CITOPLASMA

Es el medio interno de la célula comprendidopordetrásdelamembranaplasmáticaydelantedelamembrananuclear.

El citoplasma es una sustancia de naturaleza coloidal debido a la diversidad demoléculas disueltas como son:proteínas,glúcidos,lípidos,ácidosnucleicos,ionesysales.

Todos estos biocompuestos están dispersos en agua,que resulta ser el componentemás abundante (85% delvolumencitoplásmico).

2. IMPORTANCIA

La existencia de la célula depende del conjunto dereaccionesquesecumplenenelcitoplasma.

Ejemplo:

• Glucólisis:degradacióndelaglucosa.• Síntesisdeproteínas:elaboracióndelasproteínas.• Digestión:rompimientodelosnutrientes.• Excreción:eliminacióndeetabolitos.• Reproducción:formacióndecélulashijas,etc.• Motilidad:elementosparaelmovimiento,etc.

3. ESTRUCTURA CITOPLASMÁTICA

Para sumejorestudioel citoplasmaseordenaencuatrosecciones:

• Matrizcitoplasmática• Sistemadeendomembranas• Organelas• Inclusionescitoplásmicas

3.1 Matriz citoplasmática

El Citoplasma sepresenta comouna sustancia amorfa yhomogénea,a lacualdemanerageneral se ledenominacitoplasma fundamental,enelqueseencuentraunaseriedecorpúsculoscomponentesdelmetabolismocelular.

• La porcióno regiónmásperiférica del citoplasma seconoce como ectoplasma, corteza o citogel, que esrelativamentemásrígidaycarecedeorganelas.

• Laporciónoregiónmásinternadelcitoplasmaseconocecomo endoplasma,médulaocitosol,quepresentamenorviscosidadycontienediversasorganelas.

1. DEFINICIÓN

CITOPLASMA Y NÚCLEO

• Lisosomas (lisis: disolución; soma: cuerpo). SonvesículasqueseoriginanapartirdelcomplejodeGolgi, contienendiversas enzimas como son: fosfatasas,hidrolasas, nucleasas, lipasas, etc; todas ellas trabajandoen un medio ácido. Presentan una membrana unitariarecubierta por una capa glucoproteica que evita ladestruccióndeestamembrana.

Son los microcuerpos o corpúsculos subcelularesencargados de realizar diversas actividades específicasrelacionadasconelmetabolismocelular.

Existen discrepancias en cuanto a la denominación de organelas y/u organoides, en realidad estos términosquedan de lado cuando la célula inicia y mantiene susactividadesvitales.

Agrupaalasvescículasquecontienenenzimasparticulares,como son los citosomas.

• Peroxisomas. Estas vesículas contienen enzimas como son:peroxidasas, catalasas, oxidasas, etc. El peróxido dehidrógeno (H2O2), una sustancia tóxica, resulta delmetabolismo celular, por ello, la catalasa intervienedegradándola.

- Función. Participanenelmetabolismodelperóxidodehidrógeno,cumpliendounefectoprotectorsobrelacélula.Enlasplantasintervienelafotorrespiración,procesoenelquecooperanconloscloroplastos.

- Función. Intervienen en la digestión intracelular, enlaautofagiacelular,para larenovaciónyrecambiode loscomponentescelulares.

• Glioxisomas. Son vesículas que se originan en el retículoendoplásmico.Sucontenidoesamorfo.Almacenaenzimasque participan en el ciclo del glioxilato, conjunto dereacciones que intervienen en la transformación de lostriglicéridosenazúcares.

- Función. Losglioxisomasseformanduranteelprocesodelagerminacióndelassemillas,aldegradarlosacúmulosdelípidosenelendospermaoglúcidos.

Con una membrana

3.2 Organelas • Vacuolas: Se originan a partir de las vesículas del aparato deGolgi o del retículo endoplasmático. Son abundantes enlascélulasvegetalesytransitoriasenlascélulasanimales.Contienen diversas sustancias como: agua, pigmentos,sales,glúcidos,vitaminas,hormonas,etc.

- Función. Fundamentalmente intervienenenelbalancehídricocelular,comoenelcasode losprotozoariosenelcualparticipancomounabombacontráctilopulsátil.

Setienecomoejemploalasmitocondriasyalosplastidios.

• Mitocondrias. Adoptanformasesféricasocilíndricas.Lamembranainternaseinvaginaformandolascrestasmitocondriales,elespacioentelascrestassedenominamatrizmitocondrial.

- Función. Son las centrales energéticas de la céluladebidoaquerealizanelprocesoderespiracióncelular,pormediodeloseventosdenominados:

-CiclodeKrebs(matrizmitocondrial)

-Cadenarespiratoria(crestasmitocondriales).

La presencia del ADN particular y de sus ribosomas leconfiere la categoría de organela semiautónoma, por elhechodeelaborarsuspropiasproteínasydemultiplicarseporfisiónsimple.

Con dos membranas

• Plastidios. Son organelas que se originan a partir de losproplastidios.Seencuentranenlasalgasyplantas.Cumplendiversas funciones dependiendo de los componentesquímicosquealmacenan.

Cromoplastos (Cromos = color). Son los responsables del color de los frutos y otrasestructuras. Ejemplos: * Caroteno:Pigmentoanaranjado. Ejemplo:zanahoria. * Xantófila:Pigmentoamarillo. Ejemplo:plátano. * Licopeno:Pigmentorojo. Ejemplo:Fresa.

-Cloroplastos (Cloros = verde). Se caracterizan por presentar el pigmento clorofilacontenidoenlostilacoides,cuyareuniónformaalasgranas,sitio donde ocurre la fase luminosa de la fotosíntesis. Elespacio interno que se denomina estroma, presenta lasenzimasqueintervienenenlafaseoscuradelafotosíntesis.PresentanADNcircularyribosomas,porlotantotambiénsonorganelassemiautónomas.

• Centriolos. Son cilindros huecos que se disponenperpendicularmente entre sí y cercanos al núcleo. Estánformadospornuevetripletesdemicrotúbulos,dondecadamicrotúbulo está constituido por proteínas denominadastubulinas. Presentes en células animales, algunosprotozoariosyalgasunicelulares.

- Función. Durante el proceso de la división celular se encagande formarelhusoacromáticoconteniendoa loscromosomasdelacélula.

- Leucoplastos (Leujkos = blanco). Son los plastidiospresentesenlacélulascuyostejidosnoestánexpuestosalaluzsolar.Sonloscentrosdealmacenamientodesustanciasdereserva.- Amiloplastos.Almacenanalmidón.- Proteinoplastos.Almacenanproteínas.- Oloplastos.Almacenaaceites.

• Ribosomas. Están constituidos por dos subunidades: mayory menor, las cuales se han sintetizado en el nucléolo;químicamente están compuestos por ARN ribosómico yproteínas. Seasocianconelretículoendoplásmico(rugoso),conlasuperficieexternadelacarioteca;estándispersosenelcitoplasmaytambiénpresentesdentrodelasmitocondriasycloroplastos.

- Función. Realizan el proceso de la traducción, parte de la síntesisdeproteínas.

Estasestructurascelularescarentesdemembranaseleshaconsiderado denominarlos organoides.

3.3 Sistema de endomembranas

Esunconjuntodemembranasinternasqueabarcangranpartedelvolumencelular.Estasmembranascumplenconlassiguientesfunciones:

Sin membrana

Compartimentalización interna

Divide a la célula formando una diversidad decompartimientos(lotización).

Transporte de sustancias

Debidoasucondicióndetrabéculas,ellas llevandiversassustanciasdeunaregiónaotraenlacélula.

El desprendimiento extremo de estas organelas liberanpequeñas “bolitas” que luego almacenarán algunassustanciasespecíficas.

Loscomponentesdeestesistemason:-Golgisomas-Retículoendoplasmático

Biosíntesis de vesículas

• Golgisoma (Aparato de Golgi o Golgisoma). Esunaagrupacióndesáculosdiscoidalesocisternasquederivandeinvaginacionesdelacariotecaodelretículoendoplasmáticorugoso.

– Función. Su principal función es encargarse de lasecrecióncelular,biosíntesisdelaparedcelular,aumentarla superficie de la membrana plasmática, formación delisosomas, biosíntesis de glucoproteínas (anticuerpos),transporteyalmacenamientodeproteínas.

• Retículo endoplasmático. Conjunto de trabéculas a manera de canalessuperpuestos, que están relacionados con la carioteca.Ocupa un gran espacio intracelular; dependiendo de suasociaciónonoconlosribosomas,puedenser:

- R.E. rugoso. Lapresenciaderibosomasensusuperficiele da un carácter arrugado o tachonado. Sintetizanproteínas externamente y luego lo trasladan a lugares de usoinmediato. 

- R.E. liso: Nopresentaribosomasensusuperficie.Seencarga en parte de la síntesis de los lípidos (ejemplo:hormonas sexuales). Acumulan sustancias formandosáculosqueluego,aldesprenderse,formaránalasvacuolas.

Sonsustanciasqueresultandelmetabolismocelular,pudiendosermaterialdereservaenergéticaoacumularsebajolaformadeestructurasenvesículas.Lanaturalezadeestassustanciaspuedenserorgánicasy/oinorgánicas,puedenestarpresentestantoencélulasanimalescomovegetales.

- Célulaanimal.Glucógeno,acúmulosdegrasa.- Célulavegetal.Cistolitos,rafidios,drusas.

3.4 Inclusiones citoplasmáticas

Glucógeno Drusas

CélulaAnimal

CélulaVegetal

EL NÚCLEO

Radica en comandar, dirigir, controlar y regular todas las actividades que realiza la célula; esto debido a lainformación que portan y protegen los ácidos nucleicos.Así mismo, es el corpúsculo evolutivo diferencial entrecélulaeucarióticaycélulaprocariótica.

1. IMPORTANCIA

2. DEFINICIÓN

El núcleo es considerado la porción de la célula másimportante, debido al almacenamiento del materialgenéticodelosorganismos(einclusiveenlosorganismosprocarióticos,apesardenopresentarunnúcleodefinido)sobreelmaterialgenéticoohereditarionosreferimosal:

• ADN. Principalalmacéndelcódigogenético.

• ARN. Especializadoenlasíntesisdeproteínas.

3. COMPOSICIÓN QUÍMICA

El núcleo se caracteriza por presentar los siguientes componentes:

• AbundanteADN(90%delADNcelular).

• ARNenmenorconcentración.

• Glúcidos:monosacáridos(pentosas).

• Proteínas:histonas,protaminas,enzimas.

• Lípidos.

• Salesmineraleseiones.

Laforma,tamaño,ubicaciónynúmerodependedeltipodecélulaqueseanalice.

4. CARACTERÍSTICAS

El núcleo generalmente es único y de forma ovoide. Encélulasadultasestádesplazadohacialaperiferia,cercanaa lamembranaplasmáticay laparedcelular,debidoa laformacióndelavacuola.

El núcleo generalmente es de forma esférica, aunquepuedeadoptardiversasformasdependiendodelacélula.Suele presentarse un solo núcleo en algunas células,(uninucleadas) o varios (multinucleadas). Durante elproceso de la mitosis, el material genético se duplica,notándoseunnúcleovoluminosoencadacélula.

4.2 Célula animal

5. ESTRUCTURA NUCLEAR

Elnúcleoseorganizaosecomponedecuatroestructuras:

a)Cariotecab)Cariolinfac)Nucléolod)Cromatina

4.1 Célula vegetal

También se le conoce como la envoltura nuclear omembrananuclear,lacualseparaelmediointranucleardelmedioextranuclear(citoplasma).

La cariotecaestáconstituidapordosláminasinterrumpidasporpequeñosorificiosoporosnucleares(annuli),atravésdeloscualesserealizaelintercambiodesustanciasconelmediocitoplasmático.

Los poros nucleares están rodeados por ochomasas decromatina periférica y una masa cromática central queregulaelpasajedesustancias,atodoestoseledenominael complejo de poro.

La cantidad de poros nucleares depende de la actividad celular

5.1 Carioteca (Kario = núcleo; teka = envoltura)

Esta envoltura nuclear presenta ribosomas asociados a su láminaexterna, debido a su origen oproyecciónderetículoendoplasmáticorugoso; la lámina interna presentafibrasdecromatinadispersa.

5.2 Carioplasma (Plasma = sustancia)

También se le conoce comonucleoplasma, cariolinfa o jugonuclear.Esunadisolucióncoloidalenestadodegel.Contienediversoscomponentesquímicoscomoson:

• Proteínas.Histonas,protaminas,enzimas.• Lípidos.Proteolípidos.• Nucleótidos.Nucleósidos.• Glúcidos. Glucógeno.•Salesmineraleseiones.

Es elmedio en el cual sintetizan los ácidos nucleicos. Secumplen los procesos de replicación y transcripción, eventosquecorrespondenalasíntesisdeproteínas.

5.3 Nucléolo (Nucleolus = Núcleo pequeño)

Esuncorpúsculonuclearcarentedemembrana.Suorigenseencuentraenalgunoscromosomasquepresentanunaseccióncromatínicadenominada Región Organizadora del Nucléolo (RON).

El Nucléolo químicamente está compuesto por ARN,proteínas,pequeñascantidadesdeADN,lípidosyglúcidos.Estos gránulos son los precursores de los ribosomas,es decir, sintetizan las subunidades (mayor y menor)ribosómicas que luego serán exportadas al citoplasmaparasuposteriorensamblaje.

El número de nucléolos por célula depende de los requerimientos de la síntesis de ribosomas y porconsiguientedelanecesidadporproteínas.

Hayqueconsiderarqueduranteladivisióncelular,elolosnucléolos se desorganizan, volviéndose a condensar en las nuevascélulashijas.

Estructura

5.4 Cromat ina : (1879, F l emming u s a e l término cromatina)

Importancia

Lacromatinaeselreservoriodelainformacióngenética.Enellaseencuentrancodificadostodoslosrasgosocaracteres,tantointernoscomoexternosdecadaorganismo.

LaprincipalactividadofuncióndelacromatinaessintetizarelARN,elcualllevaráposteriormentealaformacióndelasrespectivasproteínas(traducción).

Definición

Esunagregadosupramolecularheterógenonucleoproteico,constituido por masas densas de ADN asociadas conproteínas básicas (histonas), proteínas no histónicas,pequeñas cantidades de ARN, además de fosfolípidos yCa2+.

Lacromatinadependiendodesuempaquetamientopuedepresentarsebajodosformasotipos:

• Heterocromatina. Eseltipodecromatinacondensadadurantelainterfase,formandoloscromocentrosonucléolosfalsos.Susdistribuciónestálocalizadaendiferenteslugaresdelcromosoma.

• Eucromatina. Es la porción de la cromatina quepermanece en un estado no condensado y disperso, ocupandoelmayorvolumendelespacionuclear.Enestetipodecromatinaloscromosomassehallandispersosensusfinoscomponentesmacromoleculares.

5.5 Cromosomas (chromos=color, soma= cuerpo)

La importancia de estas estructuras nucleares radica en el ADN del cual están constituidos, es decir, la codificaciónhereditariaseencuentraenlassecuenciasdenucleótidosqueconformanunaseriedegenes (cistrones),que luegoseexpresaránbajolaformadeunadeterminadaproteína,la cual se manifiesta en una o más características queaparecerán en el organismo portador y posteriormentedelegadoaladescendencia.

Importancia

Definición

Los cromosomas, son cuerposnuclearesque resultandeladuplicaciónycondensacióndelacromatina,duranteelprocesodedivisióncelular.

Su morfología se observa en la profase, alcanzando sumáxima condensación en la metafase. En cuanto a sunúmero y características, son típicos en cada especie(cariotipo o idiograma).

Su alteración numérica (exceso o defecto) o morfología,de manera natural o inducida, genera en el individuo o en el descendiente un cuadro anormal de características(síndrome).

Nomenclatura

Lostérminosquesemencionaránacontinuaciónaparecencasientodosloscromosomas:

• Cromátida. Se aplica a la longitud total del cromosoma, siendo

dos cromátidas en cromosomas metafásicos y unacromátidaenloscromosomasanafásicos.

• Cromonema. Es la cromátida en su estado temprano de

condensación. Está constituido por fibras de ADN yproteínasbásicas(histonas).

• Cromómero. Resulta ser cúmulos de material cromatínico, que

se dispone a lo largo del cromonema a manera de cuentasdecollar.

• Centrómero. Es la estructura que se forma por la constricción

primariaquereúnelashebrasdelascromátidas.Eselpuntodondeconvergenlasfibrasdelhusoacromático.

• Cinetocoro. Es un disco proteico, adherido a la cromatina

centromérica.Esel lugaro regióndondesefijan losmicrotúbulosdelhusoacromático.

• Telómeros. Son las porciones finales de loscromosomas.

• Satélites. Son cuerpos esféricos separados del resto de

cromosomas, formados por constriccionessecundarias.Presentesenalgunoscromosomas.

• R.O.N. (Regiónorganizadoradelnucléolo). Porcionesdelcromosoma,dondelosgenescodifican

a losARNribosómicos,paraformar,posteriormente,losnucléolos.

¿Sabías qué?

Debido a la gran biodiversidad de organismos hasta lafecha conocidos, existen también una diversidad deformasytamañosdeloscromosomas.

• Por la posición del centrómero: Metacéntrico.Cromosomaconbrazosdeiguallongitud.Submetacéntrico.Conbrazosdediferentelongitud.Acrocéntrico.Conunbrazocortoyotrolargo.Telocéntrico.Conelcentrómeroenunodesusextremos.

Clasificación

• Por los caracteres que transmiten:

Cromosomas somáticos o autosomas.Portanconsigolosgenesresponsablesdelosrasgosocaracterísticasfísicasdelorganismo.Ejemplo:colordeojos,tipodepelaje,etc.

Cromosomas sexuales o alosomas.Sonloscromosomasque llevan la información sexual, por consiguientedeterminanelsexodelorganismo(masculinoyfemenino).

Lossereshumanostienen46cromosomas.LoscromosomassonsegmentosdeADNlargoscontenidosdentrodelnúcleodelascélulas.Enelnúcleodecadacélulahay23paresdecromosomasó46cromosomasentotal.LaotrapartedelADNquecontienenlascélulasseencuentraen lasmitocondrias, lascualestienengenesimportantesensupropiahebradeADN,denominadaenocasiones«elcromosomanúmero47».Losgenesdelcuerpoestáncontenidosdentrodeestos46cromosomasnuclearesyenelcromosomamitocondrial.Dosdeestoscromosomas,elXyelY,determinanelsexoysedenominancromosomas sexuales.Lasmujerestienen 2 cromosomas X y los hombres tienen un cromosoma X y uno Y. La función del cromosoma Y esdeterminarelsexomasculino,peroademásdeestonohacemuchomás.Los 44 cromosomas restantes se denominan cromosomas autosómicos.Loscromosomasexistenenpares.Porconveniencia,loscientíficoshanenumeradolosautosómicosenparesdesdeel1hastael22.ElcromosomaXyelYcorrespondenalparnúmero23.Cadaunodelospadresaportaalbebélamitaddecadapardecromosomas,esdecir23cromosomas,22autosómicos y 1 sexual. Lasmujeres siempre aportan a su bebé un cromosoma Xmientras los hombresaportanyaseaunoXounoY.Porlotanto,elhombreesquiendeterminaelsexodelbebé.Todosloscromosomasmitocondrialesprovienendelamadre,mientrasqueelpadrenohaceningúnaportealosgenesmitocondrialesdelbebé.Aestehechoseledenominalaherenciamaterna.

Practica dirigida N° 6

1. Organelaencargadadeladigestióncelular:

a) Cloroplasto b) Núcleo c) Lisosoma d) Vacuola e) Mitocondria

2. LasíntesisdeATPanivelcelularserealizaenla(el):

a) Ribosoma b) Mitocondria c) Leucoplasto d) Centriolo e) Vacuola

3. Lacromatinaseencuentraenelnúcleoyseencuentraformadopor:

a) ADN+ARN b) ADNsolamente c) ARN+Histonas d) ARNsolamente e) ADN+Histonas

4. Ladetoxificacióndelosfármacosyvenenosserealizaenel:

a) Glogi b) Rer c) Proteosoma d) Rel e) Cromoplasto

5. Soncomponentesdelnúcleo,excepto:

a) Carioteca b) Nucleoide c) Nucleoplasma d) Cromatina e) Nucleolo

6. Eselencargadodecontrolarelfuncionamientodelacélulaeucariota:

a) Nucleoide b) Núcleo c) Nucleolo d) Nucleoplasma e) Nucleoproteina

7. Elribosomaeslaencargadadeformarproteínas,estaorganelaestáformadapor:

a) ADN+Proteínas b) ARN+Histonas c) ARN+Proteínas d) ARN+Cinetocoros e) ADN+Histonas

8. Sonorganelasbimembranosas,lamitocondriayel:

a) Ribosoma b) Cloroplasto c) Citoesqueleto d) ComplejodeGolgi e) Flagelo

9. El espermatozoide se mueve gracias a su ____ queestaconstituidodemicrotubulos:

a) Cilio b) Citoesqueleto c) Centriolo d) Flagelo e) Centrosoma

10. Eslaencargadadedarlelaformaalacélula:

a) Cromoplasto b) Citosoma c) Citosol d) Centriolo e) Citdesqueleto

Tarea domiciliaria N° 6

1. Lapartelíquidadelacélulaeucariotasedenomina:

a) Citoesqueleto b) Ribosoma c) Citosol d) RER e) REL

2. Eslaendomembranaencargadadesintetizarproteínasportenerribosomas:

a) REL b) Cromoplasto c) RER d) Nucleolo e) Citoesqueleto

3. El centriolo se encarga de formar el ____ paratransportarcromosomasenladivisióncelular:

a) Husomitotico b) Microfilamento c) Flagelo d) Filamentointermedio e) Cilio

4. Lafotosíntesisvegetalsedagraciasaquedentrodelacélulaseencuentrael:

a) Cloroplasto b) Lisosoma c) Centriolo d) Nucleolo e) Ribosoma

5. Son losencargadosde transformarelH2O2enH2O y O2:

a) Lisosoma b) Golgisoma c) Glioxisoma d) Etioplasto e) Perixisoma

6. Enlasplantasseconviertenaglúcidoslostrigliceridosgraciasalaorganeladenominada:

a) Cloroplasto b) Glioxisoma c) Leucoplasto d) Cromoplasto e) Proteinoplasto

7. En las plantas el agua, pigmentos y desechos seacumulanenlaorganelallamada:

a) Lisosoma b) Núcleo c) Vacuola d) Glioxisoma e) Cloroplasto

8. El cromosoma es resultado de la condensación de la cromatina,porlotantoestaconstituidode:

a) ADN+Histonas b) SóloHistonas c) SóloADN d) ARN+Histonas e) ADN+ARN

9. Los ribosomas forman proteínas, estas organelas seformanenel:

a) Plasmalema b) Nucleolo c) Nucleoide d) Nucleoplasma e) Poronuclear

10. El citoplasma y nucleoplasma de la célula se comunican medianteel:

a) Poronuclear b) Plasmodesmo c) Desmotúbulo d) Desmosoma e) Hemidesmosoma