Asignatura: BIOLOGÍA
Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica
Biología –Clase 5 Hola a todos nuevamente. Ahora van a tener que liberar la imaginación para entender las cosas que les voy a describir y que obviamente lo hago a través de de información obtenida y publicada por otros autores. Afortunadamente existen videos que ayudan a explicar el funcionamiento interno de las células y en ellos nos vamos a basar para completar el estudio de las membranas, las organelas, el citoesqueleto y el funcionamiento conjunto de todos ellos, que da como resultado: a !ida""" #e acompa$an en un viaje al interior de la %élula& os espero en la #embrana 'lasm(tica" )uadalupe UNIDAD 5 Organi Organizac zación ión intern internaa de la célula célula eucari eucarioti otica. ca. Las membra membranas nas celular celulares: es: membr membrana ana plasmá plasmátic ticaa endome endomemb mbran ranas. as. !uncio !unciones nes estruc estructur tura. a. La pared pared "el "elula ularr. "ompo "omposic sición ión #uimi #uimica ca estruct estructur ural al del citoplasma. Organelas e inclusiones. "itoes#ueleto. $o%imiento celular: cilias &lagelos. 'ibosomas. $itocondrias. "loroplastos. (ero)isomas. $embrana (lasmática
Docente: María Guadalue !lic"
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Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica
Ilustración de la membrana plasmática de una célula eucariota. http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm %C%!"tica# Categor$as: Membrana celular &isiolog$a 'a membrana plasmática o celular es una estructura laminar (ue engloba a las células) de*ine sus l$mites + contribu+e a mantener el e(uilibrio entre el interior ,medio intracelular- + el eterior ,medio etracelular- de éstas. stá *ormada principalmente por *os*ol$pidos ,*os*atidiletanolamina + *os*atidilcolina-) colesterol) gl0cidos + prote$nas ,integrales + peri*éricas-. 'a principal caracter$stica de esta barrera es su permeabilidad selecti1a) lo (ue le permite seleccionar las moléculas (ue deben entrar + salir de la célula. 2e esta *orma se mantiene estable el medio intracelular) regulando el paso de agua) iones + metabolitos) a la 1e3 (ue mantiene el potencial electro(u$mico. Cuando una molécula de gran tama4o atra1iesa o es epulsada de la célula + se in1agina parte de la membrana plasmática para recubrirlas cuando están en el interior ocurren respecti1amente los procesos de endocitosis + eocitosis. 5iene un grosor aproimado de 6)7 nm + no es 1isible al microscopio óptico pero s$ al microscopio electrónico) donde se pueden obser1ar dos capas oscuras laterales + una central más clara. n las células procariotas + en las eucariotas osmótro*as como plantas + hongos) se sit0a ba8o otra capa) denominada pared celular . 'a composición (u$mica de la membrana plasmática 1ar$a entre células dependiendo de la *unción o del te8ido en la (ue se encuentren) pero se puede estudiar de *orma general. 'a membrana plasmática está compuesta por una doble capa de *os*ol$pidos) por prote$nas unidas no co1alentemente a esa bicapa) + gl0cidos unidos co1alentemente a los l$pidos o a las prote$nas. 'as moléculas más numerosas son las de l$pidos) +a (ue se calcula (ue por cada 79 l$pidos ha+ una prote$na. in embargo) las prote$nas) debido a su ma+or tama4o) representan aproimadamente el 79% de la masa de la membrana. l ;<% de los l$pidos presentes en las membranas celulares son an*ipáticos) es decir (ue presentan un etremo hidró*ilo ,(ue tiene a*inidad e interacciona con el agua- + un etremo hidro*óbico ,(ue repele el agua-. 'os más abundantes son los *os*oglicéridos ,*os*ol$pidos- + los es*ingol$pidos) (ue se encuentran en todas las células= le siguen los glucol$pidos) as$ como esteroides ,sobre todo colesterol-. stos 0ltimos no eisten o son escasos en las membranas plasmáticas de las células procariotas. isten también grasas neutras) (ue son l$pidos no an*ipáticos) pero sólo representan un >% del total de l$pidos de membrana. &os*oglicéridos. 5ienen una molécula de glicerol con la (ue se esteri*ica un ácido *os*órico + dos ácidos grasos de cadena larga= los principales *os*oglicéridos de membrana son la *os*atidiletanolamina o ce*alina + la *os*atidilcolina o lecitina.
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s*ingol$pidos. on l$pidos de membrana constituidos por ceramida ,es*ingosina ? ácido graso-= solo la *amilia de la es*ingomielina posee *ós*oro= el resto poseen gl0cidos + se denominan por ello glucoes*ingol$pidos o) simplemente glucol$pidos. 'os cerebrósidos poseen principalmente glucosa) galactosa + sus deri1ados ,como @Aacetilglucosamina + @Aacetilgalactosamina-. 'os gangliósidos contienen una o más unidades de ácido @Aacetilneuram$nico ,ácido siálico-. Colesterol. l colesterol representa un >% de los l$pidos de membrana. us moléculas son pe(ue4as + más an*ipáticas en comparación con otros l$pidos. e dispone con el grupo hidroilo hacia el eterior de la célula ,+a (ue ese hidroilo interact0a con el agua-. l colesterol es un *actor importante en la *luide3 + permeabilidad de la membrana +a (ue ocupa los huecos de8ados por otras moléculas. ! ma+or cantidad de colesterol) menos permeable + *luida es la membrana. e ha postulado (ue los l$pidos de membrana se podr$an encontrar en dos *ormas: como un l$(uido bidimensional) + de una *orma más estructurada) en particular cuando están unidos a algunas prote$nas *ormando las llamadas balsas lip$dicas. e cree (ue el colesterol podr$a tener un papel importante en la organi3ación de estas 0ltimas. u *unción en la membrana plasmática es e1itar (ue se adhieran las colas de ácido graso de la bicapa) me8orando la *luide3 de la membrana.n las membranas de las células 1egetales son más abundantes los *itoesteroles.
l porcenta8e de prote$nas oscila entre un >9% en la 1aina de mielina de las neuronas + un 69% en la membrana interna mitocondrial= el <9% son intr$nsecas) mientras (ue el >9% restantes son etr$nsecas. 'as prote$nas son responsables de las *unciones dinámicas de la membrana) por lo (ue cada membrana tiene una dotación mu+ espec$*ica de prote$nas= las membranas intracelulares tienen una ele1ada proporción de prote$nas debido al ele1ado n0mero de acti1idades en3imáticas (ue albergan. n la membrana las prote$nas desempe4a di1ersas *unciones: transportadoras) conectoras ,conectan la membrana con la matri3 etracelular o con el interior-) receptoras ,encargadas del reconocimiento celular + adhesión- + en3imas. eg0n su grado de asociación a la membrana se clasi*ican en: A Integrales o Intr$nsecas: Bresentan regiones hidró*obas) por las (ue se pueden asociar al interior de la membrana + regiones hidró*ilas (ue se sit0an hacia el eterior) por consiguiente) son an*ipáticas. olo se pueden separar de la bicapa si esta es destruida ,por e8emplo con un detergente neutro-. A Beri*éricas o tr$nsecas: @o presentan regiones hidró*obas) as$ pues) no pueden entrar al interior de la membrana. stán en la cara interna de esta ,en el interior celular-. e separan + unen a esta con *acilidad por enlaces de tipo iónico.
s(uema de una membrana celular) seg0n el modelo del mosaico fluido. #http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C%!"tica# Categor$as: Membrana celular &isiolog$a l modelo estructural aceptado en la actualidad se conoce como #mosaico *luido#. l mosaico *luido es un término acu4ado por . . inger + D. '. @icolson en ";6>. Consiste en una bicapa lip$dica complementada con di1ersos tipos de prote$nas. 'a estructura básica se mantiene unida mediante uniones no co1alentes + es una estructura dinámica.
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Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica sta estructura general Amodelo unitarioA se presenta también en todo el sistema de endomembranas ,membranas de los di1ersos orgánulos del interior de la célula-) como ret$culo endoplasmático) aparato de Dolgi + en1oltura nuclear) + los de otros orgánulos) como las mitocondrias + los plastos) (ue proceden de endosimbiosis.
2iagrama del orden de los l$pidos an*ipáticos para *ormar una bicapa lip$dica. l orden de las cabe3as hidro*$licas + las colas hidro*óbicas de la bicapa lip$dica impide (ue solutos polares) como aminoácidos) ácidos nucleicos) carbohidratos) prote$nas e iones) di*undan a tra1és de la membrana) pero generalmente permite la di*usión pasi1a de las moléculas hidro*óbicas. sto permite a la célula controlar el mo1imiento de estas sustancias 1$a comple8os de prote$na transmembranal tales como poros + caminos) (ue permiten el paso de glucosa e iones espec$*icos como el sodio + el potasio. 'as cinco capas de moléculas *os*ol$pidas *orman un #sándwich# con las colas de ácido graso dispuestos hacia el centro de la membrana plasmática + las cabe3as de *os*ol$pidos hacia los medios acuosos (ue se encuentran dentro + *uera de la célula. n el componente proteico reside la ma+or parte de la *uncionalidad de la membrana= las di*erentes prote$nas reali3an *unciones espec$*icas: Brote$nas estructurales: estas prote$nas hacen de #eslabón cla1e# uniéndose al citoes(ueleto + la matri3 etracelular. Eeceptores de membrana: (ue se encargan de la recepción + transducción de se4ales (u$micas. 5ransportadoras a tra1és de membrana: mantienen un gradiente electro(u$mico mediante el transporte de membrana de di1ersos iones. stas a su 1e3 pueden ser: Brote$nas transportadoras: on en3imas con centros de reacción (ue su*ren cambios con*ormacionales. Brote$nas de canal: 2e8an un canal hidro*$lico por donde pasan los iones.
'os gl0cidos se hallan asociados mediante enlaces co1alentes a los l$pidos ,glucol$pidos- o a las prote$nas ,glucoprote$nas- + generalmente *orman parte de la matri3 etracelular o glucocáli. 'a *unción básica de la membrana plasmática es mantener el medio intracelular di*erenciado del entorno. sto es posible gracias a la naturale3a aislante en medio acuoso de la bicapa lip$dica + a las *unciones de transporte (ue desempe4an las prote$nas. 'a combinación de transporte acti1o + transporte pasi1o hacen de la membrana plasmática una barrera selecti1a (ue permite a la célula di*erenciarse del medio. 'os esteroides) como el colesterol) tienen un importante papel en la regulación de las propiedades *$sicoA(u$micas de la membrana regulando su resistencia + *luide3. l gradiente electro(u$mico es la *uer3a neta de la dirección del *lu8o para cada soluto si combinamos los e*ectos de gradiente de concentración + gradiente eléctrico. 'a permeabilidad de las membranas es la *acilidad de las moléculas para atra1esarla. sto depende principalmente de la carga eléctrica +) en menos medida) de la masa molar de la molécula. Be(ue4as moléculas + moléculas con carga eléctrica neutra pasan la membrana más *ácilmente (ue elementos cargados eléctricamente + moléculas grandes. !demás) la membrana es selecti1a) lo (ue signi*ica (ue permite la entrada de unas moléculas + restringe la de otras. 'a permeabilidad depende de los siguientes *actores: olubilidad en los l$pidos: 'as sustancias (ue se disuel1en en los l$pidos ,moléculas hidró*obas) no polares- penetran con *acilidad en la membrana dado (ue está compuesta en su ma+or parte por *os*ol$pidos.
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Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica 5ama4o: la ma+or parte de las moléculas de gran tama4o no pasan a tra1és de la membrana. ólo un pe(ue4o n0mero de moléculas no polares de pe(ue4o tama4o pueden atra1esar la capa de *os*ol$pidos. Carga: 'as moléculas cargadas + los iones no pueden pasar) en condiciones normales) a tra1és de la membrana. in embargo) algunas sustancias cargadas pueden pasar por los canales prote$cos o con la a+uda de una prote$na transportadora. 5ambién depende de las prote$nas de membrana de tipo: Canales: algunas prote$nas *orman canales llenos de agua por donde pueden pasar sustancias polares o cargadas eléctricamente (ue no atra1iesan la capa de *os*ol$pidos. 5ransportadoras: otras prote$nas se unen a la sustancia de un lado de la membrana + la lle1an al otro lado donde la liberan.
"LA*I!I"A"I+N D, *I*-,$A* D, -'AN*(O'-, n base a si inter1iene o no una prote$na: 2i*usión simple ó @o mediado: a tra1és bicapa lip$dica 2i*usión *acilitada ó mediado: mediado por prote$na n base al aporte de energ$a: 5ransporte Basi1o: @o re(uiere aporte de energ$a. DDF9. ! *a1or de gradiente de concentración. Buede ser mediado o no mediado por una prote$na. 5ransporte !cti1o Brimario o ecundario: Ee(uiere aporte energ$a. DDG9. n contra de gradiente de concentración. iempre mediado por una prote$na. $ecanismos de transporte La di&usión 'a di*usión es el *enómeno en donde una sustancia (ue se encuentra concentrada en sector se di*umina hacia otros sectores. sto mismo pasa en las células. l agua) el o$geno) el dióido de carbono + algunos otras moléculas simples di*unden con libertad a tra1és de las membranas celulares. 'a di*usión también es uno de los medios principales por los cuales las sustancias se despla3an dentro de la célula. Hno de los de los *actores principales (ue limitan el tama4o celular es su dependencia a la di*usión) (ue es) en esencia un proceso lento) sal1o si las distancias son mu+ cortas. Como se aprecia en la *igura este proceso ad(uiere creciente lentitud + menor e*iciencia a medida (ue la distancia cubierta por las moléculas (ue se di*unden aumenta. 'a rápida diseminación de una sustancia un 1olumen grande) no se debe en particular a la di*usión. 2el mismo modo) en muchas células el transporte de materiales se acelera mediante circulación acti1a del citoplasma. Bara una di*usión e*iciente no sólo se re(uiere un 1olumen relati1amente pe(ue4o) sino también un gradiente de concentración acentuado. 'as células mantienen estos gradientes con sus acti1idades metabólicas) con lo cual se acelera la di*usión. !simismo) dentro de la célula a menudo se producen materiales un sitio + se les usa en otros ,ndocitosis e)ocitosis n otros tipos de procesos de transporte participan 1acuolos (ue se *orman a partir de la membrana celular o se *usionan con ella. n la endocitosis el material (ue será captado por la célula se adhiere a las áreas especiales de la membrana celular + hace (ue esta se abulte hacia adentro) produciendo un pe(ue4o saco o 1acuolo (ue engloba a la sustancia. ste 1acuolo se libera dentro del citoplasma. ste proceso también puede *uncionar a la in1ersa. Bor e8emplo muchas sustancias se eportan desde las células en 1es$culas o 1acuolos *ormados por los cuerpos de Dolgi. 'os 1acuolos se despla3an hasta la super*icie de la célula. !l llegar a la super*icie celular) la membrana del 1acuolo se *usiona con la membrana de la célula + su contenido se epulsa as$ hacia el eterior. ste proceso es laexocitosis. Como se 1erá en la *igura) la super*icie de la membrana (ue mira hacia al interior de un 1acuolos es e(ui1alente a la super*icie (ue mira hacia el eterior de la célula: del mismo modo) la super*icie de la membrana del 1acuolo (ue mira hacia el citoplasma es e(ui1alente a la super*icie citoplasmática de la membrana celular. l material necesario para la epansión de la membrana celular a medida (ue crece la célula) ser$a transportado +a listo) desde los cuerpos de Dolgi hasta la membrana) mediante un proceso similar a la eocitosis. 5ambién ha+ e1idencia (ue las porciones de la membrana celular (ue se utili3an para *ormar 1acuolos endocitóticos 1uel1en a la membrana en la eócitosis) de modo (ue los l$pidos + prote$nas de la membrana se reciclen !agocitosis s cuando la sustancia (ue ha ser captada por la célula mediante endocitosis es un sólido) como una célula bacteriana) dicho proceso se le denomina *agocitosis) de la palabra griega *ago) #comer#. Muchos organismos unicelulares como las amebas) se alimentan de esta manera + los glóbulos blancos del torrente sangu$neo humano engloban bacterias + otros in1asores en 1acuolos *agocitarios. ! 1eces los lisosomas se *usionan con los 1acuolos) descargando en ellos sus en3imas + dirigiendo o destru+endo as$ su contenido. ! la captación de
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Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica moléculas disueltas) en lugar de part$culas) se le da a 1eces el nombre de pinocitosis) aun(ue en principio es lo mismo (ue la *agocitosis. 'a pinocitosis no sólo ocurre en organismos unicelulares) sino también en pluricelulares. una célula en la cual se le obser1ó con *recuencia es el ó1ulo humano. ! medida (ue el ó1ulo madura en el o1ario d la mu8er) es rodeado por la #células nodri3as# (ue le transmitir$an principios nutriti1os los (ue son captados por el ó1ulo mediante pinocitosis. ! los sistemas de transporte de membrana en los (ue inter1ienen moléculas portadoras) pero) en esencia son similares por(ue todos dependen de la capacidad de la membrana para #reconocer# determinadas moléculas. sta capacidad) por supuesto es consecuencia de miles de millones de a4os de un proceso e1oluti1o + comen3ó) seg0n podemos discernir) con la *ormación de una *rágil pel$cula en torno de unas pocas moléculas orgánicas) (ue separó as$ a estas moléculas de su ambiente eterno + les permitió mantener el tipo de organi3ación en particular (ue reconocemos como 1ida. Osmosis transporte acti%o e dice (ue la membrana (ue permite el pasa8e de algunas sustancias + blo(uea el de otras es) selecti1amente permeable. l mo1imiento de moléculas de agua a tra1és de este tipo de membrana es un caso especial de di*usión (ue se conoce como osmosis. 'a osmosis ocasiona una trans*erencia neta de agua desde una solución con potencial h$drico más alto hacia otra (ue tiene un potencial más ba8o. n ausencia de otros *actores (ue in*lu+en en el potencial h$drico) en la osmosis el agua se despla3a desde una región donde la concentración de solutos es menor) hacia una región donde la concentración de solutos es ma+or. 'a presencia de soluto reduce el potencial h$drico + crea as$ un gradiente de potencial h$drico a lo largo del cual el agua se di*unde. 'a presión osmótica re*le8a el potencial osmótico de la solución) es decir) la tendencia del agua a atra1esar una membrana hacia la solución. isten muchos mecanismos para hacer (ue las moléculas hidro*$licas + los iones atra1iesen la membrana. Brimero) en la membrana eistir$an aberturas por las cuales pueden di*undir moléculas de agua. stas aberturas pueden ser poros permanentes creados por la estructura terciaria de algunas prote$nas integrales o aberturas momentáneas debido a los mo1imientos de las moléculas lip$dicas de la membrana. tras moléculas polares también pueden pasar por estas aberturas si son lo su*icientemente pe(ue4as. 'a permeabilidad de la membrana para estos solutos es in1ersamente proporcional al tama4o de las moléculas. egundo) algunas prote$nas integrales de la membrana act0an como portadoras acarreando en ambas direcciones moléculas (ue no pueden atra1esar con *acilidad la membrana por di*usión a causa de su tama4o o polaridad. stas prote$nas transportadoras son mu+ selecti1as por(ue una portadora en particular puede aceptar a una molécula + ecluir a otra casa idéntica. !demás) la molécula proteica no se altera de modo permanente en el proceso de transporte. n este sentido las moléculas transportadoras son como en3imas) + a los e*ectos de destacar eso) se les denominó permeasas) estas no producen cambios (u$micos necesariamente) en las moléculas con las cuales interacciona. !lgunas prote$nas portadoras sólo transportan sustancias a tra1és de la membrana si el gradiente de concentración es *a1orable) este transporte asistido por portadoras se conoce como di*usión *acilitada. Como es propulsado por el gradiente de concentración) lle1a moléculas de una región concentrada a otra no tan concentrada. tros portadores transportan moléculas 1enciendo el gradiente de concentración) este proceso re(uiere energ$a) + se le conoce como transporte activo
,ndomembranas , ttp://000.boli%ar.udo.edu.%e/biologial sistema de endomembranas comprende estructuras *ormados por membranas (ue se encuentran en el citoplasma de las células + (ue presentan relación entre ellas. on componentes de este sistema: Eet$culo endoplásmico ,liso + rugoso- + el !parato de Dolgi. s de hacer notar (ue a este sistema también pertenece la en1oltura nuclear) pero esta se tratara en detalle cuando se describa el n0cleo + sus *unciones. Eet$culo endoplasmico stá *ormado por una red de t0bulos + sacos membranosos aplanados) paralelos + comparati1amente grandes) llamados cisternas. l ret$culo endoplasmico tiene continuidad con la membrana nuclear. isten dos tipos de E..) el E. 'iso + el E.. rugoso. Eet$culo endoplásmico liso: Bresenta una membrana limitante lisa) es decir) carece de ribososmas. us *unciones están relacionadas con: .A$ntesis intracelular de l$pidos + deri1ados de colesterol
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Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica .A2estoicación de *ármacos ,h$gado.AInter1iene en el metabolismo hepático del glucógeno .AEegula la distribución intracelular de iones de calcio Eet$culo endoplasmico rugoso: e distingue por la presencia de abundantes ribosomas en su super*icie. e le atribu+e las siguientes *unciones: .Aitios de segregación de prote$nas secretoras + de en3imas lisosomicas. .A'ugar de incorporación de prote$nas integrales + l$pidos membranosos. .Aitio de modi*icación de prote$nas segregadas.
Eet$culo endoplásmico + en1oltura nuclear. !parato de Dolgi: Borción di*erenciada del sistema de endomembranas *ormada por unidades ,2ictiosoma-) presentan pilas de cisternas discoidales aplanadas. 'os sacos membranoss aplanados puede encontrarse distendidos en algunas regiones por estar llenos de productos celulares. Cada uno de estos sacos posee un espacio interno lu3. ! di*erencia del E.) estos espacios no tienen continuidad. l aparto de Dolgi puede tener dos caras) una proimal o *ormadora ,CI- (ue es con1ea + se encuentra cerca del n0cleo + otra 2istal de maduración ,5E!@-) cu+a *orma es cónca1a. u *unción principal es la modi*icación de productos secretorios) aun (ue se pueden especi*icar: .ADlucosidación de l$pidos + prote$nas .Aul*ación de productos secretorios .Aecreción de prote$nas eportables. structura del aparato de Dolgi
Interacción *uncional de los ribosomas) ret$culo endoplásmico + comple8o de golgi con sus 1es$culas.
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(ared "elular Easgo (ue di*erencia las células animales de las 1egetales. 5odas las células 1egetales tienen pared celular. n algunos casos tienen pared primaria + en otros también tienen pared secundaria. 'a lámina media se encarga de mantener las células unidas. 'a pared celular es la responsable de las *ormas de las células. 'a membrana plasmática se encuentra en $ntimo contacto con la pared celular. 'ámina media: stá constituida por un material coloidal amor*o) compuesto por prote$nas + pectinas ,polisacáridos-. Bermite el paso de soluciones acuosas + mantiene unidas las células primarias con otras. Bared primaria: s la primera (ue se *orma cuando la célula es 8o1en. e encuentra en células 8ó1enes + áreas en acti1o crecimiento. e caracteri3a por ser relati1amente *ina + *leible) en parte por presencia de sustancias péctidas + por la disposición desordenada de las micro*ibrillas de celulosa. 'as células (ue poseen este tipo de pared tienen la capacidad de 1ol1er a di1idirse por mitosis: desdi*erenciación. Ciertas 3onas de la pared son más delgadas *ormando campos primarios de puntuaciones donde plasmodesmos comunican dos células contiguas. Bared secundaria: !un(ue muchas células 1egetales sólo tienen pared primaria) en otras el protoplasto deposita una pared secundaria en la cara interna de la primaria. sto ocurre ma+oritariamente después de (ue la célula ha+a detenido su crecimiento + la pared primaria su elongación. 'as paredes secundarias son particularmente importantes en células especiali3adas (ue reali3an *unciones tales como el *ortalecimiento + la conducción del agua= en estas células) el protoplasto a menudo muere después de (ue la pared secundaria se ha+a depositado. 'a celulosa es más abundante en la pared secundaria) la cual es r$gida + di*$cilmente de*ormable. 'a matri3 de la pared secundaria esta compuesta por hemicelulosa. n ella aparece depósitos de algunas sustancias como: depósito de suberina) cutina) ceras) etc. stos depósitos le aportan mas dure3a. n la pared secundaria *recuentemente se pueden distinguir tres capas distintas ,designadas s") s>) s) para las capas eterna) media e interna respecti1amente-. 'as *ibras di*ieren entre si por la orientación de las micro*ibrillas celulósicas. 'a pared secundaria es mas gruesa (ue la primaria por la presencia de los depósitos + por las *ibras s") s>) s. 'a s" + s son mas delgadas. n ellas) las *ibras de celulosa se disponen en perpendicular a la super*icie de la pared. 'a s> es mas gruesa + las *ibras de celulosa se disponen en paralelo. Bunteaduras: on 3onas donde no ha+ depósito de pared secundaria) (uedando las paredes primarias más delgadas. n estas 3onas es donde se producen las comunicaciones citoplasmáticas entre las células. ! estas comunicaciones se les denomina plasmodesmos. Cuando la célula solo tiene pared primaria se le denomina punteadura primaria. i la célula tiene pared primaria + secundaria se denomina punteadura secundaria. n la punteadura secundaria la pared primaria se hace mas delgada + la secundaria desaparece a la altura de la punteadura.
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http://bio(uim1egrosgar.wordpress.com/>99J/carbohidratos/
"itoplasma www.biologia.edu.ar/cel_euca/celula.htm l citoplasma es el material comprendido entre la membrana plasmática + la en1oltura nuclear. stá compuesto por: Citosol: consiste principalmente de agua) con iones disueltos) moléculas pe(ue4as + macromoléculas solubles en agua + el citoes(ueleto 'a *orma de la célula es mantenida por prote$nas *ibrosas (ue se encuentran en el citoplasma + (ue en con8unto con*orman el citoes(ueleto. l citoes(ueleto está *ormado por *ilamentos + t0bulos de di1ersos tama4os: los microt0bulos tienen un rol primordial en la di1isión celular. 'os *ilamentos de actina inter1ienen en la di1isión celular + en la motilidad n preparaciones comunes de microscop$a en lu3 1isible o electrónica) el citoes(ueleto se presenta transparente y por lo tanto, invisible. Generalmente no se lo dibua en los es!uemas de la "#lula pero es un "omponente importante, "ompleo y din$mi"o. %l "itoes!ueleto, mantiene la &orma de la "#lula, 'an"la' las organelas en su lugar y mueve parte de la "#lula en los pro"esos de "re"imiento y movilidad.
s(uema del citoes(ueleto. Modi*icado de:http://www.biosci.uga.edu/almanac/ bio_"9/notes/ma+_"K.html.
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s(uema de los componentes del citoes(ueleto. Modi*icado de: http://wh*reeman.com/li*e/update/chap9J.html.
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Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica isten 1arios tipos de *ilamentos de prote$nas (ue constitu+en el citoes(ueleto: micro*ilamentos) microt0bulos + *ilamentos intermedios. 'os microt0bulos están *ormados por subunidades de una prote$na llamada tubulina +) a menudo) son utili3ados por la célula para mantener su *orma) son también el ma+or componente de cilias + *lagelos. 2e longitud 1ariable) la incrementan agregando subunidades ,d$meros- a uno de los etremos ,#etremo ?#- o la disminu+en eliminandolas) de acuerdo a las necesidades celulares. Inter1ienen en el proceso de di1isión celular + en el mo1imiento de 1es$culas + organelas. 'os micro*ilamentos están *ormados por subunidades de la prote$na actina. 5ienen aproimadamente un tercio del diámetro del microt0bulo +) a menudo) son usados por la célula tanto para cambiar su estructura como para mantenerla. 5ambién pueden 1ariar de longitud e inter1enir en los procesos de di1isión + motilidad. 'os *ilamentos intermedios al estar constituidos por prote$nas *ibrosas no se desintegran *acilmente. Inter1ienen en la estructura de la membrana nuclear + desde all$ pueden irradiar + asociarse con los microt0bulos.
"entriolos cuerpos basales Muchas células) especialmente eucariotas poseen centriolos) (ue son pe(ue4os cilindros de unos 9.> micrómetros de diámetro) (ue están *ormados por ; tripletes de microt0bulos. stos centriolos se disponen en pares con sus e8es perpendiculares entre s$) en el centro de la célula cerca del n0cleo. l centriolo *orma parte del huso mitótico durante la di1isión celular en animales + tendr$a alguna responsabilidad en el despla3amiento de los cromosomas. 2eba8o de cada cilio + *lagelo se encuentra un cuerpo basal de idéntica estructura (ue los centriolos. $o%imiento "elular Cilios 'os cilios son epansiones celulares *ili*ormes) de unos 9)>7 Lm de diámetro + unos "9 a "7 Lm de longitud) (ue aparecen en las células animales + en algunos proto3oos. uelen disponerse densamente empa(uetados) a modo de cesped) en las super*icies libres de numerosas células) como las (ue *orman los epitelios de los tractos respiratorios) de los conductos del aparato reproductor *emenino de mam$*eros o de las bran(uias de los peces + bi1al1os. 5ambién aparecen en numerosos proto3oos. on estructuras (ue pueden mo1erse + su principal misión es la de despla3ar *luidos) como ocurre con el mucus del tracto respiratorio) pero también empu8an al ó1ulo a lo largo de las trompas de *alopio hasta el 0tero o mue1en el agua alrededor de las bran(uias. 'os organismos unicelulares los usan para mo1erse ellos mismos o para arremolinar el l$(uido (ue les rodea + as$ atraer alimento. Hna *unción del mo1imiento ciliar descubierta recientemente está implicada con el establecimiento de la lateralidad de determinadas estructuras de los 1ertebrados durante el desarrollo embrionario. l tipo de mo1imiento (ue reali3an es de bateo) a modo de látigo) de manera sincroni3ada) produciendo una especie de ola (ue despla3a el *luido en una dirección paralela a la super*icie de la célula.
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Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica s(uema (ue ilustra los modelos de mo1imiento propuestos para los cilios + los *lagelos. n cada caso el *lu8o neto del *luido es di*erente. &lagelos 'os *lagelos son similares a los cilios pero mucho más largos) con unas "79 Lm de longitud) + un poco más gruesos. u principal misión es despla3ar a la célula. on mucho menos numerosos (ue los cilios en las células (ue los poseen. u mo1imiento también es di*erente puesto (ue no despla3an el l$(uido en una dirección paralela a la super*icie de la célula sino en una dirección paralela al propio e8e longitudinal del *lagelo. 'os *lagelos son *recuentes en células mó1iles como ciertos organismos unicelulares + gametos masculinos. Mitocondria 'as mitocondrias son estructuras pe(ue4as) elongadas + ocasionalmente es*éricas de " a 7 microm de longitud. l n0mero de mitocondrias por célula 1ar$a con el tipo de célula) la edad + especie) siendo de un pocos cientos a miles. u *unción principal es la respiración celular A dentro de ella se lle1an a cabo los procesos de con1ersión energética del ciclo del ácido tricarbo$lico ,C!5C-) transporte de electrones + *os*orilación oidati1a) por consecuencia) son de importancia cr$tica en el reciclado de la energ$a almacenada después de la cosecha. 'a mitocondria está rodeada por una membrana doble A la eterna es relati1amente porosa) mientras (ue la interna contiene numerosos dobleces llamados crestas) mientras más acti1a sea la célula más crestas tendrá la mitocondria. 'as prote$nas del transporte de electrones se encuentran en la super*icie de las crestas. Muchas de las en3imas in1olucradas en el C!5C se encuentran libres dentro de la matri3 de la mitocondria) as$ como el !E@ + !2@ mitocondriales) (ue controlan la s$ntesis de algunas en3imas mitocond riales. l incremento en el n0mero de mitocondrias ocurre durante el incremento en el tama4o de las células.
Neredamos mitocondrias de cada uno de nuestros padres o solamentes de nuestra madreO Bues la 1erdad es(ue todas nuestras mitocondrias son heredadas de nuestras madre. 'as mitocondrias son las *ábricas de energ$a de la célula. e trata de unos orgánulos (ue están en el citoplasma de toda célula eucariota. Curiosamente estos orgánulos tienen su propio código genético) parecido al del n0cleo de la célula= Carl agan) sostiene (ue la actual célula de los seres pluricelulares es una simbiosis de 1arias células anteriores: la mitocondria ser$a una célula autónoma) anterior) (ue encontró 1enta8as en 1i1ir dentro de una célula ma+or. n el ser humano) el hi8o lle1a la mitad de los genes nucleares de la madre + la mitad del padre. Células eucariotas) con n0cleo) n0cleo con !2@) !2@ con genes. 'as mitocondrias del hi8o ,macho o hembra- son las de la madre. clusi1amente las de la madre. l cromosoma P del hi8o ,sólo machos- es del padre. 'a in*ormación genética nuclear se me3cla + reparte en el hi8o) la mitocondrial solo procede de la madre + el cromosoma + solo procede del padre. 'a Q! mitocondrial no sólo dice (ue todos los humanos tenemos un ancestro com0n *emenino + el !2!@ gen P) nos dice (ue tenemos otro masculino= sino (ue también nos dice (ue no hace muchos a4os toda la humanidad ten$a un n0mero de indi1iduos mu+ pe(ue4o. sto con*irma la igualdad esencial de todos los seres humanos) desde hace unos "79 999 a4os. 5odos nosotros heredamos el usual complemento de !2@ ,nuclear- de nuestra madre + nuestro padre. Bero) sólo heredamos !2@ mitocondrial ,!2@mt- de nuestra madre. Biense en un apellido) sólo (ue relacionado al seo opuesto. n nuestra sociedad) heredamos el apellido sólo de nuestro padre. Hn apellido se puede RetinguirS sin implicar (ue toda la gente de esa l$nea se muera) todo lo (ue se re(uiere es (ue sólo ha+a descendientes mu8eres en una l$nea. Bara abundar en consideraciones) este !2@ mitocondrial es una gran *uente de in*ormación e in1estigación. Bor e8emplo) el !2@ mitocondrial es un marcador de gran *iabilidad para la ciencia *orense) por su 1alor como marcador en la identi*icación de personas o el esclarecimiento de relaciones de parentesco) +a (ue se hereda eclusi1amente por 1$a materna) es decir) (ue la madre transmite a todos sus hi8os e hi8as su !2@ mitocondrial mientras (ue el !2@ mitocondrial del padre no pasa a la descendencia.
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Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica (lastos o plastidios 'os plastidios son orgánulos membranosos (ue sólo eisten en las células de las plantas + de las algas. stán rodeados por dos membranas) lo mismo (ue la mitocondrias) + poseen un sistema membranoso interno (ue puede *ormar intrincados plegamientos. 'os plástidos maduros son de tres tipos. A 'os leucoplastos ,leuco T blanco- almacenan almidón o) a 1eces) prote$nas o aceites. 'os leucoplastos tienden a ser numerosos en órganos de almacenamiento como ra$ces) el nabo) o tubérculos) e8emplo en la papa. A 'os cromoplastos ,cromo T color- contienen pigmentos + se asocian con el intenso color anaran8ado + amarillo de *rutos) *lores) ho8as oto4ales + 3anahorias. A 'os cloroplastos ,cloro T 1erde- son los plastidios (ue contienen la cloro*ila + en los cuales tiene lugar la *otos$ntesis. 'os cloroplastos son orgánulos a0n ma+ores + se encuentran en las células de plantas + algas) pero no en las de animales + hongos. u estructura es a0n más comple8a (ue la mitocondrial: además de las dos membranas de la en1oltura) tienen numerosos sacos internos *ormados por membrana (ue encierran el pigmento 1erde llamado cloro*ila. 2esde el punto de 1ista de la 1ida terrestre) los cloroplastos desempe4an una *unción a0n más esencial (ue la de las mitocondrias: en ellos ocurre la *otos$ntesis= esta *unción consiste en utili3ar la energ$a de la lu3 solar para acti1ar la s$ntesis de moléculas de carbono pe(ue4as + ricas en energ$a) + 1a acompa4ado de liberación de o$geno. 'os cloroplastos producen tanto las moléculas nutriti1as como el o$geno (ue utili3an las mitocondrias. 'as moléculas de cloro*ila) (ue absorben lu3 para lle1ar a cabo la *otos$ntesis) están unidas a las lamelas. 'a energ$a luminosa capturada por la cloro*ila es con1ertida en adenosinAtri*os*ato ,!5B- + moléculas reductoras ,@!2BN- mediante una serie de reacciones (u$micas (ue tienen lugar en los grana. 'os cloroplastos también contienen gránulos pe(ue4os de almidón donde se almacenan los productos de la *otos$ntesis de *orma temporal. n las algas) los cloroplastos se di1iden directamente) sin necesidad de desarrollarse a partir de proplastos. 'a capacidad (ue tienen los cloroplastos para reproducirse a s$ mismos) + su estrecha similitud) con independencia del tipo de célula en (ue se encuentren) sugieren (ue estos orgánulos *ueron alguna 1e3 organismos autónomos (ue establecieron una simbiosis en la (ue la célula 1egetal era el huésped.
structura del cloroplasto: 'os cloroplastos son orgánulos con *orma de disco) de entre J + K m de diámetro + "9 m o más de longitud. !parecen en ma+or cantidad en las células de las ho8as) lugar en el cual parece (ue pueden orientarse hacia la lu3. s posible (ue en una célula ha+a entre cuarenta + cincuenta cloroplastos) + en cada mil$metro cuadrado de la super*icie de la ho8a ha+ 799.999 cloroplastos. Cada cloroplasto está recubierto por una membrana doble. l cloroplasto contiene en su interior una sustancia básica denominada estroma) la cual está atra1esada por una red comple8a de discos conectados entre s$) llamados lamelas. Muchas de las lamelas se encuentran apiladas como si *ueran platillos= a estas pilas se les llama grana.
Lisosomas 'os lisosomas tienen una estructura mu+ sencilla) seme8antes a 1acuolas) rodeados solamente por una membrana) contienen gran cantidad de en3imas digesti1as (ue degradan todas las moléculas inser1ibles para la célula. 'lamados #bolsas suicidas# por(ue si se rompiera su membrana) las en3imas encerradas en su interior ) terminar$an por destruir a toda la célula. 'os lisosomas se *orman a partir del Eet$culo endoplásmico rugoso + posteriormente las en3imas son empa(uetadas por el Comple8o de Dolgi. on 1es$culas englobadas por una membrana (ue se *orman en el aparato de Dolgi + (ue contienen un gran n0mero de en3imas digesti1as ,hidrol$ticas + proteol$ticas- capaces de romper una gran 1ariedad de moléculas.
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Unidad V: Organización Interna de la Célula Eucariótica 'as en3imas proteol$ticas *uncionan me8or a pN ácido +) para conseguirlo la membrana del lisosoma contiene una bomba de protones (ue introduce N? en la 1es$cula. Como consecuencia de esto) el lisosoma tiene un pN in*erior a 7.9. 'as en3imas lisosomales son capaces de digerir bacterias + otras sustancias (ue entran en la célula por *agocitosis) u otros procesos de endocitosis. 1entualmente) los productos de la digestión son tan pe(ue4os (ue pueden pasar la membrana del lisosoma 1ol1iendo al citosol donde son recicladas 'os lisosomas utili3an sus en3imas para reciclar los di*erentes orgánulos de la célula) englobándolos) digiriéndoles + liberando sus componentes en el citosol. 2e esta *orma los orgánulos de la célula se están continuamente reponiendo. l proceso de digestión de los orgánulos se llama auto*agia. Bor e8emplo) las células hepáticas se reconstitu+en por completo una 1e3 cada dos semanas. tra *unción de los lisosomas es la digestión etracelular en heridas + (uemaduras) preparando + limpiando el terreno para la reparación del te8ido.
1acuolas peri)osomas !demás de los orgánulos + del citoes(ueleto) el citoplasma de muchas células) en particular de las células 1egetales) contiene 1acuolas. 'a 1acuola es un espacio del citoplasma ocupado por agua + solutos) rodeado por una membrana simple. s caracter$stico (ue las células 1egetales inmaduras posean muchas 1acuolas) pero a medida (ue estas maduran) las numerosas 1acuolas pe(ue4as comien3an a *ormar una gran 1acuola central llena de l$(uido (ue después se con1ierte en un importante medio de sostén de la célula. !demás) la 1acuola agranda a la célula) incluso la super*icie epuesta al ambiente) con in1ersión m$nima de materiales estructurales de parte de la célula. 'as 1es$culas) más comunes en los animales) poseen la misma estructura general (ue las 1acuolas + se distinguen por su tama4o) pues suelen medir menos de "99 nanómetros de diámetro) mientras (ue las 1acuolas son más grandes. 'os periosomas son unas 1es$culas en las cuales se degradan purinas ,una de las dos categor$as principales de base nitrogenada-. n los periosomas de las plantas también ocurren una serie de reacciones ba8o la lu3 solar cuando la célula contiene concentraciones relati1amente grandes de o$geno. stas reacciones + la degradación de las purinas producen peróido de hidrogeno ,N>>-) (ue es sumamente tóico para las células 1i1as pero los periosomas contienen otra en3ima (ue inmediatamente desdobla al peróido de hidrogeno en agua + o$geno) e1itando (ue la célula se lesione 'ibosomas on los orgánulos celulares más numerosos. stos orgánulos están presentes en todas las células + están asociados al ret$culo endoplásmico rugoso) *ormando 8untos lo (ue se denomina el ergatoplasma. 5ienen *orma de elipsoide sua1emente alargado + su tama4o en seco es de "69U "69U >99U ,UT angstrVm T "/"99999999 cm-. stán compuestos de dos subunidades) *ácilmente disociables + aislables por ultracentri*ugación) (ue se caracteri3an por sus coe*icientes de sedimentación. Con *recuencia) los ribosomas se asocian entre ellos para *ormar comple8os denominados polirribosomas o polisomas. stos desempe4an una *unción biológica mu+ importante +a (ue son el soporte acti1o de la s$ntesis proteica celular. Inter1ienen en la unión del mE@!) del tE@! + en la *ormación del enlace pept$dico durante la s$ntesis del ribosoma de las paredes celulares. n cuanto a composición podemos distinguir dos tipos de componentes: a- Componentes de alto peso molecular) (ue son los ácidos ribonucleicos + las prote$nas. Contienen en la célula eucariota un 79% de !E@ + un 79% de prote$nas. b- Componentes de ba8o peso molecular) (ue son los iones de magnesio + las di + poliaminas. 'os iones magnésicos son necesarios para la integridad estructural del ribosoma= su *alta conduce a la disociación de las subpart$culas + a la degradación en3imática de E@! ribosómico. 'os ribosomas son comple8os ribonucleoprote$cos organi3ados en dos subunidades: pe(ue4a + grande= el con8unto *orma una estructura de unos >9 nm. de diámetro ,un mil$metro de tu regla tiene ".999.999 de nm-. n la célula eucariota) las subunidades (ue *orman los ribosomas se sinteti3an en el nucleolo. Hna 1e3 *ormados) estas subunidades atra1iesan los poros nucleares + son *uncionales solo en el citoplasma cuando se unen las dos subunidades a un molécula de !E@. 'os ribosomas son má(uinas para la traducción. n el microscopio) los ribosomas se 1en como granos oscuros. Bodemos encontrar ribosomas en sitios de la célula: en el EE) en la membrana nuclear) + en el citosol. n el citosol) es *recuente obser1ar 1arios ribosomas agrupados en una organi3ación casi circular a los (ue llamamos polisomas
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"onsignas *ecuencia de -raba2os $aterial 1isual "omplementario: e recomienda la lectura del teto anterior + la obser1ación de las láminas del archi1o (ue se ad8unta ,Clase 7 Wiologia B2&-) con*eccionado para e8empli*icar el tema. Lectura Wus(ueda en Internet ,se ad8untan algunas re*erencias en el teto-raba2o (ráctico en el !oro e pro1eerán de links de Qideos (ue eplican el *uncionamiento de las di*erentes organelas) en especial uno denominado 'a 1ida interior de las Células. 'a idea es (ue los puedan mirar una + otra 1e3 mientras estudian + (ue puedan indi1iduali3ar las organelas) membranas + componentes células descriptos en el teto de la gu$a de estudio. 'as obser1aciones + dudas se discutirán en el *oro con la participación de alumnos + docentes 3ibliogra&4a Wiolog$a. 'a 1ida en la 5ierra !udesirk) !udesirk + W+ers. Bearson ducation de Meico) >99< &undamentos de la Wiolog$a Celular + Molecular. . 2e Eobertis) . Nib. d. l !teneo) >99J Wiolog$a. N. Curtis. d. Banamericana. >99J !ctuali3aciones en Wiolog$a. Castro) Nandel + Ei1olta H2W! ";;
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