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retículo endoplasmático

Núcleo

Citoesqueleto

Núcleolo

REL

Peroxisomas

Vesículas

RER

Membrana Celular

Mitocondrias

Aparato de Golgi

Centriolos

Ribosomas

Lisosomas

Bibliografía

1 Raffino, Equipo editorial, Etecé (22 de noviembre de 2021). Núcleo celular. Enciclopedia Concepto. [consultado el 25 de octubre de 2024]. Disponible en: https://concepto.de/nucleo-celular/. 2 Instituto Nacional del cáncer. Nucléolo. Diccionario de cáncer. [consultado el 25 de octubre de 2024]. Disponible en: https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionarios/diccionario-cancer/def/nucleolo 3 Raffino, Equipo editorial, Etecé (5 de agosto de 2021). Nucléolo. Enciclopedia Concepto. [consultado el 25 de octubre de 2024]. Disponible en: https://concepto.de/nucleolo/. 4 Raffino, Equipo editorial, Etecé (5 de agosto de 2021). Membrana plasmática. Enciclopedia Concepto. [consultado el 25 de octubre de 2024]. Disponible en: de https://concepto.de/membrana-plasmatica/. 5 Buscador.com. Ribosomas Enciclopedia. [consultado el 28 de octubre de 2024]. Disponible en: https://www.buscador.com/ribosomas/ 6 Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de histología vegetal y animal. [recurso de aprendizaje]. MMegias; 2023 [consultado el 28 de octubre de 2024]. Disponible en: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/5-reticulo.php 7 Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de histología vegetal y animal. [recurso de aprendizaje]. MMegias; 2023 [consultado el 28 de octubre de 2024]. Disponible en: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/5-reticulo.php 8 Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de histología vegetal y animal. [recurso de aprendizaje]. MMegias; 2023 [consultado el 28 de octubre de 2024]. Disponible en: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/5-reticulo.php 9 Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de histología vegetal y animal. [recurso de aprendizaje]. MMegias; Aparato de Golgi. 2023 [consultado el 28 de octubre de 2024]. Disponible en: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/5-golgi.php 10 Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de histología vegetal y animal. [recurso de aprendizaje]. MMegias; Lisosomas. 2023 [consultado el 28 de octubre de 2024]. Disponible: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/5-lisosomas.php 11 Sánchez González, Dolores Javier. Trejo Bahena, Nayeli Isabel. Biología Celular y Molecular [recurso de aprendizaje]. México: Editorial Alfil; 2006 de publicación [consultado el 28 de octubre de 2024 ]. Disponible en: https://elibro.net/es/ereader/uoc/72726 12 Khan Academy.Biología Avanzada [internet]. Khan Academy; [consultado el 28 de octubre de 2024 ]. Disponible en: https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/ 13 Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de histología vegetal y animal. MMegias; Centriolos/ Cuerpos Basales. 2023 [consultado el 01 de noviembre de 2024]. Disponible: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/ampliaciones/7-centriolo.php 14 Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de histología vegetal y animal. MMegias; Citoesqueleto. 2023 [consultado el 01 de noviembre de 2024]. Disponible: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/7-citoesqueleto.php 15 Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de histología vegetal y animal. Vesículas. [consultado el 01 de noviembre de 2024]. Disponible: http://mmegias.webs.uvigo.es/inicio.html.

Membrana Celular

La membrana plasmática, también conocida como membrana celular, plasmalema o membrana citoplasmática, es una bicapa lipídica que rodea y define los límites de la célula, funcionando como barrera entre el interior y el exterior y manteniendo un equilibrio fisicoquímico entre el medio ambiente y el citoplasma. Al mismo tiempo posee alrededor de un 20% de proteínas, que cumplen funciones de conexión, transporte y catálisis. La membrana plasmática cumple diversas funciones esenciales4:

• Delimitar la célula y separar su contenido del medio externo.
• Administrar nutrientes, regulando el ingreso y salida de sustancias.
• Preservar la vida celular al mantener un entorno interno estable.
• Facilitar la comunicación celular mediante receptores que detectan señales externas.
• Permitir el desplazamiento celular mediante estructuras especializadas que se asocian a la membrana.

Bibliografía

Núcleolo

Ubicado dentro del núcleo2. La función principal del nucléolo es la biosíntesis de ribosomas mediante la producción de ARN ribosómico, esencial para la síntesis de proteínas. De hecho, cuanto mayor sea la actividad de síntesis proteica de una célula, mayor será la cantidad de nucléolos que tiende a presentar. Una vez sintetizado, el ARN se madura y se transporta desde el nucléolo hasta su destino final3.

Durante la división celular ocurre el ciclo del nucléolo, que involucra tres fases distintas2:

• Desorganización profásica.
• Transporte metafásico y anafásico.
• Organización telofásica.

Bibliografía

Los centriolos

Tienen forma cilíndrica y están compuestos por nueve tripletes de microtúbulos dispuestos longitudinalmente, con diferentes apéndices que permiten su función. Durante la división celular, cada centriolo actúa como base para uno nuevo. Pueden formarse a partir de otros centriolos o, en algunos casos, de manera independiente, a partir de estructuras llamadas deuterosomas. Sus funciones son13:

• Centrosomas: Los centrosomas nuclean los microtúbulos en células animales y participan en la formación del huso mitótico durante la división celular.
• Ciliogénesis: Los cuerpos basales forman cilios y flagelos tras la división celular, permitiendo a las células realizar funciones como el desplazamiento.
• Asimetría celular: Los centriolos participan en divisiones asimétricas, afectando la orientación del huso mitótico y el desarrollo de células hijas.
• Organización celular: Ubicados en el centrosoma, ayudan en la organización interna de la célula y en su movimiento.
• Desarrollo embrionario: El centriolo del espermatozoide, al fusionarse con el óvulo, organiza el primer centrosoma del embrión, esencial para la primera división celular.

Bibliografía

Mitocondrias

Son orgánulos esenciales para la mayoría de las células eucariotas, derivados de antiguas bacterias que se unieron simbióticamente con arqueas. Su principal función es la producción de ATP a través de la fosforilación oxidativa, aunque también participan en procesos como el metabolismo de ácidos grasos, almacenamiento de calcio, y regulación de la apoptosis9. Morfología: Las mitocondrias tienen una estructura dinámica y pueden encontrarse como redes o como unidades individuales. Están formadas por una membrana externa permeable, una membrana interna que contiene crestas, y una matriz donde se encuentra su ADN y enzimas9. Producción de ATP: En la membrana interna, la cadena de transporte de electrones crea un gradiente de protones que impulsa la síntesis de ATP por la ATP sintasa. Este proceso depende de un flujo de electrones y de la impermeabilidad de la membrana interna a los iones9. Fusión y fisión: Las mitocondrias se dividen y fusionan regularmente, lo cual permite intercambiar material y responder a necesidades celulares, además de facilitar la respuesta a situaciones de estrés1. Metabolismo de lípidos: Las mitocondrias contribuyen a la síntesis de lípidos como el ácido fosfatídico y cardiolipina, esenciales para su estructura y funciones9. Importación de proteínas: La mayoría de las proteínas mitocondriales se sintetizan en el citosol y se importan a las mitocondrias a través de señales específicas9. Renovación: Las mitocondrias se renuevan mediante macroautofagia y se replican solo a partir de otras mitocondrias existentes9.

Bibliografía

Lisosomas

Son orgánulos celulares clave para la degradación de materiales y el reciclaje de componentes celulares. De forma esférica y con un pH ácido, su membrana contiene enzimas llamadas hidrolasas ácidas que descomponen proteínas, lípidos y carbohidratos. Los lisosomas pueden clasificarse en primarios, secundarios y cuerpos residuales según el estado de degradación del material que contienen. Los lisosomas participan en procesos como la degradación celular mediante autofagia, y reciben materiales para degradar desde los endosomas, autofagosomas y fagosomas10.

También actúan como sensores metabólicos, siendo cruciales en el proceso de reciclaje de materiales en condiciones de escasez y en la reparación de membranas. Además de la función degradativa, pueden realizar exocitosis, liberando productos hacia el exterior celular. Algunos orgánulos relacionados, como los melanosomas en células de pigmentación y vacuolas en levaduras, comparten características con los lisosomas y participan en funciones similares. Patologías relacionadas con disfunciones lisosomales incluyen enfermedades de almacenamiento, donde los productos no degradados se acumulan y causan daño, especialmente en el sistema nervioso y en procesos de envejecimiento10.

Bibliografía

Ribosomas

Un ribosoma es una estructura celular compleja que se encarga de traducir el código genético en secuencias de aminoácidos, las cuales luego se pliegan para formar proteínas funcionales dentro de las células, una célula eucariota activa contiene aproximadamente 10 millones de ribosomas. Su función d es producir proteínas1. Cada ribosoma está compuesto por dos subunidades: una más grande y otra más pequeña. Estas subunidades ribosómicas se ensamblan en el nucléolo a partir de proteínas y ácidos nucleicos, y posteriormente se transportan al citoplasma a través de los poros nucleares5.

Las principales funciones de los ribosomas son5:

• Sintetizar proteínas a partir del ARNm al ensamblar aminoácidos.
• Participar en la producción de citocromos para la respiración celular.
• Traducir el código genético junto al ARNt.
• Asociarse al retículo endoplásmico, dándole una apariencia rugosa.
• Facilitar la rápida formación de péptidos y grandes proteínas.

Bibliografía

El retículo endoplasmático liso (REL)

Es una red de túbulos sin ribosomas, que conecta con el retículo endoplasmático rugoso. Desempeña funciones clave en8:

• Síntesis de lípidos: Produce lípidos esenciales para las membranas celulares, incluyendo glicerofosfolípidos y colesterol. También contribuye a la formación de triacilgliceroles, almacenados en gotas lipídicas.
• Detoxificación: En el hígado, el REL contiene enzimas como la P450 para neutralizar sustancias tóxicas, adaptando su superficie según la cantidad de toxinas.
• Regulación de glucosa: En el hígado, el REL desfosforila la glucosa-6-fosfato, permitiendo la salida de glucosa a la sangre.
• Almacenamiento de calcio: Almacena calcio en sus cisternas, que se libera en respuesta a señales para activar funciones celulares como la contracción muscular.

Este orgánulo es vital en células especializadas, como hepatocitos y células musculares, donde su estructura y funciones se adaptan a demandas específicas8.

Bibliografía

El retículo endoplasmático se divide en tres dominios con funciones distintas:

Este tercer dominio es una extensión del retículo endoplasmático y contiene ribosomas en su membrana externa, aunque tiene funciones distintas a las del RER y el REL6.

Envuelta Nuclear

Tiene ribosomas en su superficie, lo que le da su aspecto rugoso, y se organiza en cisternas aplanadas o túbulos rectos6.

Retículo Endoplasmático Rugoso

No posee ribosomas y se organiza en túbulos curvados e irregulares6.

Retículo Endoplasmático Liso

Bibliografía

El retículo endoplasmático rugoso (RER)

tiene una estructura de túbulos y sacos con ribosomas adheridos a sus membranas, cuya cantidad influye en su forma, expandiéndolo a cisternas aplanadas cuando los ribosomas aumentan. Su función principal es la síntesis de proteínas que se destinan a diferentes partes: el exterior celular, otros orgánulos (como los lisosomas), las membranas celulares y sus propias proteínas residentes7. La síntesis de proteínas en el RER comienza en ribosomas libres y luego se dirige a los ribosomas del retículo. Aquí, el proceso implica una secuencia señal, que guía la proteína en formación hacia el RER. Durante este proceso, el complejo SRP detiene temporalmente la síntesis hasta que el ribosoma se ancla a un receptor en el RER. Luego, las proteínas pueden insertarse en la membrana si son transmembrana o liberar la cadena de aminoácidos al citosol si son solubles. Además de sintetizar, el RER modifica proteínas: añade carbohidratos en la N-glicosilación, forma enlaces disulfuro, y en algunos casos, une lípidos o hidroxila aminoácidos específicos para su función en la matriz extracelular. Finalmente, el RER asegura control de calidad de las proteínas, eliminando aquellas mal plegadas con la ayuda de chaperonas, esenciales para su correcto ensamblaje y marcado de proteínas defectuosas para su degradación.7

Bibliografía

Núcleo

El núcleo es un orgánulo rodeado por una membrana, presente solo en células eucariotas, que alberga la mayor parte del material genético de la célula en forma de ADN, organizado en cromosomas donde se localizan los genes en posiciones específicas llamadas "locus"1.

Es uno de los organelos fundamentales de la célula, indispensable para alcanzar altos niveles de complejidad de la vida, como somos los seres pluricelulares. Su misión primordial es preservar el material genético y ponerlo en funcionamiento cuando sea necesario, como en la división celular o en la síntesis de proteínas, ya que el ADN contiene el patrón necesario para todas las operaciones de la célula. Las funciones del núcleo son1:

• Contener y proteger los cromosomas, que portan la información genética necesaria, especialmente durante procesos de reproducción celular como la mitosis.
• Organiza los genes en cromosomas específicos, lo que facilita tanto la división celular como la transcripción del material genético.
• Permite el transporte selectivo de moléculas entre el núcleo y el citoplasma, regulando este proceso según el tamaño de las moléculas.
• Es responsable de transcribir el ARN mensajero (ARNm) a partir del ADN, el cual luego lleva la secuencia genética al citoplasma para actuar como plantilla en la síntesis de proteínas dentro de la célula.
• Producir ribosomas indispensables para crear el ARN Ribosómico (ARNr).

Bibliografía

Aparato de Golgi

Consiste en una serie de cisternas aplanadas y apiladas, denominadas dictiosomas, conectadas entre sí y organizadas en una estructura polarizada con lados cis y trans. Se encuentra generalmente cerca del núcleo y el centrosoma. Principales funciones del aparato de Golgi9:

• Procesamiento y modificación de moléculas: Es un centro principal para la glicosilación, agregando y modificando azúcares en proteínas y lípidos. También termina de sintetizar esfingolípidos y participa en la creación de glicoconjugados esenciales para la pared celular en plantas.
• Distribución de moléculas: Actúa como centro de clasificación y empaquetado de proteínas y lípidos, dirigiéndolos a distintos destinos celulares a través de vesículas, facilitando tanto la exocitosis como la endocitosis.
• Almacenamiento de calcio y señalización celular: También se ha encontrado que el Golgi almacena calcio, actúa en señalización intracelular y contribuye al control de esteroides y a la organización de microtúbulos en células en movimiento.

En resumen, el aparato de Golgi es clave en el procesamiento, modificación y distribución de moléculas en la célula, adaptando su estructura y funcionamiento según las necesidades de cada tipo celular y especie9.

Bibliografía

Citoesqueleto

Es una red dinámica de filamentos proteicos que proporciona soporte estructural y funcional, extendiéndose desde el núcleo hasta la membrana plasmática. Aunque su nombre sugiere una estructura fija, es muy versátil, permitiendo polimerización y despolimerización de sus filamentos, lo que facilita su reconfiguración según las necesidades celulares. Además, presenta polaridad y está altamente regulado por proteínas, como las motoras, que facilitan el transporte intracelular. Sus funciones incluyen permitir el movimiento celular, la división celular, mantener la forma de la célula y la organización de los orgánulos, y resistir tensiones mecánicas. El citoesqueleto se compone de tres tipos principales de filamentos14:

• Filamentos de actina: Estos microfilamentos son cruciales para los movimientos celulares, la contracción muscular y la cohesión entre células.
• Microtúbulos: Estructuras tubulares compuestas de α- y β-tubulina, esenciales para el transporte intracelular, la segregación de cromosomas y el movimiento de cilios y flagelos.
• Filamentos intermedios: Actúan como cables resistentes que mantienen la integridad celular y la cohesión de los tejidos al anclarse en uniones como los desmosomas y hemidesmosomas, ofreciendo resistencia a tensiones mecánicas.

En conjunto, el citoesqueleto no solo da estructura sino también movilidad y soporte funcional, adaptándose constantemente a las exigencias de la célula14.

Bibliografía

Vesículas

Las células eucariotas emplean el transporte vesicular para mover y distribuir moléculas de manera específica entre sus compartimentos. Este sistema involucra vesículas, pequeñas estructuras rodeadas de membranas que llevan moléculas en su interior o en su propia membrana hacia un destino específico, manteniendo la funcionalidad de cada compartimento. Proceso de Transporte Vesicular15:

• Formación de Vesículas: Las vesículas surgen en el compartimento de origen y se cargan con moléculas selectas. Proteínas específicas, como las clatrinas, ayudan en la formación de vesículas, organizándose en un "punto de transición" que facilita el proceso. La escisión separa la vesícula de la membrana original, ayudada por proteínas como las dinaminas.
• Viaje al Compartimento Diana: Las vesículas, tras perder su cubierta, se desplazan mediante proteínas motoras a lo largo de filamentos del citoesqueleto, principalmente microtúbulos en células animales y actina en plantas.
• Fusión con el Compartimento Diana: La vesícula se ancla y se fusiona con su compartimento de destino gracias a proteínas SNARE (v-SNARE en la vesícula y t-SNARE en el compartimento diana), que facilitan un acercamiento preciso y la liberación de energía para fusionar las membranas.

Este sistema asegura un transporte eficiente y específico, esencial para la distribución adecuada de materiales y funciones en la célula15.

Bibliografía

Peroxisomas

Los peroxisomas son orgánulos rodeados por una membrana y contienen enzimas oxidativas, como la catalasa y la peroxidasa, que producen peróxido de hidrógeno (H₂O₂) durante sus reacciones. Estos orgánulos, también llamados microcuerpos, participan en procesos como la betaoxidación de ácidos grasos y la desintoxicación celular. Su origen es posiblemente una extensión del retículo endoplásmico liso (REL), o bien por agregados en el citoplasma que adquieren una membrana. Para ser dirigidas a los peroxisomas, las proteínas necesitan una señal de orientación peroxisómica en su extremo C-terminal11. Es relevante señalar que, a diferencia de los lisosomas, los peroxisomas no forman parte del sistema endomembranoso, lo que implica que no reciben vesículas provenientes del aparato de Golgi12.

Bibliografía