Citoplasma: Componentes y Composición Química PDF

Universidad Nacional del Cajamarca Facultad de Ciencias de la Salud Escuela Académico Profesional de Ingeniería Zootecnista Citoplasma: componentes y composición química Sistema de endomembranas: retículo endoplasmático Blgo. Psq. Ronald F. Zelada Mázmela M.Sc.PhD ...

Universidad Nacional del Cajamarca Facultad de Ciencias de la Salud Escuela Académico Profesional de Ingeniería Zootecnista Citoplasma: componentes y composición química Sistema de endomembranas: retículo endoplasmático Blgo. Psq. Ronald F. Zelada Mázmela M.Sc.PhD  CITOPLASMA Es un sistema coloidal polifásico muy complejo, que posee las siguientes propiedades como viscosidad, elasticidad, contractilidad, cohesión; además, presenta movimientos intracelulares o ciclosis. El citoplasma constituye la mayor parte de la masa de una célula y está constituida por un 70% de agua y un 15 – 20% de proteína (en peso). Una célula animal típica contiene unos 10 mil millones de moléculas proteicas.  CARACTERÍSTICAS DEL CITOPLASMA: - Es basófila, tiñe con colorantes básicos, debido a la presencia de RNA. - Tiene un pH de 6,8. - Es atravesado por un complejo sistema de túbulos, vesículas, que se les denomina SISTEMA DE MEMBRANAS INTERNAS O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS, que está constituida por el Retículo endoplasmático, envoltura nuclear, complejo de Golgi, lisosomas, peroxisomas.  HIALOPLASMA O CITOSOL Consiste principalmente de agua, con iones disueltos, moléculas pequeñas y macromoléculas solubles en agua. CITOESQUELETO CITOPLASMA Material comprendido entre la membrana Consiste en una serie de fibras plasmática y la envoltura que da forma a la célula, y nuclear. conecta distintas partes celulares, como si se tratara de vías de comunicación celulares. Es una estructura en continuo cambio. ORGANELOS CELULARES INCLUSIONES CELULARES  Hialoplasma o Citosol  Carece de estructura y constituye la parte líquida del citoplasma, recibe el nombre de citosol por su aspecto fluido.  Agua componente básico: 85%  Masa coloidal químicamente muy compleja: contiene proteínas, carbohidratos, ácidos nucleicos, y otras sustancias solubles en agua.  Puede presentar aspecto homogéneo o puede tener granulaciones.  En él se sintetizan compuestos primarios importantes (aminoácidos, sacarosa, lípidos) y compuestos secundarios como alcaloides.  Incluye todos los elementos necesarios para la síntesis de proteínas.  Citoesqueleto MICROFILAMENTOS: Miden 5 nm de diámetro y están formados por la proteína actina. En las células musculares la actina está asociada con otra proteína denominada miosina. Asociados a otras proteínas forman una capa (corteza celular) por debajo de la membrana celular. En los eritrocitos por ejemplo, para asegurar que éstos mantengan su forma característica, el citoesqueleto de espectrina-actina está firmemente adherido a la membrana plasmática del eritrocito por dos proteínas de membrana periférica, cada una de las cuales se une a proteínas de membrana integrales y a la membrana de fosfolípidos. COMPONENTES PRINCIPALES DEL CITOESQUELETO Y DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA DEL ERITROCITO FILAMENTOS INTERMEDIOS: Miden de 8 a 10 nm de diámetro. Se encarga de brindar sostén estructural a la célula. Su gran resistencia tensil es importante para proteger a las células contra las presiones y las tensiones. (queratinas, desmina, etc.) En la membrana plasmática, los filamentos intermedios están adheridos por proteínas adaptadoras a uniones celulares especializadas llamadas desmosomas y hemidesmosomas, las cuales median las adhesiones célula – célula y la adhesión célula – matriz, respectivamente, particularmente en el tejido epitelial. De esta forma, los filamentos intermedios en una célula están conectados indirectamente a los filamentos intermedios de la célula vecina o a la matriz extracelular. Una red de filamentos atraviesa la célula desde el núcleo hasta la membrana plasmática. En la membrana plasmática, los filamentos están unidos por proteínas adaptadoras a dos tipos de uniones de anclaje: desmosomas entre células adyacentes y hemidesmosomas entre la célula y la matriz. MICROTÚBULOS: Son cilindros largos y huecos no ramificados de 25 nm de diámetro. Constituídos por sub-unidades de la proteína tubulina. Se originan a partir del centro organizador del microtúbulo y actúan como andamio para determinar la forma celular y proporcionan “pistas” para que se muevan las organelas y vesículas. Algunos estudios demuestran que la asociación de los microtúbulos con el RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO y otros organelos rodeados por membranas puede ser crítico en la localización y organización de éstos organelos dentro de la célula. Por ejemplo, si los microtúbulos son destruidos por drogas como la nocodazol o colcemida, el RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO pierde su organización reticular. Los microtúbulos también son críticos en la formación del aparato mitótico – la elaborada y trascendental estructura que captura y subsecuentemente separa los cromosomas replicados en la división celular. Se observa que los microtúbulos (verdes), detectados con un anticuerpo contra la tubulina, irradian desde un punto central, el centro de organización de los microtúbulos (MTOC), cerca del núcleo. El MTOC (amarillo) se detecta con un anticuerpo contra una proteína localizada en el centrosoma. ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS R.E. Rugoso Retículo Endoplasmático SISTEMAS DE R.E. Liso ENDOMEMBRANAS Complejo de Golgi Lisosomas Peroxisomas ORGANELOS Mitocondrias SEMIAUTÓNOMOS Cloroplastos Otros Plastidios ORGANELOS Ribosomas LIBRES Centríolos Vacuolas  RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO El retículo endoplasmático o endoplásmico es un orgánulo distribuido por todo el citoplasma de una célula eucariota, la cual se representa como un complejo sistema de membranas dispuestas en forma de surcos aplanados y túbulos que están interconectados entre sí compartiendo el mismo espacio interno. Se comunica a su vez con el complejo de Golgi y la membrana nuclear externa. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO: CARACTERÍSTICAS: 1. Está recubierto exteriormente por ribosomas dedicados a la síntesis proteica. 2. Su membrana continua con la envoltura nuclear. 3. Su superficie citosólica tiene proteínas responsables de la unión de los ribosomas. 4. Se encuentra en todas las células eucariotas excepto en los glóbulos rojos. 5. Su desarrollo varía según la actividad celular: células secretoras. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO: FUNCIONES: 1. Síntesis y modificación de proteínas: - Proteínas transmembranas, estas se mantienen unidas a la membrana de retículo endoplasmático. - Proteínas solubles en agua, estas son liberadas al lumen. - Una vez sintetizadas sufren modificaciones como la glucosilación que da lugar a glucoproteínas mediante la adición de oligosacáridos a las proteínas sintetizadas. 2. Almacenamiento de proteínas: en el lumen del R.E.R. las proteínas se unen a CHAPERONAS (proteínas acompañantes) que facilitan su correcto plegamiento y también el ensamblaje de las proteínas multiméricas (con subunidades proteicas) RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO: ¿POR QUÉ EL R.E.R. ESTÁ LLENO DE RIBOSOMAS? LA TRASLOCACIÓN Los primeros pasos en la síntesis de una proteína destinada al RE se producen en el ribosoma cuando éste aún se encuentra libre en el citosol. La unión del ribosoma a la membrana del RE tiene lugar si la proteína que surge del ribosoma posee un segmento peptídico con la información apropiada; es decir, un péptido señal específico para dicha membrana. La péptido señal es una secuencia de alrededor de 30 aminoácidos -5 a 10 altamente hidrofóbicos- situado en el extrema amino o cerca de el. ¿POR QUÉ EL R.E.R. ESTÁ LLENO DE RIBOSOMAS? LA TRASLOCACIÓN Apenas el péptido señal sale del ribosoma es reconocido por la partícula de reconocimiento de la señal (PRS), que es un complejo ribonucleoproteico compuesto por seis proteínas diferentes y una molécula de ARN. Ligada al péptido señal, la PSR se dirige al RER y se una a su membrana mediante un receptor específico. Entonces, el PSR arrastra al ribosoma hacia al RER, y cumple otra importante función: Detiene la síntesis de la proteína para que esta no salga del ribosoma, ya que fuera de él se plegaría y no podría ingresar al RER. ¿POR QUÉ EL R.E.R. ESTÁ LLENO DE RIBOSOMAS? LA TRASLOCACIÓN Cuando el ribosoma se une a su receptor, la PSR se separa del suyo y dado que también se separa de la péptido señal, se reanuda la síntesis de la proteína, cuyo extremo sale del ribosoma e ingresa a un túnel proteico que cruza la membrana del RER (traslocones). Cuando la PSR se separa de su receptor (y del péptido señal) puede se usada nuevamente. Algo similar ocurre con el ribosoma al cabo de la síntesis de la proteína. 6 ¿POR QUÉ EL R.E.R. ESTÁ LLENO DE RIBOSOMAS? LA TRASLOCACIÓN Hay dos tipos de translocaciones: Co-traduccional: Es el caso expuesto, la traducción y la translocación es a la vez. Post-traduccional: Primero se hace la traducción y luego la translocación. Ocurre en la mitocondria, plastidio o peroxisoma. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO: CARACTERÍSTICAS: 1. Carecen de ribosomas. 2. Su membrana está conectada a las cisternas del R.E.R. 3. La mayoría de las células presentan poca cantidad, aunque es abundante en células especializadas en el metabolismo lipídico y en los hepatocitos. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO: FUNCIONES: 1. Síntesis de lípidos y derivados lipídicos: como fosfolípidos y colesterol que son necesarios para la formación de membranas celulares, y que son transportados hacia estas por medio de pequeñas vesículas. 2. Detoxificación: se inactivan y eliminan muchos productos tóxicos liposolubles procedentes del exterior o del interior celular y las reacciones de detoxificación transforman estos productos en compuestos hidrosolubles que pueden abandonar la célula y desecharse por medio de la orina. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO: FUNCIONES: 3. Almacén de calcio para la contracción muscular por lo que es muy abundante en el músculo estriado (Retículo sarcoplasmático), acumula ion calcio para poder liberarlo como respuesta a un estímulo nerviosos. 4. Metabolismo de los glúcidos: como el glucógeno según la necesidad de la célula. 5. Liberación de glucosa: eliminación del P (fósforo) de la G-6-P.