Colegio Adventista AntofagastaDepartamento de CienciasProfesora Alana Aravena R.

GUIA Nº 2: CITOPLASMA Y ORGANELOS

Nombre …………………………………………………………………curso …………………fecha……………

Los compartimentos internosEn el interior de la célula se extiende toda una complicada red de membranas, de estructura semejante a la plasmática, que forman compartimentos independientes del resto del citoplasma. Esto permite a la célula tener una serie de compartimentos, orgánulos, especializados en realizar funciones determinadas de acuerdo con las enzimas específicas que poseen. A continuación describimos algunos de éstos orgánulos.El retículo endoplasmático (RE) consta de una red de cavidades, sacos aplanados, tubos y canales conectados entre sí. La cantidad de RE no es fija, sino que aumenta o disminuye según la actividad celular. Hay dos categorías de retículo endoplasmático: el rugoso y el liso.

RE rugoso: está presente en todas las células eucarióticas y predomina en aquellas que fabrican gran cantidad de proteína. Presentan un aspecto rugoso debido a la presencia de ribosomas en la cara externa de la membrana. Tiene como misión la síntesis de proteínas de membrana y proteínas que salen de la célula, por tanto es más abundante en células del páncreas o los linfocitos.RE liso: Tiene aspecto de pequeños túbulos con la pared externa lisa, pues carece de ribosomas. Abunda en las células muy especializadas, como los hepatocitos, donde

tiene lugar la transformación de sustancias, tales como pesticidas, alcohol, etc., para convertirlas en sustancias solubles en agua y fácilmente eliminables del organismo. También es el encargado de sintetizar lípidos.RibosomasSon diminutos orgánulos presentes en todas las células, son los encargados de la síntesis de proteínas. Están formados por ARN y proteínas, no están rodeados por una membrana, y constan de dos subunidades una pequeña (40S) y otra grande (60S), que se combinan para formar un ribosoma activo. Se forman en el núcleo y a través de los poros pasan al citoplasma. En las células que están fabricando proteínas citoplasmáticas para reconstrucción de su propia membrana, como los glóbulos rojos inmaduros, los ribosomas se distribuyen en todo el citoplasma. Sin embargo en las células que están elaborando nuevo material de membrana o proteínas que deben ser exportadas se encuentran gran cantidad de ribosomas adheridos al RE rugoso, aunque también existen en el citoplasma en grupos de 5 o 6 denominados polisomas. El número de ribosomas en cada célula es variable en función de la proteína que tiene que formar, pero puede ser alrededor de medio millón.

Vacuolas y vesículas El citoplasma de las células eucarióticas contiene un gran número de vesículas. Su función principal es el almacenamiento temporal y el transporte de materiales tanto dentro de la célula como hacia el interior y el exterior. Miden aproximadamente alrededor de 100 nm de diámetro y se distinguen por su tamaño, función y composición. La mayoría de las células de plantas y hongos contienen un tipo de vesícula, llamada vacuola, las vacuolas son grandes vesículas llenas de fluido que pueden ocupar 30-90% del volumen celular. Las células vegetales jóvenes tienen muchas vacuolas, pero con el tiempo éstas van fusionando para formar una vacuola central grande, de tal forma que éstas vacuolas son encargadas de mantener la turgencia celular y pueden

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almacenar temporalmente nutrientes y productos de desecho.

Complejos de GolgiCada complejo está formado por sacos aplanados, limitados por membranas, apilados en forma laxa unos sobre otros y rodeados por túbulos y vesículas. Los complejos de Golgi se localizan al lado del núcleo y en células animales, alrededor de los centríolos. Los complejos de Golgi sirven como centros de compactación y distribución pues reciben vesículas del retículo endoplasmático, modifica sus membranas y contenidos e incorpora los productos terminados en vesículas de transporte que los llevan a otras partes del sistema de endomembranas. Se encuentran en casi todas las células eucarióticas, en animales de 10 a 20, y en vegetales pueden tener varias centenas.

LisosomasEl lisosoma es un tipo de vesícula grande, formado en el complejo de Golgi. Son bolsas membranosas que contienen enzimas hidrolíticas a las que aíslan del resto de la célula. Estas enzimas están implicadas en la degradación de las proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos. Para su óptica actividad estas enzimas requieren un medio ácido, el pH interno de los lisosomas es cercano a 5. La rigidez e inflamación que se asocian con la artritis reumatoidea y la gota, se relacionan con el escape de enzimas hidrolíticas de los lisosomas.

PeroxisomasSon un tipo de vesículas, presentes en la mayoría de las células eucarióticas y que contiene enzimas oxidativas. Estas enzimas remueven el hidrógeno de moléculas orgánicas y lo unen a átomos de oxígeno formando peróxido de hidrógeno (H2O2), un compuesto que es extremadamente tóxico para las células vivas. Los peroxisomas son especialmente abundantes en las células hepáticas, donde participan en la desintoxicación de algunas sustancias, como la eliminación del alcohol, intervienen el la degradación de los ácidos grasos, proceso beta -oxidación. En las plantas existen unos tipos especiales como los glioxisomas, que durante la germinación de la semilla transforman los lípidos almacenados en azúcares.

MitocondriasLas mitocondrias se encuentran entre las organelos más grandes de la célula y pueden ser vistos al microscopio óptico. Pueden adoptar distintas formas desde esféricas aunque generalmente tienen aspecto ovalado. No son orgánulos estáticos, se pueden desplazar por el citoplasma asociadas a los microtúbulos. Pueden cambiar de forma, fusionarse con otras, o dividirse para dar otras más pequeñas, las mitocondrias se reproducen por fisión binaria como las bacterias, y tienen un pequeño cromosoma que codifica para algunas de sus proteínas.

La mitocondria es un orgánulo limitado por dos membranas diferentes: una externa lisa, que la separa del citoplasma, y una sumamente plegada hacia el interior formando crestas. Cada una de las membranas consta de una bicapa lipídica y delimitan entre ellas un espacio intermembrana. El espacio situado entre las crestas es la matriz.En las mitocondrias se degradan moléculas orgánicas liberando la energía química contenida en sus enlaces mediante un proceso que consume oxígeno: la respiración

celular. En éste proceso la energía liberada es almacenada en moléculas de ATP y luego será utilizada en los procesos celulares. En general cuanta mayor energía necesita la célula, más mitocondrias contendrá.

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CloroplastosEn las células de los vegetales y de las algas existen unos orgánulos característicos: los plastos. Al igual que las mitocondrias, son capaces de crecer y de dividirse. Hay distintas clases de plastos.- Los cromoplastos que poseen en su interior pigmentos rojos, anaranjados o amarillos, responsables del color en flores, frutos y hojas.- Los leucoplastos, abundantes en los órganos subterráneos, son incoloros, y sirven de almacén de sustancias de reserva.- Los amiloplastos, almacenan almidón.- Los cloroplastos, de color verde gracias a la clorofila, responsables de la fotosíntesis y por ello los más importantes. Pueden variar mucho de forma y tamaño, sobre todo en las algas, así como también en número: desde un cloroplasto en algas unicelulares hasta cien en algunas fanerógamas. Aunque en ellos predomina la clorofila, existen otros pigmentos que pueden enmascarar su color verde, como ocurre con las algas feofíceas, de color marrón, y en algas rodofíceas, de color rojo. Los cloroplastos están separados el citoplasma por dos membranas, una externa, muy permeable y otra interna, bastante más impermeable. En su interior hay un espacio el estroma con gran cantidad de enzimas. En el estroma existe una tercera membrana que se dispone en forma de sacos aplanados denominados tilacoides. El espacio interior de cada tilacoide está conectado con el de otros, delimitando así el espacio tilacoidal donde ocurren la mayoría de las reacciones de la fotosíntesis. Estos tilacoides se agrupan unos con otros formando los grana. Muchos biólogos creen que los plastos y probablemente las mitocondrias evolucionaron a partir de procariotas (bacterias) que vivían de forma simbiótica en el interior de las célula.

El núcleoEl núcleo es un cuerpo grande, frecuentemente esférico. Está rodeado por la envoltura nuclear, constituida por dos membranas concéntricas, cada una de las cuales es una bicapa lipídica. Estas membranas separadas unos 20-40 nm se fusionan creando pequeños poros nucleares por donde circulan los materiales entre el núcleo y el citoplasma. Estos poros están formados por una elaborada estructura formada por más de 100 proteínas. Los poros nucleares regulan y participan en el transporte de materiales.En las células eucarióticas el material genético, DNA, es lineal y está fuertemente unido a proteínas especiales llamadas histonas, y otras no histónicas. Cada molécula de DNA con sus proteínas constituye un cromosoma. Los cromosomas se encuentran en el núcleo, y son visibles cuando la célula se está en proceso de división, pero cuando la célula no se está dividiendo se ven como una maraña de hilos delgados llamados cromatina.Los nucleolos son estructuras densas y esféricas visibles sólo durante la interfase y la profase celular. El número de nucleolos varía en las distintas especies, aunque su tamaño y morfología dependen del estado fisiológico de la célula. Los nucléolos están íntimamente asociados a determinadas zonas cromosómicas, que contienen los genes responsables de la síntesis de ARN ribosómico. El nucléolo es el lugar de formación de las dos subunidades ribosómicas (40S y 60S).Por tanto el núcleo gracias a los genes que contiene, es el regulador de las actividades celulares. En las eucariotas consta de:

-  Membrana nuclear doble, con poros y en continuidad con el RE. -  Nucléolos asociados a organizadores nucleolares. -  Cromosomas (cromatina), formados por ADN y proteínas nucleolares.

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Identifica los organelos de las siguientes células eucarionte animal y vegetal, colocando el número correspondiente en la tabla que se coloca al lado de ellas: (13 puntos)

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NúmeroOrganelos o

estructuras celulares

Cloroplasto

Retículo Endoplasmático rugoso

Aparato de Golgi

Mitocondria

Lisosoma

Membrana plasmática o celular

Retículo Endoplasmático liso

Núcleo celular

Ribosomas

Centriolo

Citoplasma

Vacuola

Pared celular

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En la imagen se muestra una fotografía al microscopio electrónico (A) y un esquema (B) del mismo organelo.

a) ¿De qué organelo se trata? (1 punto)_________________________________________

b) ¿Cuáles son sus componentes principales? (2 puntos)_________________________________________

c) ¿Cuál es la función de los numerosos gránulos que se observan? (2 puntos)

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Coloque el nombre de los siguientes organelos celulares: (3 puntos)

Realiza un glosario, es decir selecciona todas las palabras que desconoces y busca su significado

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