TEMA 4: COMPONENTES DE LA CÉLULA …roble.pntic.mec.es/epam0023/cel_euca.web.pdf · 1 TEMA 4:...

BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”

Eva Palacios Muñoz 1

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.

3.- Reconocer en micrografías obtenidas por microscopía electrónica la estructura de la mitocondria y el cloroplasto.



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).

Síntesis de proteínas



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.



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)

Proteínas asociadas, principalmente a la cara interna.



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



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



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)



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)



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



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

Protistas y macrófagos.



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)



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).



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

Sustancias disueltas formando una dispersión coloidal (sol-----gel) Contiene el citoesqueleto Red de filamentos y túbulos proteicos



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 LOCALIZACIÓN EJEMPLO FUNCIÓN

INTRACELULAR REINO TEJIDO

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

C. piel (melanocitos) Pigmentos Melanina Protección de piel



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)



5. CITOESQUELETO: (II) (MÁS COMPLETO)

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)



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

Contráctil



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)



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



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)



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

V. pinocíticas



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

hidrógeno, etanol, ión superóxido)



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

4. Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico.



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.


……………….. 70S

Sintesis de proteína mitocondriales

ARN

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

metabólicos.

Beta –………………de ácidos grasos.

Descarboxilación oxidativa del ácido ……………..



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.


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.

Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico.



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,

lípidos



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



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

* Ribosomas 70S * Mitorribosomas Plastirribosomas



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

Síntesis de todos los ARN Síntesis de ARN ribosómico (ribosomas)



2. NÚCLEO: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

COMPONENTES DEFINICIÓN COMPOSICIÓN/ TINCIÓN FUNCIÓN

MEMBRANA NUCLEAR Compleja organización que limita al núcleo Separar el nucleoplasma del citosol

NUCLEOPLASMA

O

CARIOPLASMA

O

MATRIZ

NUCLEAR

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

N

U

C

L

É

O

L

O

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



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



3’. NÚCLEO INTERFÁSICO

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

CROMATINA



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



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

La mayoría son enzimas



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)

5º nivel Cromosoma = Sucesión de rodillos 7000 700



5’. ULTRAESTRUCTURA DE LA CROMATINA (al M. E.)

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

TEMA 4: COMPONENTES DE LA CÉLULA …roble.pntic.mec.es/epam0023/cel_euca.web.pdf · 1 TEMA 4:...

Documents

Transcript of TEMA 4: COMPONENTES DE LA CÉLULA …roble.pntic.mec.es/epam0023/cel_euca.web.pdf · 1 TEMA 4:...