TEMA 9.
LA CÉLULA EUCARIOTA.
ORGÁNULOS
MEMBRANOSOS
1. TIPOS DE ORGÁNULOS
MEMBRANOSOS
• Sistema de endomembranas: Vesículas
membranosas relacionadas entre sí y con la
membrana nuclear.
Intervienen en la síntesis,
– Retículo endoplasmático
– Aparato de Golgi
– Lisosomas y vacuolas
modificación y el intercambio
de diversas sustancias, así
como la digestión celular y la
regulación osmótica
• Orgánulos relacionados con el metabolismo
energético.
– Mitocondrias
– Cloroplastos
– Peroxisomas
SISTEMA DE
ENDOMEMBRANAS
2. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
• Está formado por una compleja red de membranas
interconectadas entre sí que se extiende por todo el
citoplasma y forman una serie cavidades de formas
diversas: sacos aplanados, túbulos, vesículas etc que
se comunican entre si. Se trata de una sola membrana
muy replegada que delimita una único espacio: el
lumen. La membrana del retículo se continúa con la
membrana nuclear externa.
• La membrana del RE puede tener adheridos ribosomas
en el lado que da al hialoplasma, lo que nos permite
diferenciar dos tipos de RE:
– RE rugoso o granular posee ribosomas.
– RE liso no tiene ribosomas.
2.1. RETÍCULO ENDOPLÁSTICO
RUGOSO
• Los ribosomas se adhieren a la membrana por
la subunidad mayor, en esta unión intervienen
unas glucoproteínas transmembrana llamadas
riboforinas.
• Este retículo se continúa con el liso y con la
envoltura nuclear .
• La membrana es más fluida y fina que la
plasmática.
• Esta presente en todas las células eucariotas
excepto en los eritrocitos de los mamíferos
• El RER está muy desarrollado en las células
que intervienen en la síntesis de proteínas como
las células secretoras de mucus.
2.1.1. Funciones del RER
• Síntesis y almacenamiento de proteínas: Los
ribosomas, que hay adosados en la cara externa del RE
rugoso, sintetizan proteínas que pueden tener dos
destinos:
– Algunas se incorporan a la membrana del retículo quedando
como proteínas transmembrana.
– Otras son exportadas a otros destinos, incluido el exterior
celular. Entonces pasan al interior de las cavidades (lumen) y de
aquí pasaran al aparato de Golgi que se encargara de
distribuirlas.
– Las que son almacenadas, se unen a chaperonas (proteínas
acompañantes), que facilitan su correcto plegamiento.
• Glicosilación de proteínas: Es el proceso mediante el
cual a las proteínas sintetizadas por los ribosomas se
unen oligosacáridos y forman las glicoproteínas. Este
proceso se inicia en las cavidades del RE rugoso y se
completa en el aparato de Golgi.
2.2. RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO LISO
• Sus membranas se continúan con las del
retículo rugoso, pero no tiene ribosomas
adosados a la parte externa.
• Está muy desarrollado en células que
intervienen en el metabolismo lipídico,
como los hepatocitos donde se sintetizan
lipoproteínas o las células de las cápsulas
suprarrenales donde se sintetizan
hormonas esteroideas, etc..
2.2.1. Funciones del REL
• Interviene en procesos de detoxificación. En las membranas del
RE liso hay enzimas capaces de eliminar o reducir la toxicidad de
sustancias perjudiciales para la célula (producidas por ella misma
mediante el metabolismo o procedentes del exterior), para que
puedan abandonar la célula y ser eliminadas al exterior por la orina
o a través de la bilis. Estos procesos ocurren principalmente en el
hígado.
• Síntesis de lípidos: El REL interviene en la síntesis,
almacenamiento y transporte de lípidos. Solo los ácidos grasos se
sintetizan en el citosol.
• Interviene en el metabolismo de glúcidos: en el REL se hidroliza
glucógeno.
• Contracción muscular. En las fibras musculares el retículo liso
(retículo sarcoplásmico) libera iones de calcio acumulados en su
interior, necesarios para la contracción muscular como respuesta a
un estímulo nervioso.
3. APARATO DE GOLGI
3.1. ESTRUCTURA DEL
APARATO DE GOLGI
• El aparato de Golgi está polarizado. En cada dictiosoma se
diferencian dos caras con distinta estructura y función:
– La cara cis o de formación tiene forma convexa, está relacionada con el
RE y con la membrana nuclear externa. Está rodeada de pequeñas
vesículas de transporte que se forman por gemación del RE, estas
vesículas se denominan vesículas de Golgi o de transición; estas
vesículas se fusionan con las cisternas de Golgi en esta cara.
– La cara trans o de maduración tiene forma cóncava, es la cara más
cercana a la membrana plasmática. Esta rodeada de vesículas más
grandes, llamadas vesículas de secreción, que se forman por gemación
a partir de las cisternas situadas en esta cara del dictiosoma.
• Entre ambas caras existen otras cisternas, cuyos bordes están
rodeados de numerosas vesículas, llamadas vesículas medianas,
estas vesículas transportan compuestos de unas cisternas a otras. Se
forman por gemación del borde de una cisterna y se fusionan con la
siguiente.
3.2. FUNCIONES DEL APARATO
DE GOLGI
• Interviene en el transporte y distribución celular de moléculas
sintetizadas en el RE (proteínas Y lípidos)..
• Forma lisosomas primarios mediante un mecanismo similar al
anterior.
• Se completa la glicosilación de las proteínas iniciada en el RE y
se produce la glicosilación de lípidos para formar glicolípidos.
• Interviene en la regeneración de la membrana plasmática, ya
que la fusión de muchas de las vesículas secretoras, procedentes
del dictiosoma, con la membrana plasmática permite reponer los
fragmentos de la membrana que se pierden mediante endocitosis.
• Sintetiza y segrega los componentes de la pared celular
(celulosa, pectina, hemicelulosa).
• Forma el acrosoma de los espermatozoides y la placa celular
de las células vegetales que dará lugar a la lámina media
4. LISOSOMAS
• Son pequeñas vesículas con una gran variedad de
enzimas hidrolíticas implicadas en procesos se
digestión celular. Dichas enzimas son hidrolasas cuyo
pH óptimo es ácido.
• El pH interno del lisosoma se mantiene entorno a 4-5
gracias a la ATP-asa de la membrana, que bombea
protoneshacia el interior.
• Por otra parte, la cara interna de su membrana contiene
proteínas glucosiladas que impiden la acción de las
proteasas lisosomales.
• Hay dos tipos de lisosomas:
– Primarios: de reciente formación, vienen del complejo
de Golgi y poseen algunas enzimas hidrolíticas.
– Secundarios: formados tras la fusión de varios
lisosomas primarios a una vesícula de endocitosis y
tienen lugar procesos activos de digestión celular.
• En microscopía
electrónica son
fáciles de
localizar porque
es el orgánulo
más oscuro (el
más teñido) de
cuantos contiene
el citoplasma de
la célula
4.1. FUNCIONES DE LOS LISOSOMAS
Participan activamente en los procesos se digestión celular,
dependiendo de la función en estos procesos se clasifican en tres
grupos.
– Fagolisosomas: son orgánulos formados a partir de la unión de los
lisosomas primarios con una vacuola fagocítica que tiene partículas
alimenticias de naturaleza variada. Son abundantes en las amebas que
experimentan procesos de fagocitosis, pues son el mecanismo principal
de nutrición de estos y son esenciales en células defensivas del
organismo.
– Autofagolisosomas: en este caso se fusionan con vacuolas
autofagocíticas para eliminar restos celulares. Son importantes en los
procesos de autofagia un la formación de los tejidos de sostén en
vegetales y en procesos de muerte celular programada.
– Cuerpos multivesiculares: son lisosomas que contienen en su interior
numerosas vesículas.
• Cuando la digestión celular finaliza en los lisosomas secundarios
quedan restos no aprovechables y son excretados al exterior,
aunque a veces permanecen en la célula como cuerpos
residuales.
¿Son todos lisosomas?
¿Por qué tienen un aspecto tan diferente?
CUERPOS RESIDUALES
Gota. En la gota, el ácido
úrico proviniente del
catabolismo de las purinas
se produce en exceso, lo
que provoca la deposición
de cristales de urato en las
articulaciones. Los cristales
son fagocitados por las
células y se acumulan en los
lisosomas secundarios;
estos cristales provocan la
rotura de dichas vacuolas
con la consiguiente
liberación de enzimas
lisosómicos en el citosol que
causa la digestión de
componentes celulares, la
liberación de sustancias de
la célula y la autolisis celular.
DIGESTIÓN EXTRACELULAR
PARA LA
FECUNDACIÓN
DEL ÓVULO, LOS
LISOSOMAS DEL
ACROSOMA
VIERTEN SU
CONTENIDO A
EXTERIOR
5. VACUOLAS
• Las vacuolas son orgánulos citoplasmáticos de elevado contenido
hídrico y funciones diversas.
• Hay distintos tipos:
– Vacuola vegetal. Las células vegetales tienen una gran vacuola
que ocupa gran parte del volumen celular. La membrana se
llama tonoplasto.
• Las funciones de la vacuola vegetal son:
– Mantener la turgencia celular e incrementar la superficie
celular.
– Almacén de reserva de: iones, pigmentos, glocosa,
aminoácidos, etc
– Vacuola contráctil: presente en protistas, se encarga de la
regulación osmótica.
– Vacuolas digestivas: formadas por la unión de un lisosma
primario con vesículas de endocitosis.
Tipos de vacuolas
ORGÁNULOS ENERGÉTICOS
6. MITOCONDRIAS
• Las mitocondrias son
orgánulos que están
presentes en todas las
células eucariotas. Suelen
tener forma más o menos
cilíndrica.
• El número varia según la
actividad celular, siendo
especialmente abundantes
en aquellas células que
requieren un elevado aporte
energético como por ejemplo
las células musculares
estriadas. Una célula puede
llegar a tener hasta 2.000
mitocondrias.
6.1. ESTRUCTURA
6.2. FUNCIONES
• Su función consiste en obtener energía para la
célula, esto se realiza en dos zonas:
– En la matriz mitocondrial se produce:
• La β-oxidación de los ácidos grasos (catabolismo de lípidos).
• El ciclo de Krebs. Parte del catabolismo de glúcidos.
• Replicación y transcrpcion de su rpopio ADN y síntesis de
algunas de sus proteínas.
• En la membrana mitocondrial interna: Se
realiza la fosforilación oxidativa (cadena
respiratoria y síntesis complementaria de ATP)
Pensamos un poco..........
• Las mitocondrias se dividen de forma
independiente, ¿corroboraría este hecho
el origen endosimbiótico de las mismas?
• Las mitocondrias son de origen materno,
¿Qué quiere decir esto? ¿Qué
consecuencias crees que tiene?
7. CLOROPLASTOS
7.1. ESTRUCTURA
COMPOSICIÓN DE LA
MEMBRANA TILACOIDAL
• Esta membrana tienen una composición muy diferente a las
membranas de la envoltura, en ella hay:
– Un 38 % de lípidos, semejantes a los de las membranas de las
envolturas.
– Un 50 % de proteínas, estas son de tres tipos:
• Proteínas asociadas a los pigmentos fotosintéticos, forman
grandes complejos moleculares denominados fotosistemas I y II.
• Proteínas transportadoras de electrones, similares a las que
forman la cadena respiratoria en las mitocondrias,
• Complejos enzimáticos ATP-sintetasa, similares a los de la
membrana mitocondrial interna, que intervienen en la síntesis de
ATP
• Un 12 % de pigmentos fotosintéticos que absorben energía solar.
Estos pigmentos son principalmente de dos tipos: clorofilas (10%)
y carotenoides (2%). En algunas algas pueden aparecer otros
pigmentos accesorios, como la ficocianina o la ficoeritrina.
7.2. FUNCIONES
• FOTOSÍNTESIS
– Fase lumínica: en la membrana tilacoidal
– Fase oscura: en el estroma
• Síntesis de proteínas: En el estroma de
los cloroplastos se sintetizan las proteínas
del cloroplasto que están codificadas por
el ADN del cloroplasto
En una tabla comparativa,
indica las semejanzas y
diferencias entre cloroplastos y
mitocondrias.
8. PEROXISOMAS
• ESTRUCTURA Y FUNCIÓN: Son
parecidos a los lisosomas,
diferenciándose de estos en que
contienen enzimas que degradan los
ácidos grasos y los aminoácidos. Como
estos procesos generan peróxidos,
contienen también catalasa, enzima que
descompone los peróxidos y en particular
el H2O2 en H2O y O2. Sólo se encuentran
en las células animales.
FIN
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