Evidencia 2. Biocel

Universidad Autonoma de Nuevo Leon Facultad de Ciencias Biologicas

Biologia celular

Evidencia 2. Minilibro deOrganelos celulares

EQUIPO 3

Flor Judith Baltazar MuñizKaren De Luna Cardona Debanhi Consuelo Cortes Razo

Grupo. 142

ÍNDICE

I. Organelos Clasicos

1. Nucleo

5. Nitroplasto

2. Reticulo endoplasmatico

4. Hemifusoma

II. Organelos descubiertos recientemente

3. Mitocondria

Núcleo

Definición y función

Organelo membranoso exclusivo de los organismos eucariotas que almacena el ADN y la información genética. Tiene la función de controlar las actividades celulares y de replicación por medio de la transcripción del ADN en el ARN.

Componentes estructurales

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Los elementos que forman la estructura del núcleo celular son la envoltura nuclear (una membrana doble con agujeros), la cromatina (que consiste en ADN y proteínas), el nucleoplasma (el líquido dentro del núcleo) y el nucleólo (el lugar donde se crean los ribosomas). Todos estos componentes están rodeados por la lámina nuclear, que proporciona soporte, y el interior alberga los cromosomas.

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Núcleo

¿Cómo contribuyen a su función?

Componentes protéicos/enzimáticos

Las histonas y las proteínas no histonas colaboran para compactar el ADN, enrollándolo en cromatina y formando cromosomas con las histonas, mientras que las no histonas regulan la expresión de ciertos genes y cómo se organiza la cromatina. Las enzimas dentro del núcleo, tales como helicasas y polimerasas, son esenciales para el metabolismo del ADN, asegurando que se replique correctamente y se repare de manera continua, lo cual es crucial para la herencia y la salud celular. Las nucleoporinas crean los poros en la envoltura nuclear, funcionando como puertas que regulan el transporte de moléculas. Las importinas y exportinas son las proteínas encargadas del transporte activo de moléculas: las importinas llevan las proteínas necesarias al interior, mientras que las exportinas transportan moléculas como el ARN hacia el citoplasma para la síntesis de proteínas.

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Núcleo

Interacción con otros organelos

Núcleo

Abundancia en algún tejido u organismo

El núcleo de las células se encuentra en gran cantidad en todos los tejidos de los organismos eucariotas, ya que es esencial para muchas de sus actividades. No obstante, las células que contienen más núcleos en los organismos son las de los músculos esqueléticos, que tienen varios núcleos, y las del hígado, aunque la mayoría de las células en el cuerpo solo presentan un núcleo.

Reticulo endoplasmatico

El retículo endoplasmático (RE) es una red de tubos y sacos membranosos conectados entre sí que se extienden desde la envoltura nuclear hasta cerca de la membrana celular. Sus membranas son muy delgadas y pueden formar más de la mitad de la membrana total de la célula. Su función principal es producir y transportar proteínas y lípidos, además de ayudar en la detoxificación y almacenamiento de calcio.

Componentes estructurales componentes proteícos/enzimáticos interacción con otros organelos

¿Donde se encuentra?¿Es abundante en algun tejido u orgaanismo?

Mitocondria

Definición y función

Organelos celulares que funcionan como "centrales eléctricas" de la célula, produciendo la mayor parte de la energía química necesaria en forma de ATP a través de la respiración celular. También participan en otras funciones metabólicas vitales, como la regulación del metabolismo, la síntesis de biomoléculas, el metabolismo de lípidos y el control de la señalización celular.

Componentes estructurales

Los elementos que forman la estructura de la mitocondria incluyen la membrana externa, la membrana interna (que crea pliegues), el espacio entre membranas y la matriz mitocondrial. Estos elementos colaboran para producir la mayor parte de la energía química en las células en forma de ATP.

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Mitocondria

¿Cómo contribuyen a su función?

Componentes protéicos/enzimáticos

Piruvato deshidrogenasa y enzimas del ciclo de Krebs: Convierten el piruvato en acetil-CoA y luego oxidan este último hasta , generando grandes cantidades de NADH y FADH. ATP sintasa: Una proteína compleja que utiliza el gradiente de protones para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato. Sistemas de transporte: Proteínas transmembrana que regulan el paso selectivo de iones y moléculas hacia y desde la matriz. Cadenas de transporte de electrones (Complejos I-IV): Estos complejos de proteínas son los sitios donde se transfiere la energía de los electrones del NADH y FADH a través de una serie de reacciones, creando un gradiente de protones a través de la membrana. Porinas: Forman canales que hacen que la membrana externa sea permeable a moléculas pequeñas, como el ATP y iones, pero no a proteínas más grandes. Citocromo C: Una proteína liberada de las mitocondrias que, en respuesta a ciertas señales celulares, desencadena la apoptosis (muerte celular programada) al activar una cascada de enzimas llamadas caspasas.

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Mitocondria

Gotas lipídicas: Las mitocondrias se relacionan con las gotas lipídicas para funciones como la esteroidogénesis. Señalización: Las mitocondrias reciben y liberan metabolitos que actúan como segundos mensajeros, participando en la señalización celular. Apoptosis: En respuesta a daños celulares, las mitocondrias activan la vía de la apoptosis (muerte celular programada). Dinámica mitocondrial: Participan en la dinámica de fisión-fusión y la mitofagia (un tipo de autofagia) para adaptarse a condiciones de estrés.

Interacción con otros organelos

Mitocondria

Abundancia en algún tejido u organismo

Las mitocondrias son más abundantes en tejidos con alta demanda de energía, como las células musculares (especialmente las del corazón) y del sistema nervioso, ya que necesitan mucha energía para funcionar. Por el contrario, los glóbulos rojos no tienen mitocondrias. Otros tejidos con muchas mitocondrias son el hígado y el riñón.

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Hemifusoma

Componentes estructurales componentes proteícos/enzimáticos Interaccion con otros oganelos

Tipos

1. Directo
2. Invertido

Organelo transitorio descubierto en 2025 dentro de células eucariotas. Su funcion es actuar como un centro de reciclaje, facilitando la formación de vesículas encargadas de transportar, clasificar y degradar proteínas y lípidos. Se asocia con el mantenimiento de la homeostasis celular.

¿Donde se encuentra?¿Es abundante en algun tejido u orgaanismo?

Nitroplasto

Organelo derivado de una endosimbiosis secundaria, descubierto recientemente en diatomeas de agua dulce (Epithemia clementina). Contiene cianobacterias endosimbiontes capaces de fijar nitrógeno atmosférico, lo que permite a la célula eucariota aprovechar este recurso sin depender solo de fuentes externas. Su función principal es fijar nitrógeno atmosférico, un proceso crucial para producir compuestos nitrogenados esenciales (aminoácidos, nucleótidos, etc.).

Componentes estructurales componentes proteícos/enzimáticos interacción con otros organelos

¿Donde se encuentra?¿Es abundante en algun tejido u orgaanismo?

Referencias bibliograficas

Núcleo

• Diccionario médico. (s. f.). Qué es el núcleo. Clínica U. Navarra. https://www.cun.es. https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/nucleo#:~:text=El%20n%C3%BAcleo%20es%20un%20org%C3%A1nulo,mam%C3%ADferos%2C%20que%20carecen%20de%20n%C3%BAcleo.
• NIH. (s. f.). Núcleo celular. Genome.gov. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/N%C3%BAcleo-celular#:~:text=Est%C3%A1%20en%20el%20centro%20de,realmente%20importante%20para%20la%20c%C3%A9lula.
• Pombal, M. M. P. M. M. Á. (n.d.). La célula. 4. El núcleo. Atlas de Histología Vegetal y Animal. https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/4-nucleo.php

Mitocondria

• Corchón, A. L. (2015). Mitocondria. Estructura y composición. Naturaleza Y Turismo. https://www.asturnatura.com/temarios/biologia/organulos-energeticos/mitocondria-estructura-composicion
• IRB Barcelona. (2009). La arquitectura de las mitocondrias: salud y enfermedad. https://www.irbbarcelona.org/es/news/la-arquitectura-de-las-mitocondrias-salud-y-enfermedad#:~:text=Todas%20las%20c%C3%A9lulas%20del%20organismo,precisamente%20porque%20requieren%20m%C3%A1s%20energ%C3%ADa.
• Olvera-Sánchez, S., Gómez-Chang, E., Flores-Herrera, O., & Martínez, F. (2023). Las mitocondrias: sus funciones, las relaciones con otros organelos, la supervivencia celular y la medicina mitocondrial. Deleted Journal, 26. https://doi.org/10.22201/fesz.23958723e.2023.547

Reticulo endoplasmatico

• Megías, M. (2023). La célula. 5. Tráfico vesicular. Retículo endoplasmático. Atlas de Histología Vegetal y Animal. Universidad de Vigo. Recuperado el 18 de octubre de 2023, de https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/5-reticulo.php

Referencias bibliograficas

Hemifusoma

• Pellicer, D. (2025). Presentando al hemifusoma: una estructura celular recién descubierta que actúa como centro de reciclaje y tiene potencial para tratar enfermedades. National Geographic. https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/presentando-hemifusoma-estructura-celular-recien-descubierta-que-actua-como-centro-reciclaje-y-tiene-potencial-para-tratar-enfermedades_25397
• Tavakoli, A., Hu, S., Ebrahim, & Kachar, B. (2025). Los hemifusomas y las nanogotas de proteolípidos que interactúan median la formación de cuerpos multivesiculares. Nat Commun 16, 4609. https://doi.org/10.1038/s41467-025-59887-9

Nitroplasto

• Perkins, K. (2025). El primer orgánulo fijador de nitrógeno encontrado en algas marinas. The Scientist. https://www.the-scientist.com/the-first-nitrogen-fixing-eukaryotic-marine-alga-discovered-72225?
• Relaciones con los medios. (2024). Científicos descubren el primer orgánulo fijador de nitrógeno. Laboratorio de Berkeley. https://newscenter.lbl.gov/2024/04/17/scientists-discover-first-nitrogen-fixing-organelle/
• York, A. (2024). Se revela el orgánulo de Nitroplast. Nat Rev Microbiol 22, 323. https://doi.org/10.1038/s41579-024-01053-x

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Célula de diatomea en la que se realiza un acercamiento (zoom) para resaltar la presencia del nitroplasto. Organelo endosimbiótico responsable de la fijación de nitrógeno.

Dentro de la célula, el nitroplasto está delineado en un recuadro para resaltar su forma y posición en relación con otros organelos como el núcleo, cloroplastos y mitocondrias. Nota: UCYN-A es el nitroplasto.

Localizacion

Componentes estructurales

El hemifusoma está formado por pares de vesículas diferentes (heterotípicas) que se encuentran parcialmente fusionadas mediante diafragmas de hemifusión expandidos (HD). Esta configuración crea una estructura de membrana poco común, ya que antes se pensaba que este tipo de uniones eran demasiado inestables para tener un papel biológico y que solo existían de forma transitoria durante los procesos normales de fusión o separación de membranas.

Componentes estructurales

Envoltura celular: es una doble membrana con poros que separan el interior del exterior del núcleo del citoplasma, regulando el paso de las moléculas. Nucleoplasma: es la sustancia tipo "gelatinosa" que se encuentra en el núcleo y que contiene la cromatina y el nucléolo.Cromatina: es el material genético (ADN) que está envuelto por proteínas (histonas), que, durante la división celular, se compacta para la formación de cromosomas.

Poro celular: complejo proteico que controla el transporte selectivo de las moléculas de ARN y proteínas entre el núcleo y el citoplasma. Nucléolo: es la estructura densa de que se encuentra dentro del núcleo donde se produce la síntesis de proteínas y el ensamblaje de los ribosomas.

Componentes proteicos/enzimáticos

Histonas: son proteínas encargadas de compactar el ADN para la formación de cromosomas. Forman grupos de octámeros para rodear el enrollamiento de ADN. No histonas: incluyen enzimas, y factores de transcripción y proteínas que regulan la expresión genética y a la organización de la cromatina. Nucleoporinas: son formaciones proteicas que componen el complejo del poro nuclear. Son esenciales para controlar el transporte de moléculas entre el núcleo y el citoplasma. Enzimas nucleares: se encuentran dispersas en el nucleoplasma y se relacionan con el metabolismo de los ácidos nucleicos, como la replicación y la reparación del ADN. Helicasas/polimerasas: son enzimas que están implicadas en la desnaturalización y replicación del ADN. Importinas/exportinas: son las proteínas de transporte que dirigen las moléculas hacia el núcleo (importinas) o fuera de él (exportinas), permitiendo el paso selectivo de proteínas y ARN a través de los poros.

Hemifusoma directo

Una hemifusión directa de dos vesículas heterotípicas;

Hemifusoma invertido

Se observa una conformación invertida donde una vesícula intraluminal se hemifa al lado luminal de la bicapa de membrana de una vesícula más grande.

Componentes estructurales

Membrana externa: Es lisa y permeable a pequeñas moléculas. Contiene proteínas llamadas porinas que forman canales. Membrana interna: Está altamente plegada en forma de crestas mitocondriales, lo que aumenta su superficie. Es menos permeable y transporta moléculas a través de transportadores especiales. Crestas mitocondriales: Son los pliegues de la membrana interna. Aumentan significativamente la superficie para albergar las enzimas y proteínas de la cadena de transporte de electrones, esenciales para la producción de ATP. Espacio intermembrana: Es el espacio entre las dos membranas. Contiene proteínas como el citocromo c y tiene una alta concentración de protones, crucial para la síntesis de ATP. Matriz mitocondrial: Es el espacio interior delimitado por la membrana interna. Contiene el ADN mitocondrial, ribosomas, enzimas para el ciclo de Krebs y la beta-oxidación de ácidos grasos.

Componentes estructurales

Envoltura celular: es una doble membrana con poros que separan el interior del exterior del núcleo del citoplasma, regulando el paso de las moléculas. Nucleoplasma: es la sustancia tipo "gelatinosa" que se encuentra en el núcleo y que contiene la cromatina y el nucléolo.Cromatina: es el material genético (ADN) que está envuelto por proteínas (histonas), que, durante la división celular, se compacta para la formación de cromosomas.

Poro celular: complejo proteico que controla el transporte selectivo de las moléculas de ARN y proteínas entre el núcleo y el citoplasma. Nucléolo: es la estructura densa de que se encuentra dentro del núcleo donde se produce la síntesis de proteínas y el ensamblaje de los ribosomas.

Componentes proteicos

No se han nombrado proteínas específicas asociadas al hemifusoma como SNAREs, Rab GTPasas, fusogéninas, etc. Los autores no proporcionan secuencias, anticuerpos, proteómica, mutantes, etc. para identificar qué proteínas están ahí.

• Proteolipid Nanodroplets (PNDs). Contienen proteínas integrales y lípidos anfipáticos, que estabilizan la zona de hemifusión.
• Contenido luminal. Contiene proteínas solubles.

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Componentes proteicos/enzimáticos

Membrana interna: Es rica en proteínas y contiene la mayoría de los complejos enzimáticos de la fosforilación oxidativa (complejos I, II, III y IV), que son cruciales para la transferencia de electrones y la generación de ATP.ATP sintasa: Un complejo proteico masivo incrustado en la membrana interna, que utiliza el gradiente de protones para sintetizar ATP. Piruvato deshidrogenasa: Convierte el piruvato en acetil-CoA para entrar en el ciclo del ácido cítrico. Enzimas del ciclo del ácido cítrico: Incluyen la isocitrato deshidrogenasa, la succinato deshidrogenasa y la malato deshidrogenasa, que generan electrones de alta energía. Enzimas de la beta-oxidación de ácidos grasos: Descomponen los ácidos grasos para producir acetil-CoA. Proteínas de la membrana externa: Incluyen proteínas que forman poros para el transporte de moléculas pequeñas y otras que facilitan los contactos con el retículo endoplasmático. Proteínas de la membrana interna: Además de los complejos de la cadena de transporte de electrones, incluye transportadores selectivos para mover iones y metabolitos, como el ADP y el piruvato, hacia adentro y el ATP hacia afuera. Proteínas de transporte: Proteínas especializadas que facilitan el transporte a través de las membranas y entre compartimentos.

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Componentes proteicos y como contribuyen con la función

Nitrogenasa Enzima principal responsable de la fijación de nitrógeno (N₂ → NH₃). Activa dentro del nitroplasto y depende de energía proveniente del huésped. Flavodoxina Proteína redox para la fijación de nitrógeno en muchos organismos. Su importación del citoplasma sugiere que UCYN-A no lleva a cabo la fijación de nitrógeno de forma independiente Proteínas importadas del huésped Muchas proteínas estructurales y metabólicas son codificadas en el núcleo del alga huésped y transportadas al nitroplasto mediante péptidos señal. Proteínas redox complementarias Participan en el transporte de electrones y mantenimiento del equilibrio energético durante la fijación de nitrógeno.

Interacciones con:

Nucleo

Cloroplasto

Mitocondria

Componentes estructurales

Nitroplasto

Interacciones con:

Aparato de Folgi

Lisosoma

Reticulo endoplasmatico

Endosomas

Segun la investigacion de Tavakoli et al., (2025) el hemifusoma tiene interacciones con los siguientes organelos, aunque aún se están investigando.

Componentes proteicos/enzimaticos y como contribuyen a la funcion

• Ribosomas: Se encuentran en el RER y son responsables de la síntesis de proteínas.
• Chaperonas: Proteínas que ayudan al plegamiento adecuado de las proteínas recién sintetizadas.
• Enzimas del REL: Incluyen la glucosa-6-fosfatasa (implicada en la liberación de glucosa desde el hígado) y enzimas que metabolizan toxinas y fármacos.
• Receptores KDEL: Reconocen y retienen proteínas con la secuencia KDEL, asegurando que permanezcan en el RE.

Interacciones con:

Aparato de Folgi

Mitocondria

Lisosoma

Componentes estructurales

Membrana lipídica. Formada por una bicapa lipídica (fosfolípidos y colesterol) muy delgada, de unos 5 nm.Sirve de soporte para proteínas integrales y periféricas que realizan funciones específicas.Cisternas. Sacos aplanados y cerrados dentro de la red del RE. Son especialmente prominentes en el RER, donde alojan proteínas en proceso de plegamiento y modificación. Túbulos. Conductos delgados y tubulares que se entrelazan por toda la célula. Más característicos del REL, permitiendo el transporte rápido de lípidos y moléculas pequeñas.

Puntos de contacto con otros organelosMembranas del RE forman zonas de contacto con mitocondrias, peroxisomas y Golgi, donde se intercambian lípidos, calcio y señales celulares.Estas conexiones no fusionan las membranas, pero permiten comunicación eficiente.