ORGANULOS CÉLULA ANIMAL

CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL (F12)

F12: Representación de la célula eucariota animal (2.1)

CENTROSOMA

Funciones (1.1 , 11.1): Las funciones principales del centrosoma son la organización de los microtúbulos como COMT que consiste en organizar y promover la polimerización de la tubulina (proteína de los microtúbulos). Por otro lado se encargan de la segregación de los cromosomas necesaria para la división celular participando en la formación del huso mitótico en la cual se conectan los cromosomas con los polos de la célula. Otras funciones que realiza son el mantenimiento de la forma de la célula y participar en los movimientos de las membranas de la célula

Estructura (1.1 , 11.1): La estructura del centrosoma (F10) está compuesta principalmente por dos centriolos (uno maduro y otro inmaduro), que son unas estructuras en forma de tubos cilíndricos (microtúbulos) unidos e inmersos en un conjunto de proteínas llamado material pericentriolar. Las paredes están compuestas por nueve tripletes de micotúbulos unidos mediante un puente de proteína nexina. Existen tres tipos de microtúbulos, microtúbulo A (interno) que se encuentra próximo al eje del cilindro y presenta una sección circular, microtúbulo B que se encuentra entre el A y el C compartiendo tres protofilamentos con el microtúbulo A y por último el microtúbulo C (externo),que comparte tres protofilamentos con el microtúbulo B. En el centrosoma, el conjunto de centriolos y el material pericentriolar se llaman Centro Organizador de Microtúbulo (COMT) y por otro lado también podemos encontrar otra estructura llamada áster, que es un conjunto de fibras formadas por microtúbulos que se organizan alrededor del centrosoma y su función es utilizada en la división celular.

F10:Representación de la estrcutura del centrosoma, centriolos.

LISOSOMA

Funciones (1.1 , 8.1): Se encargan de reciclar y eliminar sustancias residuales con el fin de que la célula reutilice algunas de esas sustancias como energía o para formar nuevas moléculas. También desempeñan funciones de defensa contra virus o bacterias y autodesintegración de la célula cuando esta se encuentra en mal estado.

Estructura (1.1 , 8.1): El lisosoma presenta una estructura (F5) membranosa con enzimas (moléculas proteicas), las cuales digieren sustancias del interior y exterior de la célula. Algunas de las enzimas son la lipasa (digiere sustancias líquidas), glucosidasa (descompone y digiere carbohidratos), proteasas (digiere proteínas) y nucleasas (degrada los ácidos nucleicos). Los lisosomas se crean en el aparato de Golgi.

F5:Representación de la estrcutura del lisosoma.

BIBLIOGRAFÍA

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MEMBRANA PLASMÁTICA

Funciones (1.1 , 4.1): Realiza funciones de barrera, que divide el medio acuoso del interior de la célula con el exterior de la célula. Por otro lado mantiene el gradiente electroquímico, lo que significa que estabiliza la carga, diferencia de iones de dentro y fuera de la célula, que se producen en la transmisión de información y la producción de ATP (energía). Otras funciones son el transporte de moléculas pequeñas, lo que permite el paso de moléculas que realizan diferentes funciones. El transporte puede ser de dos maneras, a favor de gradiente electroquímico (no requiere energía) o de forma activa (requiere de energía, ATP). Realiza funciones de comunicación entre células o entre el entorno mediante receptores y moléculas que son detectadas por la célula con señales eléctricas o canales iónicos. También puede reforzar tejidos uniendo las células ya que la membrana plasmática puede unirse al citoesqueleto mediante algunas proteínas intracelulares. Por último puede llevar a cabo funciones específicas recibidas del exterior mediante el envío de señales del exterior de la célula hacia ella, siendo captadas por receptores específicos, traducidas y así llevar a cabo una acción en concreto.

Estructura (1.1 , 4.1): La membrana plasmática contiene una estructura (F1) en forma de lámina con varias capas formadas principalmente de lípidos y proteínas y en menor cantidad contiene glúcidos. En las células animales contiene un alto nivel de colesterol que le da estabilidad y firmeza a la célula. En la estructura se puede observar la formación de dos capas más oscuras formadas por los lípidos y entre ellas una capa clara con sus ácidos grasos. Las dos capas que se encuentran entre los ácidos grasos de la capa del centro están formadas por lípidos que orientan su zona hidrofílica (que tiene afinidad por el agua) hacia el agua (exterior e interior de la célula) y su zona hidorfóbica (que rechazan el agua) hacia el interior (centro) de la membrana donde se encuentran los ácidos grasos. Las proteínas presentes en la estructura se encuentran integradas entre los lípidos y se denominan de manera general proteínas integrales que son las que se encuentran insertadas entre los lípidos y que forman parte de la membrana y existen varios tipos. Estos tipos incluyen las proteínas transmembrana que están formadas por aminoácidos hidrofóbicos y se encuentran entre los ácidos grasos y las zonas hidrofílicas que están en contacto con la solución acuosa y por otro lado, otras proteínas se insertan sólo en una capa de la doble capa lipídica y otras se insertan en la membrana a lípidos o cadenas de ácidos grasos. También encontramos las proteínas asociadas, que de forma temporal se van uniendo a las diferentes superficies de la doble capara lipídica. Los glúcidos se encuentran unidos con enlaces covalentes a los lípidos o a las proteínas de la superficie externa de la membrana plasmática.

F1: Representación de la estrcutura de la membrana plasmática.

VACUOLAS

Funciones (1.1 , 12.1): Presenta diversas funciones relacionadas con la estructura y metabolismo de la célula. Las vacuolas son esenciales para el crecimiento de la célula a partir de su aumento, ya que su aumento de tamaño conlleva al aumento de la célula, este proceso es el resultado de una presión de turgencia permitiendo mantener a la célula hidratada y su tejido rígido. Otra de sus funciones es reciclar y eliminar macromoléculas del interior de la célula y aislar productos secundarios tóxicos del metabolismo del resto del citoplasma. *A parte de estas funciones que son las principales, existen otras vacuolas con diferentes funciones como las vacuolas pulsátiles (extraen el exceso de agua del citoplasma y lo expulsan de la célula), vacuolas digestivas (digieren sustancias nutritivas) y vacuolas alimenticias (almacena y procesa nutrientes para la célula).

Estructura (1.1 , 12.1): Las vacuolas presentan una estructura (F11) redonda envuelta por una membrana simple permeable llamada tenoplasto. En su interior contiene una sustancia llamada jugo vacuolar compuesto por agua y compuestos orgánicos e inorgánicos.

F11:Representación de la estrcutura de las vacuolas.

PEROXISOMA

Funciones (1.1 , 13.1): Sus funciones principales son el metabolismo de lípidos mediante la oxidación de ácidos grasos (proceso llamado beta oxidación), donde las enzimas peroxisomales descomponen los ácidos grasos en moléculas más pequeñas generando energía que será utilizada por la célula para sus funciones vitales. Por otro lado realiza la función de protección de la célula contra peróxidos y moléculas oxidativas (mediante enzimas oxidativas) y radicales libres (mediante enzima catalasa) que son nocivos mediante las enzimas de los peroxisomas.

Estructura (1.1 , 13.1): Los peroxisomas son unos argánulos (F9) de forma esférica que contienen una membrana formada por una doble capa lipídica con diversas proteínas. En su interior se encuentra la matriz peroxisomal que contiene proteínas con funciones enzimáticas metabólicas específicas. La matriz está compuesta de proteínas y lípidos esenciales para que las enzimas realicen sus funciones catálicas.

F9:Representación de la estrcutura del peroxisoma.

MITOCONDRIA

Funciones (1.1, 10.1 - 10.2): La mitocondria presenta varias funciones importantes como es la respiración celular mediante oxígeno la cual ocurren proceso metabólico como el ciclo de Krebs con el que se libera energía mediante la oxidación del acetil coenzima A, la fosforilación oxidativa y la cadena de transporte de electrones. Por otro lado otra función es la producción de energía química en forma de ATP, la cual es producida a partir de la fosforilación oxidativa, catalizando los ATP mediante la enzima ATP sintasa a partir de la oxidación de aminoácidos, ácidos grasos y azúcares.

Estructura (1.1, 10.1 - 10.2): Las mitocondrias presentan un tamaño muy pequeño y de varias formas como bastones, filamentos largos o gránulos que dependen del tipo de célula en la que se encuentre. Por otro lado, la cantidad de mitocondrias en la célula también varía dependiendo de la demanda energética de la célula en la que se encuentre. La estructura (F6) de la mitocondria presenta una membrana externa con canales formados por proteínas con orificios llamadas porinas. Esta membrana delimita la mitocondria y mediante las porinas permite el paso de iones y proteínas pequeñas hacia el interior (espacio intermembranal). A continuación encontramos la membrana interna, que está formada por una bicapa lipídica con enzimas compuestas por diferentes proteínas. Esta membrana forma la matriz y es donde viene la energía en forma de ATP mediante varios procesos metabólicos que ocurren en su interior (Fosforilación oxidativa, producción de ATP, ciclo de Krebs, oxidación del piruvato, oxidación de aminoácidos y deácidos grasos). Por otro lado, tanto la membrana interna como externa presenta crestas, plegamientos de zonas de la mitocondria donde se producen las principales funciones como transporte de electrones, fosforilación oxidativa y compactar o maximizar la transmisión de electrones. También presentan un espacio intermembranal mitocondrial con un alto contenido de enzimas, que recibe los protones procedentes de los complejos enzimáticos y donde ocurre la translocación, el proceso mediante el cual las proteínas de la matriz se transportan hacia fuera de la mitocondria. Por último encontramos la matriz, donde está el ADN, ribosomas y enzimas necesarios para los procesos metabólicos.

F6:Representación de la estructura de la mitocondria.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

Funciones (1.1,6.1 -6.2): Su función principal es la síntesis de proteínas mediante los ribosomas de su estructura, pero también presenta otras funciones. Las proteínas sintetizadas pueden desempeñar distintas funciones como estructurales, hormonales, enzimáticas o como sustancias transportadoras y son enviadas al exterior de la célula o utilizadas en la misma. La síntesis de estas proteínas comienza cuando se une un ARN mensajero a una pequeña unidad ribosomal y posteriormente a una más grande para comenzar la traducción. Lo primero que se traduce es la secuencia de nucleótidos que sintetiza una cadena de aminoácidos y una molécula llamada SRP (sequence recognition particule) reconocerá el péptido. La estructura formada por las dos subunidades ribosómicas, ARNm, péptido señal y SRP viajan por el citosol hasta la pared del retículo endoplasmático rugoso. A continuación se forma un canal en la membrana por el que pasa la parte peptidica de la estructura mediante una proteína llamada translocador. Una vez dentro, una enzima llamada peptidasa rompe el péptido señal de la cadena dejándola libre. Una vez completada la síntesis, la cadena comienza a adquirir una estructura tridimensional de proteína y el ribosoma y el ARNm se liberan de la membrana del retículo para volver a realizar la traducción. Por otro lado el retículo detecta proteínas con defectos a partir de la detección de proteínas que han sido mal plegadas en el proceso de su síntesis. Las enzimas encargadas del proceso son del grupo glucosiltransferasas, las cuales añaden una glucosa a la proteína defectuosa lo que produce que una chaperona llamada calnexina (un tipo de proteína) reconozca la glucosa y la detecte como proteína mal formada para posteriormente enviarla a su lugar de origen para que se pliegue bien. Si este proceso no sucede, la proteína es dirigida a una zona llamada proteosoma donde será destruida.

Estructura (1.1,6.1 -6.2): Presenta una estructura (F4) conformada por una red de túbulos alargados y sacos aplanados apilados con un aspecto rugoso por la presencia de ribosomas unidos a sus membranas. Se encuentra en mayor cantidad (más grande) principalmente en células que sintetizan y secretan grandes cantidades de proteínas (células pancreáticas y células productoras de anticuerpos). La red de membranas conectadas entre ellas forma los sacos aplanados y túbulos mencionados anteriormente y está compuesta por una doble capa lipídica formada por proteínas y enzimas. Los ribosomas se encuentran unidos a la superficie externa del retículo y le dan esa característica de aspecto rugoso. Por otro lado se organiza en forma de cisternas (estructuras planas y alargadas) y túbulos (estructura cilíndrica estrecha) conectados entre ellos. Por último, su estructura presenta un lumen, que se trata del espacio interno de la membrana del retículo y en él se llevan a cabo las principales funciones del retículo, como el plegamiento y modificación de proteínas sintetizadas.

F4: Representación del retículo endoplasmático rugoso.

RIBOSOMA

Funciones (1.1 , 5.1): Su principal función es la síntesis de proteínas, es decir, generar proteínas utilizando el ARN para acceder a la información genética del ADN, necesaria para la producción de las proteínas. En esta función también participan el ARN Transferencia, que se encargara de transportar los aminoácidos y el ARN Mensajero que transmitirá la información genética a los propios ribosomas. En la síntesis proteica se producen tres etapas, la primera denominada etapa de iniciación, donde el ARN mensajero transporta la información genética hacia una unidad y a su vez el ARN transferencia transporta los aminoácidos según la información genética de ARN mensajero formando otra unidad y posteriormente unirse las dos unidades formando un ribosoma. La segunda etapa se llama alargamiento (o elongación) donde se produce la síntesis de proteínas, los aminoácidos se unen formando un polipéptido (sustancia que contiene varios aminoácidos). Por último, la etapa de terminación, donde el ARN mensajero acaba de transmitir la información del ADN y reduce la cadena (mediante los polisomas que son los encargados de sintetizar las proteínas de dentro de la célula) soltando así la proteína finalizada, la cual se puede dirigir hacia diferentes lugares.

Estructura (1.1 , 5.1): Los ribosomas presentan un aspecto (F3) granuloso con un tamaño muy pequeño que depende de la célula en la que se encuentra. Se originan en el núcleo y se desplazan hacia el citoplasma donde desarrollan distintas funciones dependiendo del tipo de célula. Están compuestos por dos sub-unidades formadas por la cadena proteica y el ARN.

F3: Representación de la estrcuctura de los ribosomas.

Citosol

CITOPLASMA

No es un orgánulo celular, es el líquido que se encuentra en el interior de la célula y contiene sus orgánulos.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO

Funciones (1.1, 7.1 - 7.2): Principalmente realiza la función de síntesis lipídica, donde se sintetizan la mayoría de grasas que forman las membranas de la célula, como el colesterol y los glicerofosfolípidos. La función que realiza es ensamblar los lípidos a partir de lípidos procedentes de otros orgánulos. El transporte de estos lípidos hacia su lugar de procedencia se realiza mediante vesículas o proteínas transportadoras. Las sustancias sintetizadas en el retículo son el colesterol, que es transportado hacia la pared plasmática y triacilgliceroles que son los lípidos presentes en las células adiposas. Por otro lado también realiza la síntesis de algunas hormonas como las hormonas estreoideas, ácidos biliares y la parte lipídica de las lipoproteínas. Otra función que realiza es la detoxificación, que es el proceso en el que sustancias nocivas del organismo son transformadas en compuestos hidrosolubles (que se disuelven en agua) para ser excretados en la orina. También se encarga de la liberación de glucosa a partir de glucógeno en las células del hígado degradando el glucógeno en glucosa-6-fosfato en el citoplasma creando así una fuente de reserva de energía. Por último, el retículo liso se encarga de recoger y almacenar el calcio que se encuentra libre en el citosol mediante bombas de calcio que se encuentran en la membrana del retículo. El calcio que se recoge puede ser utilizado cuando se requiera, tanto dentro de la propia célula como en su exterior. Este proceso es muy utilizado en las células musculares, en el cual se liberan iones de calcio al citosol para la contracción muscular.

Estructura (1.1, 7.1 - 7.2): Presenta una estructura (F7) en forma de red tubular y membranosa, con cisternas conectada entre sí con apariencia lisa, sin ribosomas en su membrana y que es unido mediante algunas cisternas con el retículo endoplasmático rugoso. Se encuentra en mayor cantidad (más grande) principalmente en células que sintetizan y metabolizan grandes cantidades de lípidos (células hepáticas).

F7:Representación de la estrcutura del retículo endoplasmático liso.

NÚCLEO

Funciones(1.1 , 3.1): Almacena la información genética del organismo (ADN), importante para la formación de cromosomas y la división celular. Por otro lado, el núcleo controla la actividad celular y transcribir la información del ADN a ARN ribosómico el cual su función principal es la síntesis de proteínas.

Estructura (1.1, 3.1): El núcleo es una estructura (F2) de forma esférica que contiene una envoltura llamada envoltura nuclear o membrana nuclear que es la encargada de proteger el núcleo, le da forma y lo separa del citoplasma. La membrana nuclear está formada por una membrana externa que contiene ribosomas y interna, que no los contiene. Entre la membrana externa y interna, encontramos el espacio perinuclear, que está formado por poros que permiten el paso de sustancias. Dentro del núcleo encontramos el nucleoplasma que es el líquido que se encuentra dentro del núcleo y sus funciones son mantener la cromatina y el nucléolo en su interior y llevar a cabo reacciones metabólicas. La cromatina es la sustancia compuesta por nucleoproteínas y ácidos nucleicos (ADN /ARN) que se transforma en cromosoma. El ácido desoxirribonucleico (ADN) contiene el material genético con las características morfológicas y fisiológicas del individuo y puede replicarse. El ADN se encuentra en el núcleo y tiene forma de doble hélice por dos cadenas de nucleótidos. Por otro lado el ácido ribonucleico (ARN) tiene la función de transmitir la información del ADN y producir las proteínas que necesitan las células, tiene forma de cadena simple y hay varios tipos (ARN mensajero, ARN transferencia y ARN ribosómico). Por último el nucléolo, que presenta una estructura esférica y compacta formada por proteínas y su función es sintetizar el ARN ribosómico.

F2: Representación de la estrcutura del núcleo.

APARATO DE GOLGI

Funciones (1.1 , 9.1): Su función principal es realizar la síntesis de proteínas y lípidos, sintetizando y distribuyendo las sustancias producidas por la célula hacia estructuras concretas que se encuentran en el citoplasma. Por otro lado, absorben sustancias del citoplasma, forman vesículas secretoras, enzimas y sustancias especializadas. También segregan glicoproteínas (proteína con glúcidos) y producen lisosomas.

Estructura (1.1 , 9.1): El aparato de Golgi está formado (F8) por dictisomas, un conjunto de sáculos membranosos que presentan una estructura de sacos aplanados y apilados rodeados de una red tubular y vesículas (constitutivas, reguladoras y lisosomales). Dentro de los dictisomas están las cisternas, lugar donde se empaquetan proteínas. El aparato de Golgi se divide en tres regiones, donde la región interna se denomina región Cis-Golgi, la cual se encuentra más cerca del retículo endoplasmático rugoso, del cual vienen unas vesículas con proteínas acabadas de sintetizar. A continuación encontramos una zona de transición llamada región medila que une la región Cis y Trans. Por último la región Trans-golgi que es donde se modifican las membranas de cada proteína y lípido para ser enviadas a zonas concretas y se encuentra cerca de la membrana plasmática.

F8: Representación de la estrcutura del aparato de Golgi.