BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
Eva Palacios Muñoz 1
TEMA 4: COMPONENTES DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA:
Tema 4.- Componentes de la célula eucariótica: envueltas celulares, citoplasma, orgánulos subcelulares y citoesqueleto; núcleo. 2.- Membranas celulares: composición química y estructura (modelo de mosaico fluido). Funciones de la membrana plasmática: Función de
intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, mediada o facilitada (permeasas y canales iónicos) y
transporte activo (concepto). Función de formación e intercambio de vesículas: Endocitosis (fagocitosis y pinocitosis). Exocitosis.
3.- Revestimientos de la membrana.
Glucocáliz: Composición y función.
Pared celular: Composición, estructura (pared primaria, lámina media y secundaria) y funciones (impermeabilización, resistencia mecánica o
daños físicos, defensa/protección contra invasiones bióticas, fenómenos osmóticos (turgencia y plasmólisis), determinante de la forma de las
células, de la rigidez de las células y tejidos (determina el crecimiento) y de soporte (sostén) de la planta.
4.- Hialoplasma o citosol.
5.- Citoesqueleto: Componentes fibrosos (microfilamentos y microtúbulos). Estructura y función. Estructura microfilamentos de actina y función
(p.e. microvellosidades). Estructura microtúbulos de tubulina y función (p.e. centríolos, cilios y flagelos)
6.- Ribosomas: Composición, estructura, localización y función.
7.- Sistemas de endomembranas: morfología y función de cada uno de ellos.
Retículo endoplásmico: diferencias en estructura y función entre REL y RER.
Aparato de Golgi: Dictiosoma. Estructura y función.
Lisosomas: Origen, estructura y función: digestión intracelular.
Vacuola vegetal: diversidad de funciones.
8.- Peroxisomas: morfología, composición y función.
9.- Mitocondrias: morfología, estructura, identificación al m.e y función.
10.- Cloroplastos: morfología, estructura, identificación al m.e y función.
11.- El núcleo en interfase: morfología, estructura (envoltura nuclear, nucleoplasma, nucleolo, cromatina). Relación entre cromatina, fibras
nucleosómicas y cromosoma.
ORIENTACIONES 2011-12
2.- Conocer la composición estructura y función de los componentes de la célula eucariótica.
3.- Reconocer en micrografías obtenidas por microscopía electrónica la estructura de la mitocondria y el cloroplasto.
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INDICE
1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA (1º Bach.)
2. LA MEMBRANA PLASMÁTICA CELULAR: COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA.
2.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA. PROPIEDADES DE MEMBRANAS
2.2. FUNCIÓN. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE MEMBRANA
FUNCIÓN DE FORMACIÓN E INTERCAMBIO DE VESÍCULAS: ENDOCITOSIS (FAGOCITOSIS Y PINOCITOSIS).
3. REVESTIMIENTOS DE LA MEMBRANA: GLICOCÁLIX Y PARED CELULAR VEGETAL
4. CITOPLASMA DE LAS CELULAS EUCARIOTAS
MATERIAL DE ALMACENAMIENTO O INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS
5. EL CITOESQUELETO DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
6. RIBOSOMAS
7.
8. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PEROXISOMAS
9. MITOCONDRIAS
10. CLOROPLASTOS
11. NUCLEO
1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA (1º Bach.) (Nivel mínimo)
ELEMENTOS
PRINCIPALES DE
LA CÉLULA
ELEMENTOS
SECUNDARIOS
DESCRIPCIÓN FUNCIÓN
Membrana de
secreción o envueltas
externas
Pared celular vegetal Envoltura formada por sustancias producidas por las
células y depositadas sobre la superficie externa de la
membrana plasmática.
Unir y comunicar células adyacentes.
Mantener la forma celular y la estructura tisular.
Proteger a las células.
Matriz extracelular animal
Membrana
plasmática
- Envoltura que rodea al citoplasma de 75 A de espesor Limitar la célula.
Regular el paso de nutrientes.
Citoplasma Hialoplasma o citosol Es el medio interno líquido de las células, delimitado
por el sistema membranoso celular
Metabolismo
Contiene el citoesqueleto y los orgánulos
Citoesqueleto Red de filamentos y túbulos proteicos. Estructural (mantener la forma celular)
Permitir el movimiento de la célula y el transporte y
organización de los orgánulos por el citoplasma
(separación de cromosomas en la división celular,..).
Morfoplasma
(orgánulos)
Estructuras
Ribosomas Orgánulos globulares de textura porosa
que se pueden hallar dispersos por el
citoplasma o fijos a la membrana del
RER (retículo endoplasmático rugoso).
Síntesis de proteínas
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1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA (2) (1º Bach.) ELEMENTOS DESCRIPCIÓN FUNCIÓN
C
I
T
O
P
L
A
S
M
A
M O
R
F O
P
L A
S
M
A
(ORGÁ-
NULOS)
Retículo
endoplasmático
Sistema membranoso que forma una red de canales y cavidades y
comunica el interior del núcleo con el exterior de la célula.
Transporte y almacenamiento de sustancias necesarias
para la célula.
Síntesis de lípidos en el REL (retículo endoplasmático liso)
y “de proteínas” en el RER (retículo endoplasmático
rugoso).
Aparato de
Golgi
Agrupación de vesículas y sacos aplanados. Síntesis de glúcidos.
Preparación y secreción de sustancias.
Vacuolas Vesículas membranosas de tamaño y forma variable, más
frecuentes y mayores en células vegetales.
Almacenamiento de distintos tipos de sustancias.
Lisosomas Vesículas membranosas de forma esférica, que contienen enzimas
digestivas.
Digestión de moléculas grandes incorporadas por las
células o de orgánulos viejos.
Mitocondrias Orgánulos alargados compuestos por una doble membrana: la
externa lisa y la interna, con una serie de repliegues o crestas
mitocondriales.
Respiración celular (obtención de energía)
Cloroplastos Orgánulos constituidos por una doble membrana que contiene unos
sáculos membranosos o tilacoides, en cuya membrana se halla el
pigmento verde clorofila.
Fotosíntesis, es decir, síntesis de moléculas orgánicas a
partir de las inorgánicas.
N
Ú
C
L
E
O
Membrana nuclear Doble membrana, parecida a la citoplasmática, con poros
diminutos.
Protege al ADN.
Separa el citoplasma del nucleoplasma y los procesos que
suceden en ambos.
Regula el intercambio de sustancias (poros)
Nucleoplasma Medio interno del núcleo (líquido viscoso e incoloro) formado por
agua y biomoléculas.
Síntesis de varios ARN (transcripción) y del ADN nuclear
(replicación o duplicación)
Nucléolo Estructura asociada a algunos filamentos de ADN, localizada en el
nucleoplasma, que desaparece durante la división celular.
Suele haber 2-3 / célula
Síntesis del ARNr y ensamblaje de los ribosomas
Cromatina Complejo macromolecular formado por ADN y proteínas básicas
(histonas).
Las fibras de cromatina están constituidas por una sucesión de
estructuras redondeadas (nucleosomas).
Aparece en interfase.
Conserva y transmite información genética.
Permite la expresión del mensaje genético (transcripción)
durante la interfase.
Forma los cromosomas cuando se divide la célula.
Cromosomas Estructuras en forma de bastón, formadas por condensación de la
cromatina (ADN), que aparecen en la división nuclear. Con 2
cromátidas y 1 centrómero. Su nº es constante para cada especie.
Contiene genes que determinan caracteres heredit.
Facilitan el reparto de información genética del ADN de la
c. madre entre las células hijas.
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2. MEMBRANAS CELULARES: LA MEMBRANA PLASMÁTICA CELULAR
1. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA (MODELO DEL MOSAICO FLUIDO)
2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA: 1. Función de intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, facilitada
(permeasas y canales iónicos) y transporte activo (primario y secundario). 2. Función de formación e intercambio de vesículas: endocitosis (fagocitosis y
pinocitosis).
2.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA (I)
Membrana unitaria o celular (común a todas las membranas biológicas):
Membranas celulares y membranas de orgánulos membranosos: estructura trilaminar (dos bandas oscuras separadas por una banda clara)
Delgada lámina de 75 angstroms de espesor, que rodea y limita completamente a la célula.
Estructura Unidad de membrana o membrana unitaria (estructura trilaminar: dos bandas oscuras separadas por una banda clara), común a todas las membranas
biológicas.
Las membranas son asimétricas: constan de cara interna y cara externa.
Espesor 75 angstrom
Definición Estructura que rodea y limita completamente a la célula
Funciones Separa el citoplasma y orgánulos citoplasmáticos del medio.
Protege a la célula del medio externo.
1. Controla la entrada y salida de sustancias (barrera selectiva).
Produce y controla gradientes electroquímicos (cadenas de transporte y proteínas)
Intercambia señales con el medio externo.
Controla la división celular o citocinesis.
Inmunidad celular
2. Endocitosis y la exocitosis.
Composición
1 Lípidos de
membrana (40%)
2 Proteínas de
membrana
(60%)
Bicapa lipídica: con zonas hidrófilas (hacia fuera) y zonas hidrófobas (hacia adentro).
Proteínas asociadas a la cara interna, externa o transmembranales.
Fosfolípidos
(anfipáticos)
Cabezas polares (glicerina de fosfoglicéridos)
Colas apolares (ácidos grasos)
Glucolípidos
(contienen oligosacáridos)
Derivan de esfingolípidos (células animales) y fosfoglicéridos (vegetales y procariotas)
Sólo en cara externa de la membrana..
Esteroles Derivan del colesterol.
Sólo en eucariotas, sobre todo en células animales.
Funciones Estructural
De reconocimiento y adhesión
Transporte y metabolismo celular.
Tipos (dependiendo del enlace con la
membrana)
Integrales (enlaces hidrófobos) Proteínas transmembranales
Proteínas asociadas a la cara interna o externa
Glucoproteínas (enlace covalente) en cara ext.
Periféricas
(enlaces iónicos)
Proteínas asociadas, principalmente a la cara interna.
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2.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA (II)
BIOMOLÉCULAS TIPOS PROPIEDADES LOCALIZACIÓN MOVILIDAD/ etc. FUNCIÓN
PROTEÍNAS
(52%)
Integrales o
intrínsecas
Unidas
fuertemente a
los lípidos de
m. (enlaces
covalentes)
Son anfipáticas
(apolares y
polares)
Están englobadas
total o
parcialmente en
la bicapa
Transmembranales Ej. Proteínas
transmembranosas
Estructural
De reconocimiento y
adhesión.
Transporte
Metabolismo
Receptores de señales
del medio externo
Mantener potenciales de
membrana (funciones de
relación)
Asociadas a caras
externa o interna
Glucoproteínas en
cara externa
Periféricas o
extrínsecas
Unidas
débilmente a m.
(enlaces
iónicos)
Son solubles
(polares)
Están adosadas principalmente a la
capa interna.
Se unen a los lípidos de m.
y a proteínas integrales
LÍPIDOS (40%) Fosfolípidos Cefalinas
(46%)
Lecitinas (11%)
Son antipáticos:
zonas hidrófilas
(fuera) y
zonas hidrófobas
(dentro)
Se orientan y se autoensamblan,
formando la bicapa
Giran sobre sí mismos
Se desplazan lateralmente
Pueden cambiar de capa
(raro)
Estructural
Autorreparación de
roturas
Fusión con otras
membranas Esfingolípidos
Colesterol (30%) Entre los fosfolípidos Estabiliza la bicapa
(aumenta su rigidez y
resistencia y disminuye su
fluidez)
GLÚCIDOS (8%) Oligosacáridos Glucoproteínas Sólo en la cara externa de la m.
Glucolípidos Derivan de
esfingolípidos o
fosfoglicéridos
FUNCIONES DE LÍPIDOS DEFINICIÓN EXPLICACIÓN
Autoensamblaje La formación de bicapas en medios acuosos es espontánea
Autosellado Las bicapas tienden a cerrarse formando vesículas esféricas
Fluidez
Impermeabilidad Se debe a su naturaleza hidrófoba y apolar Es impermeable a iones y moléculas hidrosolubles, sobre todo, grandes
Impide que escape de la célula la mayoría de su contenido hidrosoluble
PROPIEDADES DE MEMBRANAS
Son asimétricas
(asimetría lipídica y proteica)
Constan de cara interna y
cara externa.
Las glucoproteínas y los glucolípidos sólo están en la cara externa
Las proteínas pueden estar en ambas
Son dinámicas Sus moléculas pueden
desplazarse lateralmente
Movimiento de difusión lateral Dentro de cada monocapa, los lípidos pueden intercambiar
fácilmente su lugar con moléculas vecinas
Paso de una monocapa a otra No ocurre casi nunca
Autorrepararse
(autosellado)
Las bicapas tienden a cerrarse formando vesículas esféricas
Tiene permeabilidad selectiva
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2.1. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA: MODELO DEL MOSAICO FLUIDO. Singer y Nicholson (1972) (III)
ESTRUCTURA MOSAICO FLUIDO FLUIDEZ
Doble capa de lípidos Se denomina así porque todas las
moléculas pueden moverse lateralmente
Estructura no rígida, sino que permite al
movimiento de proteínas dentro de la bicapa
lipídica.
Proteínas integrales son también anfipáticas.
La fluidez de la membrana disminuye si:
1. Aumenta el grado de saturación y longitud
de cadenas de ácidos grasos, así como la
proporción del colesterol.
2. Desciende la temperatura.
Sólo se mantendrá la fluidez si la Tª es mayor que
el punto de fusión de sus lípidos.
Moléculas
proteicas
Englobadas en la
bicapa
En ambas caras de
la superficie de la
bicapa
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2.2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA (I) 1. Función de intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, facilitada (permeasas y canales
iónicos) y transporte activo (primario y secundario).
2. Función de formación e intercambio de vesículas: endocitosis (fagocitosis y pinocitosis).
FUNCIONES TIPOS/ ETC.
Estructural Separar y proteger a la célula del
medio externo.
Transporte
Intercambio de sustancias Permeabilidad
selectiva
Transporte pasivo Difusión Difusión simple
Difusión facilitada o
mediada
Canales
iónicos
Permeasas
Transporte activo Primario
Secundario
Formación e
intercambio de vesículas
Endocitosis
Fagocitosis Endosomas y
lisosomas
Pinocitosis
Exocitosis
Defensa Reconocimiento y adhesión
(inmunidad celular)
Receptores de
superficie
Relación
Receptora de señales del medio
externo
Adhesión celular Uniones celulares De oclusión o herméticas
De anclaje Bandas de
adhesión
Desmosomas
Hemidesmosomas
Uniones comunicantes Gap
Plasmodesmos
Reproducción Controla la división celular o
citocinesis.
Metabolismo Produce y controla gradientes
electroquímicos
(cadenas de transporte y
proteínas)
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2.2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA (II): TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE MEMBRANA
TIPOS
DE
TRANS-
PORTE
CARACTERÍSTICAS TIPOS SUBTIPOS CARACTERÍSTICAS SUSTANCIAS
TRANSPORTADAS GASTO DE
ENERGÍA
(ATP)
GRADIENTE
ELECTROQUÍMICO
(Diferencia de
concentración y
gradiente eléctrico)
P
A
S
I
V
O
No, difusión
espontánea de
sustancias
A favor del gradiente
(entre interior y
exterior de la célula).
DIFUSIÓN
SIMPLE
1. A través de la membrana.
La velocidad
depende de
-El tamaño
-La diferencia de
concentración y
-Lo lipófila que sea
la sustancia.
Moléculas lipídicas
(hormonas esteroideas)
Moléculas disueltas de
pequeño peso molecular
(O2, CO2.).
Agua
(ÓSMOSIS)
DIFUSIÓN
FACILITADA
2. A través de proteínas de
canal o canales iónicos
(mayor velocidad)
Los canales de la
membrana se
abren mediante
Voltaje
(variaciones del
potencial eléctrico
de la membrana)
- Moléculas polares
- Iones (Na+, K+..) o
- Solutos de pequeño tamaño.
(Propagación del impulso
nervioso en las membranas
neuronales: entra el sodio y
se despolariza la m.).
Ligando (neurotransmisores u
hormonas).
Mediante proteínas
transportadoras
(permeasas)
Cambian su
configuración
(estados ping y
pong)
Moléculas polares grandes
(azúcares, aminoácidos,
nucleótidos)
A
C
T
I
V
O
Sí
-También
intervienen
enzimas de
membrana.
Ej. la ATPasa
(permeasa)
En contra del
gradiente
(mantienen diferentes
concentraciones intra
y extracelulares de
diferentes sustancias).
BOMBA DE Na+ - K+ o
ATPasa de Na+/K+ antiporte
La ATPasa hidroliza el ATP para
obtener energía para el transporte.
Bombea 3 Na+ al exterior y
2 K+ hacia el interior de las
neuronas
(crea un potencial de
membrana)
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2.2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. (III)
FUNCIÓN DE FORMACIÓN E INTERCAMBIO DE VESÍCULAS: ENDOCITOSIS (FAGOCITOSIS Y PINOCITOSIS).
Sucede mediante vesículas revestidas (rodeadas por una red de filamentos proteicos de clatrina (proteína de la cara interna de la membrana)) (NIVEL MÍNIMO)
MECANISMOS CONCEPTO TIPOS EJEMPLO
ENDOCITOSIS Captación de partículas del medio
externo mediante invaginación de
la membrana
PINOCITOSIS Endocitosis de líquidos Ingestión de agua y partículas en disolución
FAGOCITOSIS Endocitosis de sólidos Ingestión de microorganismos y restos celulares mediante
fagosomas (grandes vesículas revestidas), que acaban
uniéndose a lisosomas para formar una vacuola digestiva.
ENDOCITOSIS
MEDIADA POR
RECEPTOR
Sólo se introduce la sustancia si hay
su correspondiente receptor en la
membrana
Ingestión de la hormona insulina
EXOCITOSIS Expulsión de macromoléculas,
transportadas por vesículas, al
medio externo
Formación de pared celular vegetal
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2.2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. (IV)
PROCESOS DE FORMACIÓN DE VESÍCULAS Y FUSIÓN CON LA MEMBRANA QUE GASTAN ENERGÍA (NIVEL ALTO)
TIPO DEFINICIÓN TIPOS CARACTERÍSTICAS VESÍCULAS EJEMPLO
E
N
D
O
C
I
T
O
S
I
S
Introducción de
partículas del
medio, por
invaginación de
la membrana
plasmática y
formación de
vesículas
Según naturaleza y
tamaño de partículas
PINOCITOSIS
Partículas pequeñas y líquidos Invisibles al M.O. Todas las células.
FAGOCITOSIS
Partículas grandes, organismos vivos
o restos celulares, sólidos
Fagosomas o vesículas de
fagocitosis visibles al M.O.
Células del sistema inmunitario
(macrófagos y neutrófilos)
Organismos fagótrofos (amebas
que emiten pseudópodos)
Según haya o no
receptor de membrana
ENDOCITOSIS
SIMPLE
Sin reconocimiento específico De endocitosis Captura e ingestión del alimento
ENDOCITOSIS
MEDIADA POR
RECEPTOR
Con receptor específico de la
macromolécula
De endocitosis revestida, que
luego pierde el revestimiento
de clatrina
Absorción del colesterol (que va
a la membrana o a servir para
sintetizar hormonas).
Ingestión de la hormona
insulina.
E
X
O
C
I
T
O
S
I
S
Secreción de
macromoléculas
o partículas
FUNCIONES
ESTRUCTURALES
O DE RELACIÓN
(secreción de
sustancias sintetizadas
en interior de célula)
Secreción
constitutiva
De sustancias con
función estructural
Continuamente Fusión en toda
la membrana
Vesículas
procedentes
del RE-
Golgi.
Renovación de membrana o
glicocáliz
Secreción regulada De sustancias con
función de relación
Dependiendo
de estímulos
externos
Fusión
localizada en
determinados
lugares de la
membrana.
Vesículas
revestidas de
CLATRINA
Hormonas (glándul. endocrinas)
Enzimas digestivas (g.
exocrinas)
Neurotransmisores (neuronas).
FUNCIÓN DE
EXCRECIÓN
SECRECIÓN DE
PRODUCTOS DE
DESECHO
Sustancias procedentes de digestión
de partículas fagocitadas
A veces, fusión en lugares
especializados de la membrana
Protistas y macrófagos.
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3. REVESTIMIENTOS DE LA MEMBRANA: MEMBRANAS DE SECRECIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS
3.1. GLUCOCÁLIZ: COMPOSICIÓN Y FUNCIÓN
3.2. PARED CELULAR: COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA (PARED PRIMARIA, LÁMINA MEDIA Y SECUNDARIA) Y FUNCIONES:
IMPERMEABILIZACIÓN,
RESISTENCIA MECÁNICA A DAÑOS FÍSICOS,
DEFENSA/PROTECCIÓN CONTRA INVASIONES BIÓTICAS,
FENÓMENOS OSMÓTICOS (TURGENCIA Y PLASMÓLISIS), DETERMINANTE DE:
LA FORMA DE LAS CÉLULAS,
LA RIGIDEZ DE CELULAS Y TEJIDOS (DETERMINA EL CRECIMIENTO) Y
DE SOPORTE (SOSTÉN) DE LA PLANTA.
MEMBRANAS DE SECRECIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS
Son capas formadas por sustancias producidas por las células que se depositan sobre la superficie externa de la membrana plasmática.
3.1. GLUCOCÁLIZ O MATRIZ EXTRACELULAR (GLICOCÁLIZ):
Conjunto de cadenas de oligosacáridos pertenecientes a los glucolípidos y glucoproteínas de la membrana celular de muchas células animales.
COMPOSICIÓN LOCALIZACIÓN FUNCIÓN EJEMPLOS
Fracción glucídica. Rodeando a la célula
(exterior de la membrana)
Protege la superficie celular de daños físicos y
químicos.
Filtra las sustancias que llegan a la célula
Comunicación intercelular:
Reconocimiento e interacción entre las células de los
tejidos (receptores de superficie).
-Uniones entre células del mismo tejido
- Fecundación de gametos (unión óvulo- espermatozoide)
- Respuestas inmunitarias:
Infecciones por virus y bacterias
Antígenos específicos de cada individuo
(rechazo de transplantes)
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3.1. MEMBRANAS DE SECRECIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS: COMPARACIÓN ENTRE PARED CELULAR Y MATRIZ EXTRACEL. (Más desarrollada)
Son capas formadas por sustancias producidas por las células que se depositan sobre la superficie externa de la membrana plasmática.
TIPOS PARED CELULAR VEGETAL MATRIZ EXTRACELULAR DE C. ANIMALES
CA
RAC
TE
RES
Es una envoltura gruesa y rígida, muy organizada. Componentes: cristalino (celulosa) y amorfo (matriz de pectinas, etc.)
Aparece entre las células de los tejidos animales como nexo de unión.
(Desarrollo variable según tejidos).
Es una envoltura glucoproteica unida covalentemente a glucoproteínas y
glucolípidos de m.
ES
TRUC
TURA
1. Lámina media (pectina,…)
2. Pared primaria (pectina,…)
3. Pared secundaria (celulosa)
Molécula esencial plumosa.
C
O
M
P
O
S
I
C
I
Ó
N
Dos componentes:
Red de fibras de celulosa y
1. Pectatos, proteínas y celulosa
2. Pectina, celulosa, hemicelulosa y
proteína
3. Celulosa
Red de fibras de proteínas en
Colágeno
Elastina
Fibronectina
Resistencia
Elasticidad
Adhesión
Matriz de agua, sales, pectinas,
etc.
Lignina
Suberina
y cutina
Rigidez
Impermeabilidad
Gel de glucoproteínas
hidratadas
(glucosaminoglucanos o
GAG o mucopolisacáridos)
(sustancia fundamental
amorfa).
Acido hialurónico
+
Carbonato
cálcico
y sílice
Rigidez
Proteoglucanos o
mucoproteínas
Proteína filamentosa central +
Muchos filamentos de GAG
(glucosaminoglucanos)
F
U
N
C
I
Ó
N
Unir y comunicar células adyacentes.
Mantener forma celular y estructura tisular.
Intercambiar fluidos.
Resistencia mecánica o daños físicos
Forma el tejido de sostén que perdura tras la muerte
Defensa invasiones bióticas (proteger de agentes patógenos.)
Protección contra fenómenos osmóticos (turgencia y plasmólisis:
Impedir la muerte por turgencia
(alta presión osmótica del citoplasma).
Impermeabilización (impedir la pérdida de agua).
Formar tejidos conectivos u óseo.
Reconocimiento y adhesión celulares
(marcador de membrana y receptor de moléculas).
Proteger de enzimas proteolíticas.
Metabolismo (enzimas).
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4. CITOPLASMA DE LAS CELULAS EUCARIOTAS: Conjunto formado por el citosol y todos los demás orgánulos (salvo el núcleo).
4.1. CITOSOL O HIALOPLASMA: Es el medio interno líquido de las células, delimitado por el sistema membranoso celular COMPOSICIÓN FUNCIÓN
Agua (85%)
Metabolismo Glucólisis
Fermentación
Hidrólisis de grasas
Síntesis de proteínas
Sustancias disueltas formando una dispersión coloidal (sol-----gel) Contiene el citoesqueleto Red de filamentos y túbulos proteicos
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4.2. INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS O MATERIAL DE ALMACENAMIENTO: (NIVEL ALTO)
Sustancias inertes hidrófobas que pueden existir en el citoplasma celular de todos los eucariotas.
ORIGEN LOCALIZACIÓN EJEMPLO FUNCIÓN
INTRACELULAR REINO TEJIDO
Productos sintetizados por la
propia célula, resultantes del
metabolismo o productos de
desecho
Dentro de grandes
vacuolas o dentro
del citoplasma
Vegetales Células parenquimáticas de reserva Granos de almidón Fuente de energía
Células de semillas de oleaginosas Gotas de grasa
Animales C. hepáticas y musculares Glucógeno Fuente de energía/
contracción muscular
C. adiposas Lípidos (TAG) Fuente de energía
TIPOS
INCLUSIONES COMPOSICIÓN LOCALIZACIÓN EJEMPLO FUNCIÓN
INTRACELULAR REINO TEJIDO
Cristalinas Depósitos de proteínas
mayoritariamente
En cualquier
compartimento
celular, incluido el
núcleo.
Vegetales Drusas y
ráfides
Proceden de sales
cristalizadas como
oxalato cálcico
Animales Células de Sartoli de tubos
seminíferos de mamíferos
Células de Leydig o
intersticiales, sitas entre
tubos seminíferos.
Hidrófobas Productos sintetizados
por la propia célula,
resultantes del
metabolismo o
productos de desecho
Dentro de grandes
vacuolas o dentro
del citoplasma
Vegetales Células parenquimáticas de
reserva
Granos de almidón Fuente de energía
Células de semillas de
oleaginosas
Gotas de grasa
Células del pericarpio de
frutos cítricos
Aceites esenciales
Hevea brasiliensis
(árbol del caucho)
Látex
Animales C. hepáticas y musculares Glucógeno Fuente de energía/
contracción
muscular
C. adiposas Lípidos (TAG) Fuente de energía
C. piel (melanocitos) Pigmentos Melanina Protección de piel
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5. EL CITOESQUELETO DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS:
Componentes fibrosos (microfilamentos y microtúbulos). Estructura y función.
1. Estructura microfilamentos de actina y función (microvellosidades).
2. Estructura microtúbulos de tubulina y función (centríolos, cilios y flagelos) (nivel mínimo)
COMPONENTES COMPOSI
CIÓN
ESTRUCTURA FUNCIÓN
MICROTÚBULOS
(240 angstroms)
Tubulina +
MAPS
Sección transversal: 13
protofilamentos formados por
dímeros de α y β tubulina, alrededor
de un núcleo central hueco.
Mantenimiento de la forma celular.
Transporte intracelular de orgánulos y partículas.
Constituyen el huso mitótico y los centríolos.
Forman el esqueleto interno de cilios y flagelos.
MICROFILAMENTOS
(70 angstrom)
Actina Monómeros que forman filamentos
constituidos por dos hebras
enrolladas helicoidalmente.
Contracción muscular.
Movimiento de ciclosis
Soporte estructural (pseudópodos, microvellosidades y
desmosomas)
Formación del anillo contráctil en la citocinesis de las células
animales.
FILAMENTOS
INTERMEDIOS
(neurofilamentos,
tonofilamentos, etc.)
(100 angstroms)
Proteínas
(queratina,
desmina,
etc.)
Muy estable. Estructural.
(en zonas sometidas a esfuerzos mecánicos)
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5. CITOESQUELETO: (II) (MÁS COMPLETO)
Red de filamentos proteicos situados en el citosol que contribuyen a la morfología, organización interna y movimiento celular
COMPONENTES COMPOSICIÓN GROSOR CARACTERES ESTRUCTURA FUNCIÓN
MICROTÚBULOS
(son los más
importantes)
Tubulina 250 A
Se originan desde la
centrosfera (animales) o un
centro organizador de
microtúbulos (veg.).
Están dispersos en el
citoplasma o formando
cilios, flagelos y
centríolos.
Son
formaciones
cilíndricas.
Sección
transversal de
un microtúbulo:
13
protofilamentos
formados por
dímeros de y
tubulina,
alrededor de un
núcleo central
hueco.
1. Mantenimiento de la forma celular (axones).
1. Formar el citoesqueleto, huso mitótico, pseudópodos
y centríolos y derivados (cilios y flagelos).
2. Movimiento de la célula (pseudópodos, cilios y
flagelos).
3. Organización del citoesqueleto
4. Transporte intracelular de orgánulos y partículas.
5. Separación de cromosomas.
F
I
L
A
M
E
N
T
O
S
Microfilamentos Actina
(normalmente)
70 A Monómeros que forman
filamentos (constituidos por dos
cadenas de actinas enrolladas
helicoidalmente).
1. Mantienen la forma de la célula (córtex o red densa)
2. Soporte estructural de prolongaciones
citoplasmáticas (pseudópodos y microvellosidades)
3. Contracción muscular (actina + miosina).
Filamentos
intermedios
Proteínas
(queratina,
desmina,.)
150 A
(grosor
intermedio)
Son neurofilamentos,
tonofilamentos o
filamentos de queratina
(epitelios y desmosomas),
etc.
Muy estable. 6. Estructural: mantener la forma celular.
(en células sometidas a esfuerzos mecánicos)
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5. CITOESQUELETO (III)
2. ESTRUCTURAS CITOPLASMÁTICAS (CARENTES DE MEMBRANA):
ESTRUCTURAS MICROTUBULARES: CENTRÍOLOS, CILIOS Y FLAGELOS
1. CENTROSOMA: Es exclusivo de células animales, está próximo al núcleo y es un centro organizador de los microtúbulos
2. UNDULIPODIOS: Son prolongaciones citoplasmáticas formadas por microtúbulos y encargadas del movimiento celular
TIPOS DE
ESTRUCTURAS
COMPOSICIÓN ESTRUCTURA DETALLES ESTRUCTURA FUNCIÓN
CENTROSOMA
(CITOCENTRO O
CENTRO CELULAR)
1. DIPLOSOMA
Dos CENTRÍOLOS
perpendiculares entre
sí
9 x 3 +0 9 tripletes de microtúbulos que
forman un cilindro hueco
Da lugar a todas las estructuras
constituidas por microtúbulos:
Cilios y flagelos
Huso acromático
Citoesqueleto
2. CENTROSFERA Esfera de material
denso.
Centro organizador de microtúbulos
(áster)
3. ASTER Microtúbulos radiales
U
N
D
U
L
I
P
O
D
I
O
S
CILIOS Y
FLAGELOS
1. TALLO 1.1. Membrana
1.2. Matriz o
medio interno
1.3. Axonema
9 x 2 +2 9 dobletes de microtúbulos periféricos
y un par de microtúbulos centrales.
Dineína y nexina.
Fibras radiales
Dineína Permite y origina el
movimiento de microtúbulos
Nexina Mantiene la forma cilíndrica
2. Zona de transición Placa basal Carece de membrana
3. CORPÚSCULO
BASAL
o cinetosoma
Equivalente a un
centríolo
9 x 3 +0 9 tripletes de microtúbulos,
sin doblete central
Organiza los microtúbulos del axonema
4. Raíces ciliares Conjunto de
microfilamentos
Contráctil
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6. EL CITOPLASMA DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS: RIBOSOMAS
Composición, estructura, localización y función
3. ESTRUCTURAS DEL CITOPLASMA DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
1. RIBOSOMAS : Estructuras globulares carentes de membrana, observables sólo con microscopio electrónico.
ESTRUCTURA COMPOSICIÓN LOCALIZACIÓN FUNCIÓN
Subunidad mayor
65 S Agua 80%
Proteínas 10%
ARNr 10%
Libres en el
citoplasma
Aislados Síntesis de proteínas o traducción del mensaje
genético, uniendo los aminoácidos en un orden
predeterminado.
Una vez terminada la biosíntesis, las dos
subunidades se separan
Subunidad menor 40 S Unidos formando polisomas o
polirribosomas
Adheridos a R. E. R.
Membrana nuclear externa
Libres en la matriz
de
Mitocondrias (mitorribosomas)
Cloroplastos (plastirribosomas)
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7. SISTEMAS DE ENDOMEMBRANAS
ORGÁNULOS CELULARES CON MEMBRANA SENCILLA O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS TIPOS MORFOLOGÍA FUNCIÓN IDENTIFICACIÓN AL M.
ELECTRÓNICO RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO Conjunto de membranas y
cavidades cerradas de forma
variable (cisternas, túbulos...).
Síntesis y transporte de proteínas
y lípidos de membrana o de
secreción, en colaboración con el
Aparato de Golgi.
RER Síntesis, almacén y transporte
de prótidos
Contorno
rugoso
Con ribosomas
asociados
Sistema membranoso
intracelular que se extiende
entre la membrana plasmática
y la nuclear.
REL Síntesis, almacén y transporte
de lípidos
Contorno
liso
Sin ribosomas
Control del Ca2+ en músculos
Detoxificación APARATO DE GOLGI Conjunto de
dictiosomas +
Cara cis Recoge vesículas
de transición del
R. E.
Transporte de lípidos.
Modificación de proteínas (modifica oligosacáridos de
glucoproteínas).
Distribución de biomoléculas por la célula: selecciona
las proteínas que se deben transportar.
Secreción de proteínas (exocitosis)
Formación de pared celular vegetal y glucocáliz.
Génesis de lisosomas.
Cerca del R. E. R. y de la
membrana nuclear, con
dictiosomas de aspecto
concéntrico Vesículas de
secreción.
Pila de
cisternas o
sáculos del
dictiosoma
Procesa moléculas
por adición de
glúcidos
Forma vesículas
intercisternas
Cara trans Forma vesículas de
secreción o
lisosomas LISOSOMAS Primarios Pequeñas
vesículas con
enzimas
hidrolíticos
Sólo enzimas Digestión celular Intracelular
(se unen a
vacuolas)
Autofagia De orgánulos o
células
Proceden del Golgi
Heterofagia Por fagocitosis o
pinocitosis
Secundarios E. y restos no
digeridos
Extracelular Vierten sus enzimas al exterior
VACUOLA VEGETAL Orgánulo donde se acumula
agua y otras sustancias:
inclusiones lipídicas, resinas,..
enzimas lisosómicas.
Almacén de sustancias de reserva (mucha agua, sales y azúcares,
manteniendo la presión de turgencia celular)
Aumentar la superficie de células
Puede ocupar el 90% del
volumen de la célula vegetal
PEROXISOMAS Vesículas esféricas con
enzimas oxidativos
(peroxidasa y catalasa)
Permitir la vida de los seres anaerobios en una atmósfera rica en O2.
Retraso en el envejecimiento celular
Reacciones de oxidación de compuestos orgánicos similares a las realizadas
por las mitocondrias; pero sin obtención de ATP (originan agua oxigenada).
Detoxificación (peróxido de hidrógeno, etanol, ión superóxido)
Vesículas esféricas parecidas a
lisosomas con matriz densa
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ORGÁNULOS CELULARES CON MEMBRANA SENCILLA U ORGÁNULOS MEMBRANOSOS O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS (1)
ORGÁNULO MORFOLOGÍA TIPOS FUNCIÓN EJEMPLO DE FUNCIÓN RETÍCULO
ENDOPLAS-
MÁTICO
-Conjunto de membranas y cavidades
cerradas de forma variable (cisternas,
túbulos..)
- Sistema membranoso intracelular que se
extiende entre la membrana plasmática y
la nuclear.
- Divide el contenido líquido del
citoplasma en 2 compartimentos: lumen y
citosol
- Su membrana es parecida a la plasmática;
pero más delgada y fluida (con menor
proporción de lípidos).
RER Con
ribosomas
adheridos
mediante
riboforinas
1. Síntesis y/o modificación de
proteínas.
2. Introducción en el lumen.
3. Almacén de proteínas.
4. Transporte de proteínas en vesículas.
Glucosilación
REL Sin
ribosomas
1. Síntesis, almacenamiento y
transporte de lípidos y derivados
2. Detoxificación (alcohol).
3. Contracción muscular
Fosfolípidos, colesterol, etc.
Retículo sarcoplásmico
COMPLEJO
DE GOLGI
Conjunto de dictiosomas
+
vesículas de secreción.
Presenta polaridad estructural (caras cis y
trans) y fisiológica (vesículas de
transición, intercisternas y de secreción)
Cara cis o
de formación o
proximal
(cerca del RER)
Recibe
vesículas de
transición
1. Transporte, maduración,
acumulación y secreción de
proteínas (procedentes del RE)
2. Glucosilación de lípidos y proteínas
dando lugar a glucolípidos o
glucoproteínas de membrana o de
secreción.
3. Distribución de biomoléculas por la
célula
4. Formación de pared celular vegetal y
glucocáliz.
5. Génesis de lisosomas.
Modificación de proteínas
Selecciona las proteínas que se
deben transportar. Exocitosis
Modifica oligosacáridos de
glucoproteínas.
Transporte de lípidos.
Síntesis de proteoglucanos
(mucopolisacáridos) de la
matriz extracelular y de
glúcidos de pared celular
(peptina, hemicelulosa y
celulosa)
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ORGÁNULOS MEMBRANOSOS (2) (Ampliación)
ORGÁNULO MORFOLOGÍA/ ETC. TIPOS FUNCIÓNES ORIGEN/ RELACIÓN
LISOSOMAS Pequeñas vesículas rodeadas por una
membrana unitaria con contenido
enzimático (hidrolasas ácidas:
carboxipeptidasas, fosfatasa ácida,
lipasa, neuraminidasa...)
Estas enzimas digestivas
- se forman en el RER
- pasan al Golgi y
- se acumulan en el interior de
lisosomas.
PRIMARIO
(Sólo contiene
enzimas
hidrolíticas)
.
Digestión celular. A. de Golgi
SECUNDARIOS
(contienen
sustratos en vías
de digestión y
procede de la
unión con
vacuolas)
Vacuola digestiva o
heterofágica
(Fagolisosoma o
Heterolisosoma)
Digestión
intracelular
Heterofagia Captura de
sustancias del
exterior por
endocitosis, cuerpo residual
expulsado por
exocitosis
Unión de lisosoma
primario y vacuola
fagocítica (fagosoma).
Vacuola autofágica
(Autofagolisosoma)
Autofagia Eliminación de
restos de
orgánulos
dañados
(metamorfosis,
tejidos sostén)
Unión de lisosoma
primario y vacuola
autofagocítica
(autofagosoma).
Cuerpo residual
( telolisoma)
Lisosoma secundario
con restos no expulsados
al exterior.
Ej. Granos de
aleurona
Almacén de proteínas en estado cristalino
dentro de semillas.
VACUOLAS Orgánulos rodeados por una
membrana plasmática donde se
acumula agua y otras sustancias
(inclusiones: lipídicas, resinas,
látex).
Vacuoma: conjunto de vacuolas de
una célula vegetal.
Vegetales Tonoplasto:
membrana de la
vacuola
Almacén de sustancias de reserva (acumular
mucha agua manteniendo turgencia celular)
Aumentar la superficie de células
Contener enzimas lisosómicas.
Fusión de vesículas del
RE y del Golgi o
invaginación de la
membrana./ lisosomas
Animales
(vesículas)
Vacuolas pulsátiles
o contráctiles de
protozoos
Regular la presión
osmótica
Expulsar gran
cantidad de agua que
entra por ósmosis.
V. fagocíticas Nutrición
V. pinocíticas
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8. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PEROXISOMAS: Morfología, composición y función. (I) (NIVEL MÍNIMO)
Son vesículas esféricas, parecidas a lisosomas con matriz densa y con membrana sencilla; pero que contienen enzimas oxidasas
MORFOLOGÍA FUNCIÓN
Vesículas esféricas con
enzimas oxidativos
(peroxidasa y catalasa)
Reacciones de oxidación de compuestos orgánicos similares a las realizadas por las mitocondrias; pero sin obtención de ATP (originan agua
oxigenada).
Detoxificación (peróxido de hidrógeno, etanol, ión superóxido)
PEROXISOMAS: Vesículas esféricas parecidas a lisosomas; pero que contienen enzimas oxidasas. (nivel mayor)
ORGÁNULO MORFOLOGÍA COMPOSICIÓN FUNCIÓN ORIGEN
PEROXISOMAS
1.Membrana única (procede
del RE)
2.Matriz densa
Con 26 tipos de enzimas
oxidativas:
Enzimas
oxidativas
1. Peroxidasa
2. Catalasa
3. Otras
Reacciones de oxidación de compuestos
orgánicos, parecidas a las realizadas por
mitocondrias
1. Originan agua oxigenada.
2. Produce O2 + agua
Pero no sintetizan ATP
Endosimbiosis
anterior a la de las
mitocondrias.
Permitían la vida en
una atmósfera cada
vez más rica en
oxígeno.
Detoxificación de... - Peróxido de hidrógeno
- Etanol de bebidas alcohólicas
- Ión superóxido
Eliminar exceso de A. grasos. aa, ..
GLIOXISOMAS Tipo especial de peroxisoma
que sólo se halla en vegetales.
Transformar ácidos grasos almacenados
en glúcidos, durante la germinación de
semillas oleaginosas.
Ciclo del ácido glicoxílico
ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PEROXISOMAS (II) (MÁS AMPLIADO)
ORIGEN MORFOLOGÍA FUNCIÓN
Metabolismo Al principio de la vida Actualmente
Su membrana
procede del R. E.
Vesículas esféricas con una matriz
densa, parecidas a los lisosomas,
pero con 26 tipos de enzimas
oxidasas (peroxidasa y catalasa,
D- aminooxidasa y uratooxidasa)
Reacciones de oxidación de compuestos
orgánicos similares a las realizadas por
las mitocondrias; pero sin obtención de
ATP (originan agua oxigenada).
Permitir la vida de los seres
anaerobios en una atmósfera
cada vez más rica en O2.
Retraso en el envejecimiento celular
1º. Peroxidasa Oxida varios compuestos orgánicos y
desprende H2O2 (agua oxigenada o
peróxido de H, muy tóxico)
Eliminar el exceso de ácidos grasos,
aminoácidos, etc.
2º. Catalasa Descompone el H2O2 en agua y oxígeno Detoxificación (eliminación de sustancias
tóxicas oxidándolas: peróxido de
hidrógeno, etanol, ión superóxido)
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9. MITOCONDRIAS: Orgánulos encargados de la obtención de energía mediante respiración celular. (I)
MORFOLOGÍA FUNCIÓN
Forma y tamaño variable. Respiración celular Obtener energía para
la célula
1. Doble membrana
M. mitocondrial externa Con muchas porinas
Espacio intermembranoso o perimitocondrial.
M. mitocondrial
interna
Parecida a la de bacterias, con
ATPasas y CTE en crestas
mitocondriales
Creación de gradientes electroquímicos.
Fosforilación oxidativa
Síntesis de ATP
2. Matriz
mitocondrial
ADN mitocondrial circular Parecidos a bacterias Codifica sus propias proteínas y ARN.
Util en estudios de Genética evolutiva.
Ribosomas 70S o mitorribosomas 1. Síntesis de proteína mitocondriales
ARN
Enzimas y transportadores de electrones. 2. Ciclo de Krebs: génesis de intermediarios metabólicos
3. –oxidación de ácidos grasos
4. Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico.
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9. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: MITOCONDRIAS: MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA, IDENTIFICACIÓN AL M.E. Y FUNCIÓN (II) (VACÍO)
ORG. MORFOLOGÍA FUNCIÓN
M
I
T
O
C
O
N
D
R
I
A
S
Forma y tamaño ……………. ……………… celular (obtener energía para la célula).
1. ………………..doble
M. mitocondrial …………… (con muchas porinas)
………………… perimitocondrial.
M. m. …………….. (parecida a la de bacterias), con
ATPasas y CTE en Crestas mitocondriales.
Creación de ………………. electroquímicos.
……………………… oxidativa (Síntesis de ATP).
2………… mitocondrial
……………… mitocondrial circular
Codifica sus propias proteínas y ARN.
Util en estudios de Genética evolutiva.
……………….. 70S
Sintesis de proteína mitocondriales
ARN
Enzimas y transportadores de electrones. Ciclo de …………: génesis de intermediarios
metabólicos.
Beta –………………de ácidos grasos.
Descarboxilación oxidativa del ácido ……………..
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9.MITOCONDRIAS (III) (VERSIÓN ANTERIOR SOLUCIONADA, AMPLIADA Y COLOREADA )
MORFOLOGÍA FUNCIÓN ORIGEN
Forma y tamaño variable. RESPIRACIÓN CELULAR
(obtener energía para la célula).
Endosimbiosis
1. Membrana
doble
M. mitocondrial externa (con muchas porinas)
Procede de la vesícula de
endosimbiosis.
Espacio intermembranoso o perimitocondrial.
* M.m. interna (parecida a la de bacterias), con
ATPasas y CTE en Crestas mitocondriales.
Creación de gradientes electroquímicos.
Fosforilación oxidativa
Síntesis de ATP Procede de la bacteria ancestral o
procariota endosimbionte.
2. Matriz
mitocondrial
* ADN mitocondrial circular Parecidos a bacterias Codifica sus propias proteínas y ARN.
Util en estudios de Genética evolutiva.
Reproducción independiente por
bipartición, estrangulación o
escisión. * Ribosomas 70S o
mitorribosomas
Sintesis de proteína mitocondriales
ARN
Enzimas y transportadores de electrones. CICLO DE KREBS: génesis de intermediarios metabólicos.
Beta – oxidación de ácidos grasos.
Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico.
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10. PLASTOS O PLASTIDIOS: (II)
Orgánulos característicos de vegetales, con doble membrana, que sintetizan y almacenan sustancias
CLOROPLASTOS: MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA, IDENTIFICACIÓN AL M.E. Y FUNCIÓN (I) (VERSIÓN IMPRIMIBLE MÁS ESTRUCTURADA)
ORGÁNULO MORFOLOGÍA FUNCIÓN
ESTRUCTURA COMPONENTES
PLASTOS Membrana doble Almacén de sustancias en
vegetales.
Pigmentos, sustancias de reserva,
etc.
1.CLORO-
PLASTOS
Forma y tamaño variable (oval,
estrellada, acintada, en copa,
helicoidal). Tamaño mayor que
las mitocondrias.
FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA
CON LUZ
Obtener energía para la célula
1. Membrana doble
1.M. plastidial externa Muy permeable
Espacio periplástico o intermembranoso.
2. M. plastidial interna Parecida a la de
bacterias,
con proteínas
específicas
transportadoras
2.Tilacoides
y grana
Conjunto de sacos
membranosos
paralelos al eje
mayor del
cloroplasto,
parecidos a
crestas
mitocondriales
1.Membrana tilacoidal
Fotosistemas o centros
de reacción.
Pigmentos antena.
ATPasas
CTE
FASE LUMINOSA DE LA
FOTOSÍNTESIS
1.FOTOFOSFORILACIÓN Y
2. GENERACIÓN DE PODER
REDUCTOR.
2. Espacio tilacoidal
3. Estroma
Enzimas Ribulosa 1,5- difosfato-
carboxilasa
FASE OSCURA DE LA
FOTOSÍNTESIS
Ciclo de Calvin (fijación del CO2
en moléculas orgánicas)
ANABOLISMO:
Fijación de CO2
Almacenamiento de almidón.
Biosíntesis de ácidos grasos
Asimilación de nitratos y
sulfatos.
ADN plastídico Circular de doble hélice. Codifica sus propias proteínas y
ARN.
Ribosomas 70S Sintesis de proteínas plastidiales
Inclusiones Gránulos de almidón,
lípidos
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10. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PLASTOS O PLASTIDIOS: (II) (VERSIÓN COMPLETA COLOREADA)
Orgánulos característicos de vegetales, con doble membrana, que sintetizan y almacenan sustancias
TIPOS DE PLASTOS CONTENIDO EJEMPLOS
Cloroplasto Pigmentos fotosintéticos y
sustancias de reserva
Clorofila
Cromoplasto Pigmentos caroteno, licopeno
Leucoplasto Sustancias de reserva Almidón. Forma intermedia en la diferenciación del cloroplasto
Protoplasto Precursores de cloroplastos
ORGÁNULO MORFOLOGÍA FUNCIÓN ORIGEN (NO)
PLASTOS O
PLASTIDIOS
(cromoplasto,
leucoplasto, cloroplasto)
Membrana doble Almacén de sustancias (pigmentos,
sustancias de reserva, etc.) en
vegetales.
A partir de proplastos, dependiendo
del tejido y su función.
CLOROPLASTOS
Forma y tamaño variable (oval, estrellada, acintada, en copa,
helicoidal). Tamaño mayor que las mitocondrias.
Fotosíntesis oxigénica con luz
(obtener energía para la célula).
Endosimbiosis
1. Membrana doble
M. plastidial externa (muy permeable) Procede de la vesícula de
endosimbiosis. Espacio periplástico o
intermembranoso.
* M.p. interna (parecida a la de
bacterias), con proteínas específicas
transportadoras.
Procede de la bacteria ancestral o
procariota endosimbionte.
2. Tilacoides y grana
(¡parecidos a crestas
mitocondriales!)
Conjunto de sacos membranosos
paralelos al eje mayor del cloroplasto.
- Membrana tilacoidal
- Espacio tilacoidal
Fotosistemas o centros de reacción.
Pigmentos antena.
ATPasas
CTE
Fotofosforilación y generación de
poder reductor.
Invaginación
Fragmentación de la membrana del
endosimbionte.
3. Estroma
* ADN plastídico circular de doble
hélice.
Codifica sus propias proteínas y
ARN.
Reproducción independiente por
escisión binaria (= mitocondrias) de
otros preexixtentes dependiente de
luz.
Desde protoplastos.
Leucoplastos: forma intermedia en la
diferenciación del cloroplasto.
* Ribosomas 70S
Sintesis de proteínas plastidiales
Inclusiones (gránulos de almidón,
lípidos)
Enzimas (ribulosa 1,5- difosfato-
carboxilasa).
Ciclo de Calvin: Fijación del CO2
en moléculas orgánicas
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10. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: COMPARACIÓN DE MORFOLOGÍA Y FUNCIÓN DE MITOCONDRIAS Y CLOROPLASTOS (III)
SEMEJANZAS MITOCONDRIAS CLOROPLASTOS
MORFOLOGÍA FUNCIÓN MORFOLOGÍA FUNCIÓN
1.Morfología Alargada RESPIRACIÓN CEL. Ovoide FOTOSINTESIS
2.Membrana doble MEMBRANA EXTERNA
(procede de la vesícula de
endosimbiosis)
Membrana mitocondrial
externa
Con muchas porinas Membrana plastidial
externa
Muy permeable
ESPACIO
INTERMEMBRANOSO
Espacio intermembranoso o
perimitocondrial. Espacio periplástico
MEMBRANA INTERNA
(procede de la bacteria
ancestral o procariota
endosimbionte).
Membrana mitocondrial
interna
Membrana plastidial
interna
Función de
membranas:
FOSFORILACIÓN
(Síntesis de ATP
mediante ATPasas y
CTE)
En crestas mitocondriales FOSFORILACIÓN
OXIDATIVA
Tilacoides y grana
(En Membrana tilacoidal
y Espacio tilacoidal)
FOTOFOSFORILACIÓN
Y GENERACIÓN DE
PODER REDUCTOR.
3. Contenido MATRIZ MITOCONDRIAL CATABOLISMO:
- CICLO DE KREBS
- Beta – oxidación de
ácidos grasos.
- Descarboxilación
oxidativa del ácido
pirúvico.
ESTROMA ANABOLISMO:
-CICLO DE CALVIN
(Fijación de CO2)
-Almacenamiento de
almidón.
-Biosíntesis de ácidos
grasos
-Asimilación de nitratos y
sulfatos.
* ADN
circular
bicatenario
Codifica sus
propias proteínas
y ARN
* ADN mitocondrial * ADN plastídico
* Ribosomas 70S * Mitorribosomas Plastirribosomas
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EL NÚCLEO EN INTERFASE: Morfología, estructura (envoltura nuclear (poros nucleares) y carioplasma/ nucleoplasma (nucléolo y
cromatina), identificación al M.E. de cada uno de sus componentes, relacionándolos con su función.
1. EL NÚCLEO EN INTERFASE:
MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA, FUNCIÓN E IDENTIFICACIÓN AL M. E. DE CADA COMPONENTE.
El aspecto del núcleo varía en función del momento del ciclo celular:
1. NÚCLEO INTERFÁSICO (en reposo aparente)
2. NÚCLEO MITÓTICO (en él se diferencian los cromosomas)
EL NÚCLEO EN INTERFASE
MORFOLOGÍA EJEMPLO
Forma Muy variable Esférico, ovalado, polilobulado, discoidal (vegetales)
Tamaño Constante/ tipo de célula 10 % del volumen celular
Número Anucleadas Glóbulos rojos
Uninucleadas Adipocitos
Binucleadas Paramecios Macronúcleo y micronúcleo
Plurinucleadas Sincitio Célula obtenida por fusión de
varias células
C. musculares estriadas esqueléticas
Plasmodio Célula obtenida por división de un
núcleo sin división celular posterior
Posición Central C. animales C. embrionarias
Lateral C. vegetales y algunas animales Adipocitos
Basal C. secretoras
FUNCIÓN
NÚCLEO NUCLÉOLO
Contiene la información genética (ADN)
Replicación del ADN
Síntesis de todos los ARN Síntesis de ARN ribosómico (ribosomas)
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2. NÚCLEO: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN
COMPONENTES DEFINICIÓN COMPOSICIÓN/ TINCIÓN FUNCIÓN
MEMBRANA NUCLEAR Compleja organización que limita al núcleo Separar el nucleoplasma del citosol
NUCLEOPLASMA
O
CARIOPLASMA
O
MATRIZ
NUCLEAR
Matriz semifluida sita en el interior del
núcleo que contiene
Cromatina ADN y
proteínas
Síntesis de los ARN (ARN m, ARN t y ARN n)
Replicación del ADN
Fijación del nucléolo y los sectores de las fibras de
cromatina Material no
cromatínico
Proteínas
N
U
C
L
É
O
L
O
Estructura carente de membrana situada
dentro del núcleo interfásico, próximo a la
envoltura nuclear.
Desaparece y reaparece durante la mitosis.
Suele haber 1/ núcleo; pero también puede
haber 2 ó más.
Muy refringente
Basófilo
Síntesis del ARN r
CRO
MA
TI
NA
Estructura empaquetada y compacta
formada por el ADN asociado a proteínas.
Genoma de las células eucarióticas.
Se tiñe con colorantes
básicos
Contener información genética para transcripción
de los ARN
Conservar y transmitir la información genética
contenida en el ADN CRO
MO
SO
MAS
Estructuras con forma de bastoncillo que
aparecen durante la división del núcleo
(cariocinesis).
Se colorean con colorantes
básicos.
Facilitar el reparto del material genético (ADN) de
la célula madre entre las dos células hijas
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Eva Palacios Muñoz 31
3. NÚCLEO INTERFÁSICO
MORFOLOGÍA
( al M. O.)
ULTRAESTRUCTURA
IDENTIFICACIÓN AL M. E. DE CADA COMPONENTE
FUNCIÓN
ENVOLTURA
NUCLEAR 1. Doble
membrana
Membrana nuclear externa Ultraestructura trilaminar
Con ribosomas adosados
Unida a la m. del RER
Separar el núcleo del citoplasma
Espacio perinuclear o
intermembranoso
Membrana nuclear interna
2. Lámina fibrosa o nuclear 3 Proteínas fibrilares o láminas
(Semejantes a filamentos intermedios del citoesqueleto)
Fijar las fibras de cromatina
Formación de cromosomas
Formación de poros
3. Poros
nucleares
Complejo de poro Anillo Cilindro formado por un octógono de
proteínas
Regular el paso de sustancias
Diafragma Material denso Disminuir la luz del poro
Gránulo central
(a veces)
Ribosomas recién formados
NUCLEOPLASMA Red de proteínas fibrilares
(semejantes al citoesqueleto)
Gránulos de enzimas, ribonucleoproteína y ARNr Síntesis de los ARN
Replicación o síntesis del ADN
NUCLÉOLO
Componente
Nucleolar Zona fibrilar Estructuras plumosas de
ARN n de 45 S asociado a proteínas
Fabricar ARNr
Zona granular Subunidades ribosomales en maduración Síntesis de ribosomas
Nuclear Cromatina asociada
Regiones organizadoras nucleolares (NOR) Codificar el nucléolo
(el ADN de esta zona es portador de
genes para sintetizar ARN n o
nucleolar) CROMATINA
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3’. NÚCLEO INTERFÁSICO
MORFOLOGÍA
( al M. O.)
ULTRAESTRUCTURA
IDENTIFICACIÓN AL M. E. DE CADA COMPONENTE
FUNCIÓN
ENVOLTURA
NUCLEAR 1. Doble membrana con
un espacio
intermembranoso
Membrana nuclear
externa Ultraestructura trilaminar
Con ribosomas adosados
Unida a la m. del RER
Separar el núcleo del citoplasma
Espacio perinuclear
o intermembranoso
Continuación del espacio reticular
Membrana nuclear
interna
Proteínas integrales de la membrana
2. Lámina fibrosa o lámina nuclear 3 Proteínas fibrilares o
láminas
Semejantes a filamentos
intermedios del
citoesqueleto
- Fijar las fibras
de cromatina
Formación de
cromosomas
- Se relacionan
con la formación
de poros
3. Poros nucleares Complejo de poro Anillo Cilindro formado por un
octógono de proteínas
Regular el paso
de sustancias
Subunidades
ribosómicas o
proteínas
pequeñas
Diafragma Material denso Disminuir la luz del poro
Gránulo central
(a veces)
Ribosomas recién
formados
NUCLEOPLASMA Red de proteínas
fibrilares (semejantes al
citoesqueleto)
Gránulos de
Intercromatina Enzimas,
ribonucleoproteína
Síntesis de los ARN
Replicación o síntesis del ADN
Pericromatina ARNr
Partículas de ribonucleoproteína NUCLÉOLO
Componente
1.
Estrictament
e nucleolar
Zona fibrilar Estructuras plumosas ARN n de 45 S asociado a
proteínas
Fabricar ARNr
Zona granular Subunidades ribosomales
en maduración
ARN r de 28 S, 18S, 5´8 S
y 5 S asociados a proteínas
Síntesis de ribosomas
2. Nuclear Cromatina asociada
Perinucleolar Regiones organizadoras
nucleolares (NOR)
Codificar el nucléolo
(el ADN de esta zona es portador de
genes para sintetizar ARN n o
nucleolar)
Intranucleolar
CROMATINA
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4. RELACIÓN ENTRE CROMATINA, FIBRAS NUCLEOSÓMICAS Y CROMOSOMAS
CONCEPTOS DEFINICIÓN ULTRAESTRUCTURA (M. E.)
FIBRAS O FILAMENTOS
NUCLEOSÓMICOS
(antiguamente cromonema)
Término usado por los citólogos para referirse al
filamento cromosómico fundamental, que debía permanecer a lo largo
de todo el ciclo celular, alcanzando su máxima extensión en el núcleo
interfásico y su máxima condensación en el cromosoma
Fibra de cromatina de 100 A de diámetro
“Collar de cuentas o perlas”
CROMATINA Estructura empaquetada y compacta formada por el ADN asociado a
proteínas. Procede de los cromosomas que se descondensan al final
de la división del núcleo.
Filamentos de ADN en
diferentes estados de
condensación
Fibra de 100 A
“Collar de perlas”
Laxa o
condensada
Fibra de 300 A
“Solenoide”
CROMOSOMAS Estructuras con forma de bastoncillo que aparecen durante la división
del núcleo (cariocinesis).
Fibra de ADN de unos 300 A de diámetro como mínimo, que
se halla muy replegada
A) NÚCLEO INTERFÁSICO: CROMATINA
MORFOLOGÍA (Al M. O.)
TIPOS DE CROMATINA según su
condensación y tinción
SUBTIPOS LOCALIZACIÓN FUNCIÓN
Heterocromatina Cromatina
condensada
(300 A)
Constitutiva del organismo Está así en todas las células del organismo Inactiva No hay
transcripción Facultativa Está condensada sólo en determinadas células del
mismo individuo
Eucromatina Cromatina
difusa o laxa
(100 A)
Activa Sí se puede
hacer
transcripción
de genes
COMPOSICIÓN MOLECULAR DE LA CROMATINA
BIOMOLÉCULAS TIPOS CARACTERES COMPOSICIÓN EJEMPLOS
Proteínas Histonas Proteínas muy básicas Gran % de aminoácidos básicos (arginina
y lisina) con carga +
H1, H2A, H2B, H3 y H4
No histonas Muy abundantes
La mayoría son enzimas
ADN Las cadenas de ADN están
desespiralizadas, es decir, como
largos filamentos con estructura
secundaria de doble hélice
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4 . RELACIÓN ENTRE CROMATINA, FIBRAS NUCLEOSÓMICAS Y CROMOSOMAS
NÚCLEO INTERFÁSICO: CROMATINA
MORFOLOGÍA (Al M. O.)
TIPOS DE CROMATINA DEFINICIÓN FUNCIÓN
Heterocromatina
(Cromatina
condensada)
Heterocromatina constitutiva del
organismo
Está condensada en todas las células del
organismo
Inactiva
Heterocromatina facultativa Está condensada sólo en determinadas
células del mismo individuo
Inactiva
Eucromatina
(Cromatina difusa)
Laxa Activa
(transcripción de genes)
COMPOSICIÓN MOLECULAR DE LA CROMATINA
ADN
Proteínas Histonas Proteínas
muy básicas
Gran % de arginina y lisina con carga + H1, H2A, H2B, H3 y H4
No histonas Muy abundantes
La mayoría son enzimas
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5. ULTRAESTRUCTURA DE LA CROMATINA (al M. E.): “MODELO DEL SOLENOIDE”
NIVELES DE
EMPAQUETAMIENTO
DE L ADN EN LA CROMATINA
Y/ O CROMOSOMAS
SUBTIPOS COMPOSICIÓN
FIBRA
DE
C
R
O
M
A
T
I
N
A
DE
100 A “Collar de perlas”
o
Filamento
nucleosómico
(antiguamente
cromonema)
Forma laxa Cromatina sin histona H1:
Nucleosomas
(100 A)
Doble hélice de ADN o fibra de 20 A
(200 pares de bases)
Se enrolla sobre el octámero
Se une a los dos nucleosomas
colindantes
(ADN espaciador)
Octámero de histonas 2 de H2A y 2 de H2B
2 de H3 y 2 de H4
Forma
condensada
Cromatina con H1:
Nucleosomas + Histona
H1
300 A
“Solenoide” Hay 6 nucleosomas por vuelta y la histona H1 formando el eje central
CROMOSOMAS (7000 A)
NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN DIÁMETRO DE LA FIBRA ACLARACIONES
Angstroms nm
EN LA
CROMATINA
EN EL
CROMOSOMA
Doble hélice de ADN desnudo 20 2
Primer nivel “Collar de
perlas”
Forma laxa: Cromatina sin histona H1 100 10 La mayor parte de la eucromatina del
núcleo interfásico está en forma de
fibras de 100 A Forma condensada: Cromatina con H1
2º nivel “Solenoide” Hay 6 nucleosomas /vuelta y
la histona H1 formando el eje central
300 30 En los cromosomas el nivel más bajo de
empaquetamiento es la fibra de 300 A
Tercer nivel “Bucles” 600 60
4º nivel “Rodillo” formado por 30 rosetas ( 6 bucles/ roseta)
5º nivel Cromosoma = Sucesión de rodillos 7000 700
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5’. ULTRAESTRUCTURA DE LA CROMATINA (al M. E.)
NIVELES DE
EMPAQUETAMIENTO
DE L ADN EN LA CROMATINA
Y/ O CROMOSOMAS
DEFINICIÓN SUBTIPOS COMPOSICIÓN
FIBRA
DE
C
R
O
M
A
T
I
N
A
de
100 A “Collar de
cuentas o
perlas” o
Filamento
nucleosómico o
núcleofilamento
Cromonema
(antiguamente)
Cada fibra
cromatínica aislada
Forma laxa Nucleosoma
(100 A o 10 nm)
Filamento de ADN Doble hélice de ADN
o fibra de 20 A (200
pares de bases)
Se enrolla sobre el
octámero
Se une a los dos
nucleosomas colindantes
(ADN espaciador)
Núcleo o platisoma Octámero de
histonas
2 de H2A y 2 de H2B
2 de H3 y 2 de H4
Forma
condensada
Nucleosoma +
Histona H1
300 A
(30
nm)
“Solenoide” Fibras adosadas
entre sí en forma
espiral
6 nucleosomas /
vuelta.
Interviene la
histona H1
CROMOSOMAS (700 nm)
NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN DIÁMETRO DE LA FIBRA ACLARACIONES
Angstroms nm
EN LA
CROMATINA
EN EL
CROMOSOMA
Doble hélice de ADN desnudo 20 2
Primer nivel “Collar de
perlas”
Cromatina sin histona H1 100 10 La mayor parte de la eucromatina del
núcleo interfásico está en forma de
fibras de 100 A Cromatina con H1 100 10
2º nivel “Solenoide” Hay 6 nucleosomas /vuelta y
la histona H1 formando el eje central
300 30 En los cromosomas el nivel más bajo de
empaquetamiento es la fibra de 300 A
Tercer nivel “Bucles” 600 60
4º nivel “Rodillo” formado por 30 rosetas ( 6 bucles/ roseta)
5º nivel Cromosoma = Sucesión de rodillos
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