada vez más rica en O2.

Retraso en el envejecimiento celular

1º. Peroxidasa Oxida varios compuestos orgánicos y desprende H2O2 (agua oxigenada o peróxido de H, muy tóxico)

Eliminar el exceso de ácidos grasos, aminoácidos, etc.

2º. Catalasa Descompone el H2O2 en agua y oxígeno Detoxificación (eliminación de sustancias tóxicas oxidándolas: peróxido de

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9. MITOCONDRIAS: Orgánulos encargados de la obtención de energía mediante respiración celular. (I)

MORFOLOGÍA FUNCIÓN

Forma y tamaño variable. Respiración celular Obtener energía para

la célula 1. Doble membrana M. mitocondrial externa Con muchas porinas

Espacio intermembranoso o perimitocondrial. M. mitocondrial

interna

Parecida a la de bacterias, con ATPasas y CTE en crestas

mitocondriales

Creación de gradientes electroquímicos. Fosforilación oxidativa

Síntesis de ATP 2. Matriz

mitocondrial

ADN mitocondrial circular Parecidos a bacterias Codifica sus propias proteínas y ARN. Util en estudios de Genética evolutiva. Ribosomas 70S o mitorribosomas 1. Síntesis de proteína mitocondriales ARN

Enzimas y transportadores de electrones. 2. Ciclo de Krebs: génesis de intermediarios metabólicos 3.  –oxidación de ácidos grasos

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9. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: MITOCONDRIAS: MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA, IDENTIFICACIÓN AL M.E. Y FUNCIÓN (II) (VACÍO)

ORG. MORFOLOGÍA FUNCIÓN

M I T O C O N D R I A S

Forma y tamaño ………. ……… celular (obtener energía para la célula).

1. ………..doble

M. mitocondrial ……… (con muchas porinas) ……… perimitocondrial.

M. m. ……….. (parecida a la de bacterias), con ATPasas y CTE en Crestas mitocondriales.

Creación de ………. electroquímicos. ……… oxidativa (Síntesis de ATP). 2………… mitocondrial ……… mitocondrial circular Codifica sus propias proteínas y ARN.

Util en estudios de Genética evolutiva.

……….. 70S Sintesis de proteína mitocondriales

ARN

Enzimas y transportadores de electrones.  Ciclo de …………: génesis de intermediarios metabólicos.

 Beta –………de ácidos grasos.

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9.MITOCONDRIAS (III) (VERSIÓN ANTERIOR SOLUCIONADA, AMPLIADA Y COLOREADA )

MORFOLOGÍA FUNCIÓN ORIGEN

Forma y tamaño variable. RESPIRACIÓN CELULAR

(obtener energía para la célula).

Endosimbiosis

1. Membrana doble

M. mitocondrial externa (con muchas porinas) Procede de la vesícula de

endosimbiosis. Espacio intermembranoso o perimitocondrial.

* M.m. interna (parecida a la de bacterias), con ATPasas y CTE en Crestas mitocondriales.

Creación de gradientes electroquímicos. Fosforilación oxidativa

Síntesis de ATP Procede de la bacteria ancestral o procariota endosimbionte. 2. Matriz

mitocondrial

* ADN mitocondrial circular Parecidos a bacterias Codifica sus propias proteínas y ARN. Util en estudios de Genética evolutiva.

Reproducción independiente por bipartición, estrangulación o escisión.

* Ribosomas 70S o mitorribosomas

Sintesis de proteína mitocondriales ARN

Enzimas y transportadores de electrones. CICLO DE KREBS: génesis de intermediarios metabólicos. Beta – oxidación de ácidos grasos.

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10. PLASTOS O PLASTIDIOS: (II)

Orgánulos característicos de vegetales, con doble membrana, que sintetizan y almacenan sustancias

CLOROPLASTOS: MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA, IDENTIFICACIÓN AL M.E. Y FUNCIÓN (I) (VERSIÓN IMPRIMIBLE MÁS ESTRUCTURADA)

ORGÁNULO MORFOLOGÍA FUNCIÓN

ESTRUCTURA COMPONENTES

PLASTOS Membrana doble Almacén de sustancias en

vegetales.

Pigmentos, sustancias de reserva, etc.

1.CLORO- PLASTOS

Forma y tamaño variable (oval, estrellada, acintada, en copa, helicoidal). Tamaño mayor que las mitocondrias.

FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA CON LUZ

Obtener energía para la célula

1. Membrana doble 1.M. plastidial externa Muy permeable

Espacio periplástico o intermembranoso.

2. M. plastidial interna Parecida a la de bacterias, con proteínas específicas transportadoras 2.Tilacoides y grana Conjunto de sacos membranosos paralelos al eje mayor del cloroplasto, parecidos a crestas mitocondriales

1.Membrana tilacoidal Fotosistemas o centros de reacción. Pigmentos antena. ATPasas CTE FASE LUMINOSA DE LA FOTOSÍNTESIS 1.FOTOFOSFORILACIÓN Y 2. GENERACIÓN DE PODER REDUCTOR. 2. Espacio tilacoidal

3. Estroma Enzimas Ribulosa 1,5- difosfato- carboxilasa

FASE OSCURA DE LA FOTOSÍNTESIS

Ciclo de Calvin (fijación del CO2 en moléculas orgánicas)

ANABOLISMO: Fijación de CO2

Almacenamiento de almidón. Biosíntesis de ácidos grasos Asimilación de nitratos y sulfatos.

ADN plastídico Circular de doble hélice. Codifica sus propias proteínas y ARN.

Ribosomas 70S Sintesis de proteínas plastidiales Inclusiones Gránulos de almidón,

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10. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PLASTOS O PLASTIDIOS: (II) (VERSIÓN COMPLETA COLOREADA) Orgánulos característicos de vegetales, con doble membrana, que sintetizan y almacenan sustancias

TIPOS DE PLASTOS CONTENIDO EJEMPLOS

Cloroplasto Pigmentos fotosintéticos y sustancias de reserva

Clorofila

Cromoplasto Pigmentos caroteno, licopeno 

Leucoplasto Sustancias de reserva Almidón. Forma intermedia en la diferenciación del cloroplasto

Protoplasto Precursores de cloroplastos

ORGÁNULO MORFOLOGÍA FUNCIÓN ORIGEN (NO)

PLASTOS O PLASTIDIOS (cromoplasto,

leucoplasto, cloroplasto)

Membrana doble Almacén de sustancias (pigmentos,

sustancias de reserva, etc.) en vegetales.

A partir de proplastos, dependiendo del tejido y su función.

CLOROPLASTOS Forma y tamaño variable (oval, estrellada, acintada, en copa, helicoidal). Tamaño mayor que las mitocondrias.

Fotosíntesis oxigénica con luz (obtener energía para la célula).

Endosimbiosis

1. Membrana doble

M. plastidial externa (muy permeable) Procede de la vesícula de endosimbiosis.

Espacio periplástico o

intermembranoso.

* M.p. interna (parecida a la de bacterias), con proteínas específicas transportadoras.

Procede de la bacteria ancestral o procariota endosimbionte. 2. Tilacoides y grana

(¡parecidos a crestas mitocondriales!)

Conjunto de sacos membranosos paralelos al eje mayor del cloroplasto. - Membrana tilacoidal

- Espacio tilacoidal

Fotosistemas o centros de reacción. Pigmentos antena. ATPasas CTE Fotofosforilación y generación de poder reductor. Invaginación

Fragmentación de la membrana del endosimbionte.

3. Estroma * ADN plastídico circular de doble hélice.

Codifica sus propias proteínas y ARN.

Reproducción independiente por escisión binaria (= mitocondrias) de otros preexixtentes dependiente de luz.

Desde protoplastos.

Leucoplastos: forma intermedia en la diferenciación del cloroplasto. * Ribosomas 70S Sintesis de proteínas plastidiales

Inclusiones (gránulos de almidón, lípidos)

Enzimas (ribulosa 1,5- difosfato- carboxilasa).

Ciclo de Calvin: Fijación del CO2 en moléculas orgánicas

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10. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: COMPARACIÓN DE MORFOLOGÍA Y FUNCIÓN DE MITOCONDRIAS Y CLOROPLASTOS (III)

SEMEJANZAS MITOCONDRIAS CLOROPLASTOS

MORFOLOGÍA FUNCIÓN MORFOLOGÍA FUNCIÓN

1.Morfología Alargada RESPIRACIÓN CEL. Ovoide FOTOSINTESIS

2.Membrana doble MEMBRANA EXTERNA (procede de la vesícula de endosimbiosis)

Membrana mitocondrial externa

Con muchas porinas Membrana plastidial externa Muy permeable ESPACIO INTERMEMBRANOSO Espacio intermembranoso o perimitocondrial. Espacio periplástico MEMBRANA INTERNA (procede de la bacteria ancestral o procariota endosimbionte). Membrana mitocondrial interna Membrana plastidial interna Función de membranas: FOSFORILACIÓN (Síntesis de ATP mediante ATPasas y CTE)

En crestas mitocondriales FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Tilacoides y grana (En Membrana tilacoidal y Espacio tilacoidal)

FOTOFOSFORILACIÓN Y GENERACIÓN DE PODER REDUCTOR.

3. Contenido MATRIZ MITOCONDRIAL CATABOLISMO:

- CICLO DE KREBS - Beta – oxidación de ácidos grasos. - Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico. ESTROMA ANABOLISMO: -CICLO DE CALVIN (Fijación de CO2) -Almacenamiento de almidón. -Biosíntesis de ácidos grasos -Asimilación de nitratos y sulfatos. * ADN circular bicatenario Codifica sus propias proteínas y ARN

* ADN mitocondrial * ADN plastídico

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EL NÚCLEO EN INTERFASE: Morfología, estructura (envoltura nuclear (poros nucleares) y carioplasma/ nucleoplasma (nucléolo y

cromatina), identificación al M.E. de cada uno de sus componentes, relacionándolos con su función.

1. EL NÚCLEO EN INTERFASE:

MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA, FUNCIÓN E IDENTIFICACIÓN AL M. E. DE CADA COMPONENTE.

El aspecto del núcleo varía en función del momento del ciclo celular:

1. NÚCLEO INTERFÁSICO (en reposo aparente)

2. NÚCLEO MITÓTICO (en él se diferencian los cromosomas)

EL NÚCLEO EN INTERFASE

MORFOLOGÍA

EJEMPLO

Forma

Muy variable

Esférico, ovalado, polilobulado, discoidal (vegetales)

Tamaño

Constante/ tipo de célula

10 % del volumen celular

Número

Anucleadas

Glóbulos rojos

Uninucleadas

Adipocitos

Binucleadas

Paramecios

Macronúcleo y micronúcleo

Plurinucleadas

Sincitio

Célula obtenida por fusión de

varias células

C. musculares estriadas esqueléticas

Plasmodio Célula obtenida por división de un

núcleo sin división celular posterior

Posición

Central

C. animales

C. embrionarias

Lateral

C. vegetales y algunas animales

Adipocitos

Basal

C. secretoras

FUNCIÓN

NÚCLEO

NUCLÉOLO

Contiene la información genética (ADN)

Replicación del ADN

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2.

NÚCLEO: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

COMPONENTES

DEFINICIÓN

COMPOSICIÓN/ TINCIÓN

FUNCIÓN

MEMBRANA NUCLEAR

Compleja organización que limita al núcleo

Separar el nucleoplasma del citosol

Matriz semifluida sita en el interior del

núcleo que contiene

Cromatina

ADN y

proteínas

Síntesis de los ARN (ARN m, ARN t y ARN n) Replicación del ADN

Fijación del nucléolo y los sectores de las fibras de cromatina

Material no

cromatínico

Proteínas

Estructura carente de membrana situada

dentro del núcleo interfásico, próximo a la

envoltura nuclear.

Desaparece y reaparece durante la mitosis.

Suele haber 1/ núcleo; pero también puede

haber 2 ó más.

Muy refringente

Basófilo

Síntesis del ARN r

CRO MA

TI NA

Estructura empaquetada y compacta

formada por el ADN asociado a proteínas.

Genoma de las células eucarióticas.

Se tiñe con colorantes

básicos

Contener información genética para transcripción

de los ARN

Conservar y transmitir la información genética

contenida en el ADN

CRO MO

SO MAS

Estructuras con forma de bastoncillo que

aparecen durante la división del núcleo

(cariocinesis).

Se colorean con colorantes

básicos.

Facilitar el reparto del material genético (ADN) de

la célula madre entre las dos células hijas

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3. NÚCLEO INTERFÁSICO MORFOLOGÍA

( al M. O.)

ULTRAESTRUCTURA

IDENTIFICACIÓN AL M. E. DE CADA COMPONENTE

FUNCIÓN

ENVOLTURA

NUCLEAR 1. Doble _membrana Membrana nuclear externa _ Ultraestructura trilaminar Con ribosomas adosados  Unida a la m. del RER

Separar el núcleo del citoplasma

Espacio perinuclear o intermembranoso

Membrana nuclear interna

2. Lámina fibrosa o nuclear 3 Proteínas fibrilares o láminas

(Semejantes a filamentos intermedios del citoesqueleto)

Fijar las fibras de cromatina Formación de cromosomas

Formación de poros 3. Poros

nucleares

Complejo de poro Anillo Cilindro formado por un octógono de

proteínas

Regular el paso de sustancias Diafragma Material denso Disminuir la luz del poro Gránulo central

(a veces)

Ribosomas recién formados

NUCLEOPLASMA _{Red de proteínas fibrilares}

(semejantes al citoesqueleto)

Gránulos de enzimas, ribonucleoproteína y ARNr Síntesis de los ARN

Replicación o síntesis del ADN

NUCLÉOLO

Componente

Nucleolar Zona fibrilar Estructuras plumosas de

ARN n de 45 S asociado a proteínas

Fabricar ARNr Zona granular Subunidades ribosomales en maduración Síntesis de ribosomas Nuclear Cromatina

asociada

Regiones organizadoras nucleolares (NOR) Codificar el nucléolo

(el ADN de esta zona es portador de genes para sintetizar ARN n o

nucleolar) CROMATINA

Eva Palacios Muñoz

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MORFOLOGÍA ( al M. O.)

ULTRAESTRUCTURA

IDENTIFICACIÓN AL M. E. DE CADA COMPONENTE

FUNCIÓN

ENVOLTURA

NUCLEAR 1. Doble membrana con _{un espacio}

intermembranoso

Membrana nuclear externa

 Ultraestructura trilaminar

 Con ribosomas adosados  Unida a la m. del RER

Separar el núcleo del citoplasma

Espacio perinuclear o intermembranoso

Continuación del espacio reticular Membrana nuclear

interna

Proteínas integrales de la membrana 2. Lámina fibrosa o lámina nuclear 3 Proteínas fibrilares o

láminas

Semejantes a filamentos intermedios del

citoesqueleto

- Fijar las fibras

de cromatina Formación de cromosomas - Se relacionan con la formación de poros 3. Poros nucleares Complejo de poro Anillo Cilindro formado por un

octógono de proteínas Regular el paso de sustancias Subunidades ribosómicas o proteínas pequeñas Diafragma Material denso Disminuir la luz del poro Gránulo central

(a veces)

Ribosomas recién formados

NUCLEOPLASMA _{Red de proteínas} fibrilares (semejantes al

citoesqueleto)

Gránulos de Intercromatina Enzimas,

ribonucleoproteína

Síntesis de los ARN

Replicación o síntesis del ADN Pericromatina ARNr Partículas de ribonucleoproteína NUCLÉOLO Componente 1. Estrictament e nucleolar

Zona fibrilar Estructuras plumosas ARN n de 45 S asociado a

proteínas

Fabricar ARNr Zona granular Subunidades ribosomales

en maduración ARN r de 28 S, 18S, 5´8 S y 5 S asociados a proteínas Síntesis de ribosomas 2. Nuclear Cromatina asociada

Perinucleolar Regiones organizadoras nucleolares (NOR)

Codificar el nucléolo

(el ADN de esta zona es portador de genes para sintetizar ARN n o

nucleolar)

Intranucleolar

Eva Palacios Muñoz

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4. RELACIÓN ENTRE CROMATINA, FIBRAS NUCLEOSÓMICAS Y CROMOSOMAS

CONCEPTOS DEFINICIÓN ULTRAESTRUCTURA (M. E.)

FIBRAS O FILAMENTOS NUCLEOSÓMICOS (antiguamente cromonema)

Término usado por los citólogos para referirse al

filamento cromosómico fundamental, que debía permanecer a lo largo de todo el ciclo celular, alcanzando su máxima extensión en el núcleo interfásico y su máxima condensación en el cromosoma

Fibra de cromatina de 100 A de diámetro “Collar de cuentas o perlas”

CROMATINA Estructura empaquetada y compacta formada por el ADN asociado a proteínas. Procede de los cromosomas que se descondensan al final de la división del núcleo.

Filamentos de ADN en diferentes estados de condensación Fibra de 100 A “Collar de perlas” Laxa o condensada Fibra de 300 A “Solenoide” CROMOSOMAS Estructuras con forma de bastoncillo que aparecen durante la división

del núcleo (cariocinesis).

Fibra de ADN de unos 300 A de diámetro como mínimo, que se halla muy replegada

A) NÚCLEO INTERFÁSICO: CROMATINA MORFOLOGÍA (Al M. O.)

TIPOS DE CROMATINA según su condensación y tinción

SUBTIPOS LOCALIZACIÓN FUNCIÓN

Heterocromatina Cromatina condensada (300 A)

Constitutiva del organismo Está así en todas las células del organismo Inactiva No hay transcripción Facultativa Está condensada sólo en determinadas células del

mismo individuo Eucromatina Cromatina difusa o laxa (100 A) Activa Sí se puede hacer transcripción de genes COMPOSICIÓN MOLECULAR DE LA CROMATINA

BIOMOLÉCULAS TIPOS CARACTERES COMPOSICIÓN EJEMPLOS

Proteínas Histonas Proteínas muy básicas Gran % de aminoácidos básicos (arginina y lisina) con carga +

H1, H2A, H2B, H3 y H4

No histonas Muy abundantes La mayoría son enzimas

ADN Las cadenas de ADN están

desespiralizadas, es decir, como largos filamentos con estructura secundaria de doble hélice

Eva Palacios Muñoz

34

4 . RELACIÓN ENTRE CROMATINA, FIBRAS NUCLEOSÓMICAS Y CROMOSOMAS

NÚCLEO INTERFÁSICO: CROMATINA

MORFOLOGÍA (Al M. O.)

TIPOS DE CROMATINA

DEFINICIÓN

FUNCIÓN

Heterocromatina

(Cromatina

condensada)

Heterocromatina constitutiva del

organismo

Está condensada en todas las células del

organismo

Inactiva

Heterocromatina facultativa

Está condensada sólo en determinadas

células del mismo individuo

Inactiva

Eucromatina

(Cromatina difusa)

Laxa

Activa

(transcripción de genes)

COMPOSICIÓN MOLECULAR DE LA CROMATINA

ADN

Proteínas Histonas

Proteínas

muy básicas

Gran % de arginina y lisina con carga + H1, H2A, H2B, H3 y H4

No histonas

Muy abundantes

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5. ULTRAESTRUCTURA DE LA CROMATINA (al M. E.): “MODELO DEL SOLENOIDE” NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO DE L ADN EN LA CROMATINA Y/ O CROMOSOMAS SUBTIPOS COMPOSICIÓN FIBRA DE C R O M A T I N A DE 100 A “Collar de perlas” o Filamento nucleosómico (antiguamente cromonema)

Forma laxa Cromatina sin histona H1: Nucleosomas

(100 A)

Doble hélice de ADN o fibra de 20 A

(200 pares de bases)

Se enrolla sobre el octámero Se une a los dos nucleosomas colindantes

(ADN espaciador)

Octámero de histonas 2 de H2A y 2 de H2B 2 de H3 y 2 de H4 Forma condensada Cromatina con H1: Nucleosomas + Histona H1

300 A “Solenoide” Hay 6 nucleosomas por vuelta y la histona H1 formando el eje central

CROMOSOMAS (7000 A)

NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN DIÁMETRO DE LA FIBRA ACLARACIONES Angstroms nm

EN LA CROMATINA

EN EL

CROMOSOMA

Doble hélice de ADN desnudo 20 2

Primer nivel “Collar de perlas”

Forma laxa: Cromatina sin histona H1 100 10 La mayor parte de la eucromatina del núcleo interfásico está en forma de fibras de 100 A

Forma condensada: Cromatina con H1 2º nivel “Solenoide” Hay 6 nucleosomas /vuelta y

la histona H1 formando el eje central

300 30 En los cromosomas el nivel más bajo de empaquetamiento es la fibra de 300 A

Tercer nivel “Bucles” 600 60

4º nivel “Rodillo” formado por 30 rosetas ( 6 bucles/ roseta)

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36

NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO DE L ADN EN LA CROMATINA

Y/ O CROMOSOMAS

DEFINICIÓN SUBTIPOS COMPOSICIÓN

FIBRA DE C R O M A T I N A de 100 A “Collar de cuentas o perlas” o Filamento nucleosómico o núcleofilamento Cromonema (antiguamente) Cada fibra cromatínica aislada

Forma laxa Nucleosoma (100 A o 10 nm)

Filamento de ADN Doble hélice de ADN o fibra de 20 A (200 pares de bases)

Se enrolla sobre el octámero

Se une a los dos

nucleosomas colindantes (ADN espaciador) Núcleo o platisoma Octámero de

histonas 2 de H2A y 2 de H2B 2 de H3 y 2 de H4 Forma condensada Nucleosoma + Histona H1 300 A (30 nm)

“Solenoide” Fibras adosadas entre sí en forma espiral 6 nucleosomas / vuelta. Interviene la histona H1 CROMOSOMAS (700 nm)

NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN DIÁMETRO DE LA FIBRA ACLARACIONES Angstroms nm

EN LA CROMATINA

EN EL

CROMOSOMA

Doble hélice de ADN desnudo 20 2

Primer nivel “Collar de perlas”

Cromatina sin histona H1 100 10 La mayor parte de la eucromatina del núcleo interfásico está en forma de fibras de 100 A

Cromatina con H1 100 10

2º nivel “Solenoide” Hay 6 nucleosomas /vuelta y

la histona H1 formando el eje central

300 30 En los cromosomas el nivel más bajo de empaquetamiento es la fibra de 300 A

Tercer nivel “Bucles” 600 60

4º nivel “Rodillo” formado por 30 rosetas ( 6 bucles/ roseta) 5º nivel Cromosoma = Sucesión de rodillos