B2

• Citoplasma de E. coli contiene aproximadamente:
  • 15.000 ribosomas
  • Cantidades variables de copias de cada una de las más de 1.000 enzimas diferentes
  • Alrededor de 1.000 compuestos orgánicos
  • Diversidad de iones inorgánicos
  • Nucleoide con una única molécula circular de ADN
  • Uno o más segmentos circulares de ADN más pequeños, denominados plásmidos.
• Algunos plásmidos proporcionan resistencia a las toxinas y antibióticos en la naturaleza
• Los plásmidos de ADN son adecuados para la manipulación experimental en el laboratorio
• Otras especies de bacterias y arqueas contienen biomoléculas similares
• Cada especie está físicamente y metabólicamente especializada, según:
  • Su nicho ambiental
  • Sus fuentes de nutrición
• Las cianobacterias tienen membranas internas especializadas para captar la energía de la luz solar
• Muchas arqueas han evolucionado con adaptaciones bioquímicas para sobrevivir:
  • Temperaturas extremas
  • Presión
  • Concentración salina.
• El estudio de las diferencias en la estructura del ribosoma proporcionó los primeros indicios de que Bacteria y Arquea son dominios separados.
• La mayoría de las bacterias existen como células individuales, pero frecuentemente:
  • Forman biopelículas
  • Forman esteras en las que un gran número de células se adhieren entre sí y a algún sustrato sólido en una superficie acuosa.
• Algunas especies bacterianas muestran un primitivo comportamiento social, formando agregados compuestos por un gran número de células en respuesta a las señales enviadas por las células vecinas.

Orgánulos en células eucariotas

• Las células eucarióticas típicas son mucho más grandes que las bacterias.
• Poseen orgánulos membranosos que pueden aislarse para su estudio
• Las células eucarióticas suelen tener un diámetro de 5 a 100 μm.
• El volumen celular típico es de mil a un millón de veces el de una bacteria.
• Las características distintivas de los Eucariotas son:
  • El núcleo
  • Los orgánulos rodeados de membrana que contienen y llevan a cabo funciones específicas
• Estos orgánulos contienen:
  • Mitocondrias
  • Complejos del retículo endoplásmico
  • Aparato de Golgi
  • Peroxisomas
  • Lisosomas
• Las células vegetales también contienen:
  • Vacuolas
  • Cloroplastos
• Mitocondrias:
  • Se producen la mayoría de las reacciones de extracción de energía de la célula
• Retículo endoplásmico y de Golgi:
  • Función central en la síntesis y modificación de lípidos y proteínas de membrana
• Peroxisomas:
  • Oxidan los ácidos grasos de cadena larga
• Lisosomas:
  • Están llenos de enzimas digestivas
  • Degrada los desechos celulares innecesarios
• Vacuolas:
  • Almacenan grandes cantidades de ácidos orgánicos
• Cloroplastos:
  • La luz solar se utiliza para la síntesis de ATP en la fotosíntesis
• En el citoplasma de muchas células existen gránulos o gotículas que almacenan nutrientes de reserva tales como:
  • Almidones
  • Grasas.
• Albert Claude, Christian de Duve y George Palade desarrollaron métodos para la separación de orgánulos citosólicos
• Su separación fue un paso esencial para la investigación de:
  • Su estructura
  • Su función.
• Un procedimiento típico de fraccionamiento celular se realiza:
  • Disgregación de células o tejidos en disolución por homogeneización suave
  • Rompe la membrana celular pero mantiene la integridad de la mayoría de los orgánulos
  • El homogenado se centrifuga, permitiendo que los orgánulos sedimenten a diferentes velocidades según su tamaño.
• Los orgánulos como el núcleo, las mitocondrias y los lisosomas sedimentan a diferentes velocidades
• Estos métodos han demostrado que los lisosomas contienen enzimas degradativas.
• Las mitocondrias contienen enzimas oxidativas.
• Los cloroplastos contienen pigmentos fotosintéticos.
• El aislamiento de un orgánulo enriquecido en una cierta enzima suele ser el primer paso en la purificación de dicha enzima.

Citoesqueleto

• El citoplasma se organiza gracias al citoesqueleto
• Permite observar distintos tipos de filamentos de proteína que se entrecruzan en la célula eucariótica y forman una trama tridimensional interconectada
• Microscopía de fluorescencia
• Existen tres clases principales de filamentos citoplasmáticos:
  • Filamentos de actina
  • Microtúbulos
  • Filamentos intermedios
• Difieren en:
  • Anchura (entre 6 y 22 nm)
  • Composición
  • Función específica
• Todos ellos proporcionan estructura y organización al citoplasma y mantienen la forma de la célula
• Los filamentos de actina y los microtúbulos también colaboran en:
  • El movimiento de los orgánulos
  • El movimiento celular global.
• Cada tipo de componente citoesquelético:
  • Está compuesto por subunidades simples de proteína que se asocian de manera no covalente para formar filamentos de grosor uniforme
  • No son estructuras permanentes
  • Se encuentran en constante fluctuación entre subunidades proteicas y filamentos
  • Su localización celular no está fijada rígidamente.
  • Varía mucho durante:
    • La mitosis
    • La citocinesis
    • El desplazamiento ameboideo
    • Causado por cambios en la forma celular
• La regulación de la:
  • Formación
  • Desagregación
  • Localización ...de los diversos tipos de filamentos está regulada por otras proteínas
• Estas proteínas se encargan de:
  • Unir filamentos
  • Entrelazar filamentos
  • Desplazar orgánulos citoplasmáticos a lo largo de los filamentos
• Las bacterias contienen proteínas parecidas a la actina que llevan a cabo funciones similares
• La célula eucariótica está formada por:
  • Una trama de fibras estructurales
  • Un complejo sistema de compartimentos limitados por membranas
• Los filamentos se desagregan para reestructurarse en otro lugar distinto
• Las vesículas membranosas brotan de un orgánulo y se fusionan con otro
• Los orgánulos se mueven por el citoplasma a lo largo de filamentos de proteína gracias a motores proteicos dependientes del consumo de energía
• El sistema endomembranoso segrega procesos metabólicos específicos
• Aporta las superficies en las que tienen lugar