Estructura de la Célula II PDF

ESTRUCTURA DE LA CELULA II 1. Cítoplásmá o híáloplásmá. El citoplasma es el medio interno de las células que contiene todos los orgánulos y está compuesto en un 85-90% por agua, además de diversas sustancias que participan en el metabolismo celular. Sus funciones incluyen la reserva de mol...

ESTRUCTURA DE LA CELULA II 1. Cítoplásmá o híáloplásmá. El citoplasma es el medio interno de las células que contiene todos los orgánulos y está compuesto en un 85-90% por agua, además de diversas sustancias que participan en el metabolismo celular. Sus funciones incluyen la reserva de moléculas, la realización de reacciones metabólicas y el mantenimiento de la estructura celular a través del citoesqueleto. 2. Cítoesqúeleto y centríolos. El citoesqueleto es una red compleja de filamentos proteicos en el citoplasma que determina la forma celular, organiza su interior y facilita el movimiento. Está compuesto por microtúbulos (tubulina), microfilamentos (actina) y filamentos intermedios (como la queratina), formando un esqueleto interno dinámico que mantiene los orgánulos en su posición. Su función es esencial para la estructura y motilidad de las células. El citoesqueleto está formado por tres componentes principales:   Microtúbulos: Son cilindros huecos formados por tubulinas (α y β) que tienen un diámetro de 25 nm. Desempeñan un papel crucial en la organización celular, el transporte de orgánulos y la formación de estructuras como cilios y flagelos.  Microfilamentos (o filamentos de actina): Compuestos por dos hebras de actina enrolladas en hélice, tienen un diámetro de 7 nm. Son fundamentales para la contracción muscular y el movimiento celular, además de participar en la formación de estructuras como microvellosidades.  Filamentos intermedios: Son fibras proteicas de gran resistencia que varían en composición (como la queratina) y tienen un diámetro de aproximadamente 10 nm. Proporcionan soporte estructural y estabilidad a las células, ayudando a mantener la forma celular y la posición de los orgánulos.  Los centriolos son estructuras cilíndricas presentes únicamente en células animales y en algunas algas, formadas por 9 tripletes de microtúbulos unidos por proteínas. Se localizan en el centrosoma, cerca del núcleo, y su función principal es organizar el huso acromático durante la mitosis, facilitando la separación de los cromosomas. Un centrosoma está compuesto por dos centriolos dispuestos en perpendicular entre sí. 3. Ríbosomás. Los ribosomas son complejos celulares formados por dos subunidades de ARN ribosómico (ARNr) y proteínas, y son responsables de la síntesis de proteínas en la célula. Se localizan en el citoplasma, ya sea libres, en grupos llamados polisomas, o unidos a la membrana del retículo endoplásmico rugoso (RER), así como en cloroplastos y mitocondrias. Su función es traducir la información genética del ARN mensajero (ARNm) para ensamblar aminoácidos en proteínas. 4. Retícúlo endoplásmátíco. El retículo endoplasmático (RE) es una red de túbulos, vesículas y cisternas aplanadas que se extiende por el citoplasma y se conecta con la membrana nuclear, y se divide en dos tipos: 1. Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): Tiene ribosomas adheridos a su membrana externa y se encarga de la síntesis y transporte de proteínas y glucoproteínas, que luego se envían al retículo endoplasmático liso (REL) y al aparato de Golgi. 2. Retículo Endoplasmático Liso (REL): Carece de ribosomas y su función principal es la síntesis de lípidos, la formación de lipoproteínas y la detoxificación de sustancias tóxicas exógenas.  5. Apáráto de Golgí El aparato de Golgi, también conocido como complejo de Golgi, está formado por cisternas aplanadas que se apilan en grupos llamados dictiosomas. Su función principal es almacenar y transformar sustancias provenientes del retículo endoplasmático, como la glucosilación de lípidos y proteínas, procesar el contenido de las vesículas recibidas, modificar membranas y exportar productos a otros orgánulos o al exterior celular en vesículas de secreción. Además, el aparato de Golgi participa en la formación de lisosomas y en la síntesis de celulosa y pectina en las células vegetales. 6. Lísosomás. Los lisosomas son vesículas cargadas de enzimas hidrolíticas que se forman en el aparato de Golgi. Su función principal es llevar a cabo la digestión intracelular de macromoléculas y de partes inservibles de la propia célula, permitiendo así la degradación y reciclaje de componentes celulares. Se clasifican en lisosomas primarios, que son recién sintetizados, y lisosomas secundarios, que ya están implicados en procesos de digestión. 7. Peroxísomás. Los peroxisomas son vesículas cargadas de enzimas oxidativas que se forman en el aparato de Golgi y contienen enzimas como peroxidasas y catalasas. Su función principal es degradar peróxidos orgánicos y agua oxigenada, que son tóxicos para la célula, participando así en la detoxificación celular y en la oxidación de ácidos grasos. Además, desempeñan un papel en la foto respiración en plantas. 8. Mítocondríás. (el cíclo de Krebs ocúrre en lá mátríz) Las mitocondrias son orgánulos celulares grandes, rodeados por una doble membrana, que realizan procesos metabólicos para la producción de energía en forma de ATP a través de la respiración celular aerobia y la β- oxidación de ácidos grasos. Tienen una estructura interna con invaginaciones llamadas crestas, donde ocurren reacciones del ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones. Además, son semiautónomas, ya que contienen su propio ADN, ribosomas y enzimas, lo que les permite sintetizar algunas proteínas mitocondriales.  9. El núcleo en reposo. El núcleo es un orgánulo presente únicamente en células eucariotas, que actúa como el centro de control celular al albergar la información genética en forma de ADN. Su función principal es regular. las actividades celulares, incluyendo la replicación del ADN y la síntesis de ARN, que son esenciales para la producción de proteínas y el mantenimiento de la vida celular. El núcleo está rodeado por una doble membrana llamada envoltura nuclear, que separa el material genético del citoplasma y contiene poros que permiten el intercambio de sustancias entre el núcleo y el resto de la célula MEMBRANA NUCLEAR EL NUCLEOPLASMA EL NUCLÉOLO La membrana nuclear es una doble El nucleoplasma, también conocido visible al microscopio como una membrana que rodea el núcleo de las como carioplasma, es el fluido estructura esférica, está células eucariotas, compuesta por una gelatinoso que llena el núcleo de las compuesto por ADN que contiene membrana interna y una externa. Su células eucariotas, donde se genes para el ARN ribosómico, así función principal es aislar el material encuentra la cromatina y el como ARN y proteínas, y se genético del citoplasma, regulando el nucléolo. Su función principal es encarga de la síntesis de intercambio de sustancias a través de proporcionar un medio en el que se ribosomas; desaparece durante la poros nucleares, lo que permite el paso llevan a cabo procesos nucleares, división celular. de moléculas como ARN y nucleótidos como la replicación del ADN y la necesarios para la síntesis de ácidos síntesis de ARN, albergando los nucleicos y proteínas. componentes necesarios para estas actividades. CROMOSOMAS  La función principal de los cromosomas es almacenar y transmitir la información genética necesaria para el desarrollo, funcionamiento y reproducción de los organismos. Durante la división celular, los cromosomas aseguran que el ADN se duplique y se distribuya correctamente entre las células hijas.  Cada especie tiene un número y tamaño específico de cromosomas, y la estructura básica incluye nucleosomas que consiste en 146 pares de bases de ADN enrolladas alrededor de un octámero de histonas, observándose como un "collar de perlas" bajo el microscopio.  El empaquetamiento del ADN en los nucleosomas produce una fibra de cromatina (Ø 10 nm). La cromatina se condensa más, enrollándose en una fibra (Ø 30 nm) de 6 nucleosomas por vuelta. En el punto final de la condensación se forman cromosomas.  NOTAS PARA ESTUDIAR FLUJO DE MEMBRANAS Y PROTEÍNAS EN LA CÉLULA. El flujo de membranas y proteínas en la célula se refiere al movimiento y la interacción de las membranas celulares y las proteínas a través de diferentes orgánulos y estructuras. Este proceso incluye la síntesis de proteínas en los ribosomas, su modificación en el retículo endoplasmático y su posterior transporte al aparato de Golgi, donde se procesan y se envían a su destino final, ya sea dentro de la célula o hacia el exterior. Además, las membranas celulares son dinámicas y permiten la fusión y la formación de vesículas, facilitando el intercambio de materiales y la comunicación entre los diferentes compartimentos celulares. LOS CÍLÍOS Y FLAGELOS Los cilios y flagelos son estructuras celulares compuestas por microtúbulos que se extienden desde la superficie de las células eucariotas. Su función principal es facilitar el movimiento: los cilios ayudan en el desplazamiento de fluidos sobre la superficie celular, los flagelos permiten el movimiento de la célula a través de medios líquidos. Ambos están involucrados en procesos como la locomoción de organismos unicelulares y el transporte de sustancias en tejidos multicelulares, como en el sistema respiratorio.  1. LÁ MEMBRÁNÁ PLÁSMÁTÍCÁ: CÓMPÓSÍCÍÓN QUÍMÍCÁ Y ESTRUCTURÁ. Composición química: La membrana plasmática está compuesta por una bicapa de lípidos (principalmente fosfolípidos), proteínas (integrales y periféricas) y carbohidratos (glicocálix) que se encuentran en la superficie externa.  Lípidos: Principalmente fosfolípidos que forman la bicapa lipídica, junto con colesterol que regula la fluidez.  Proteínas: Incluyen proteínas integrales (transmembrana) y periféricas que desempeñan funciones estructurales y de transporte.  Carbohidratos: Se encuentran en la cara externa de la membrana, formando el glucocálix que participa en el reconocimiento celular. Estructura: El modelo del mosaico fluido de Singer y Nicholson describe la membrana como una estructura dinámica donde los lípidos y proteínas pueden moverse lateralmente, permitiendo fluidez y asimetría en su organización.  El modelo del mosaico fluido de Singer y Nicholson describe la membrana plasmática como una estructura dinámica compuesta por una bicapa lipídica en la que las proteínas están incrustadas de manera asimétrica, creando un "mosaico". Esta disposición permite que los lípidos y proteínas se muevan lateralmente, lo que confiere fluidez a la membrana y facilita el transporte de sustancias y la comunicación celular. Además, la organización asimétrica de la membrana contribuye a sus diversas funciones biológicas. 2. ÍNTERCÁMBÍÓ DE SUSTÁNCÍÁS Á TRÁVÉS DE LÁ MEMBRÁNÁ. 1. Mecanismos de transporte: Incluyen difusión simple, difusión facilitada a través de proteínas, y transporte activo que requiere energía para mover sustancias contra su gradiente de concentración.  Canales: Son proteínas que forman poros en la membrana, permitiendo el paso rápido de iones o moléculas específicas sin requerir energía, facilitando así la difusión pasiva a favor del gradiente electroquímico. (Siempre son pasivos)  Transportadores: Son proteínas de membrana que se unen selectivamente a solutos, sufriendo cambios conformacionales que permiten el paso de estos a través de la membrana; pueden ser activos (requieren energía) o pasivos (no requieren energía) y pueden transportar uno o más solutos simultáneamente.  Ejemplo de transportadores-bombas: Bombas: Mueven solutos en contra del gradiente electroquímico, El transporte está acoplado a la hidrólisis del ATP, Las más abundantes en la células vegetales son las bombas de H+ 2. Energética del transporte: (El gradiente electroquímico condiciona la demanda de energía para el transporte e integra los gradientes de concentración y eléctrico). El transporte pasivo no requiere energía (ej. difusión), mientras que el transporte activo sí requiere energía (ej. bombas de iones) para mover sustancias. Características de trasportes:  Transporte pasivo uniporte: Valiéndose del gradiente creado por las bombas de H+ permiten el paso de iones sin gasto energético. 3. Cinética del transporte: Se refiere a la velocidad a la que las sustancias se mueven a través de la membrana, influenciada por factores como la concentración y la temperatura.  En la difusión simple, no hay saturación.  La absorción de minerales mediante un transportador o canal presenta una cinética de saturación.  si el canal se abre, cuanto mayor sea la concentración (o gradiente electroquímico) del mineral en el medio mayor será la velocidad, pero también se satura. 4. Intercambios hídricos: Se refieren al movimiento de agua a través de la membrana, principalmente mediante difusión simple o a través de acuaporinas, que son canales (canales que son siempre pasivos) específicos para el agua.  Difusión del agua a través de una membrana: ósmosis  EJEMPLO DE LA SOLUCION HIPERTONICA  Intercambio hídrico en Células Vegetales y Animales  Células Vegetales: El intercambio hídrico ocurre principalmente por ósmosis, donde el agua se mueve hacia el interior de la célula cuando el medio es hipertónico, generando presión de turgor que permite el crecimiento. En condiciones hipotónicas, el agua entra, manteniendo la célula turgente, mientras que en medios hipertónicos, la célula puede plasmolizarse.  Células Animales: Estas células son isotónicas con su medio, lo que significa que el intercambio de agua es equilibrado y no genera presión de turgor. Sin embargo, en soluciones hipotónicas, pueden hincharse y explotar, mientras que, en soluciones hipertónicas, pueden deshidratarse y arrugarse.  5. Movimientos por citosis: Son procesos mediante los cuales la célula ingresa (endocitosis (Se gasta ATP)) o expulsa (exocitosis) grandes moléculas o partículas, utilizando vesículas formadas a partir de la membrana plasmática. Endocitosis: La endocitosis es el proceso mediante el cual la célula ingiere macromoléculas y partículas del medio externo a través de una invaginación de la membrana plasmática que engloba la partícula. Este proceso es activo, requiere gasto de ATP y resulta en una disminución del tamaño de la membrana plasmática. Además, permite la entrada de nutrientes y la renovación de componentes celulares. Exocitosis: La exocitosis es el proceso mediante el cual la célula expulsa sustancias sintetizadas, como la celulosa, o material indigerible al exterior, mediante la fusión de una vesícula intracelular (Esta vesícula se fusiona con la membrana plasmática, permitiendo que el contenido se libere al exterior de la célula) con la membrana plasmática. Este proceso es activo, requiere gasto de ATP y resulta en un aumento del tamaño de la membrana plasmática. Además, contribuye al crecimiento celular y a la renovación de los componentes de la membrana plasmática.