El citoplasma contiene todo el material que está dentro de la membrana plasmática, y fuera de la región que contiene al ADN. El citosol es la porción

Transcripción

1 El citoplasma contiene todo el material que está dentro de la membrana plasmática, y fuera de la región que contiene al ADN. El citosol es la porción fluida que contiene agua, sales y diversas moléculas orgánicas. El citoplasma de las células eucariotas se compone del citosol y de las diversas estructuras que alberga : algunas de ellas rodeadas de membranas, son estructuras estables que realizan funciones específicas y otras sin membranas como son los ribosomas y una red de fibras proteicas, el citoesqueleto, que da forma y organización al citoplasma puesto que muchas organelas están adheridas a él. La suma de todas las reacciones bioquímicas en que se basa la vida tiene lugar en el citoplasma, y además la reserva de combustibles y de materiales de construcción de los demás constituyentes de la célula.

2 CITOPLASMA Y CITOSOL Membrana plasmática Núcleo Organoides CITOPLASMA CITOSOL

3 RIBOSOMAS: síntesis de proteínas Partículas constituidas por ARN ribosómico (ARNr) y proteínas. Se encuentran en el citoplasma, tanto de células eucariotas como de procariotas, así como en la matriz mitocondrial y en el estroma de los cloroplastos. En el citoplasma eucariótico los ribosomas se pueden encontrar: libres en el citosol o unidos a las membranas del retículo endoplásmico y a la membrana externa de la envoltura nuclear. Constituyen el lugar donde se desarrolla la síntesis de proteínas. Los ribosomas desempeñan un papel fundamental en la síntesis de proteínas, orientando adecuadamente el ARNm, con respecto a los ARNt que transportan a los aminoácidos, de tal manera que el código genético se lea adecuadamente y catalizando la formación de los enlaces peptídicos que unen los aminoácidos de la cadena polipeptídica.

4 Ribosomas libres, sintetizan: Proteínas solubles del citoplasma. Proteínas mitocondriales. Proteínas de los cloroplastos. Proteínas de los peroxisomas (catalasa, oxidasas de aminoácidos, etc.). Proteínas nucleares (histonas, enzimas, láminas). Ribosomas del retículo endoplasmático rugoso (RER), sintetizan: Diferentes destinos (a través del sistema de endomembranas). Enzimas lisosomales y proteínas residentes. Proteínas de membranas Proteínas de secreción

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6 Se distinguen los siguientes elementos: Envoltura nuclear (membrana externa). Retículo Endoplasmático, liso y rugoso. Complejo o Aparato de Golgi. Los Lisosomas. Las Vesículas.

7 Sistema de endomembranas

8 Sus componentes individuales funcionan como parte de una unidad coordinada, que actúa en la elaboración de moléculas de la membrana plasmática y de las membranas e interior de los componentes del sistema, enzimas de los lisosomas. Y en la producción de proteínas que se utilizarán fuera de la célula, es decir, proteínas de secreción.

9 Fundamentalmente interviene la membrana exterior del núcleo, que mantiene la continuidad con el Retículo Endoplasmático.

10 Extraído de El mundo de la célula, Wayne M. Becker Lewis J. Kleinsmith, Jeff Hardin

11 Es un grupo de cisternas aplanadas que se conectan entre sí mediante túbulos. Presente en todos los tipos celulares eucariotas, se halla especialmente desarrollado en las células secretoras de proteínas. El aspecto rugoso del RER se debe a la unión de ribosomas a la cara citosólica. El RER se encarga de la síntesis y el plegamiento correcto de las proteínas.

12 Su aspecto es más tubular y carece de ribosomas. Alcanza un notable desarrollo en las células secretoras de hormonas esteroides (lípidos). En el REL se lleva a cabo la síntesis de lípidos, almacenamiento de calcio y detoxificación de drogas.

13 Extraído de El mundo de la célula, Wayne M. Becker Lewis J. Kleinsmith, Jeff Hardin

14 Constituido por sacos discoidales apilados, como mínimo en número de tres, rodeados por pequeñas vesículas. Cada saco presenta una cara convexa y otra cóncava, esta última orientada hacia la superficie celular. El aparato de Golgi se encarga de modificación de sustancias sintetizadas en el RER mediante: Modificación de los azucares unidos a proteínas que provienen del RER. Agregados de más restos de carbohidratos para conseguir la estructura definitiva (o-glicosilación). Además clasifica y distribuye las proteínas a : 1. Retículo endoplasmático. 2. Lisosomas 3. Vesículas de secreción. 4. Membrana plasmática.

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17 Las vesículas se forman en el compartimento fuente y se cargan con aquellas moléculas que deben ser transportadas. Una vez liberadas al citosol son dirigidas hacia el orgánulo diana, al cual reconocen, y al que finalmente se fusionan.

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19 Son un tipo especial de vesículas presentes en las células animales. Contienen enzimas hidrolíticas activas en medio ácido. Estas enzimas están implicadas en la degradación de proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos. Para su óptima actividad, las enzimas hidrolíticas requieren de un medio ácido. Los lisosomas proveen este medio ya que su ph interno se mantiene cercano a 5. En los glóbulos blancos, intervienen en la digestión de bacterias. CITOSOL HIDROLASAS ÁCIDAS nucleasas proteasas glicosidasas lipasas fosfatasas sulfatasas fosfolipasas BOMBA DE PROTONES Las enzimas lisosomales se sintetizan en el RE rugoso y se transportan al aparato de Golgi, donde se les añade una señal manosa-6-fosfato, que las identifica como enzimas de este orgánulo.

20 Funciones de los lisosomas Digerir las moléculas nutricias que se adquieren del medio Degradar constituyentes celulares que ya no son necesarios.

21 Cada lisosoma primario es una vesícula que brota del aparato de Golgi, con un contenido de enzimas hidrolíticas (hidrolasas). Las hidrolasas son sintetizadas en el REG y viajan hasta el aparato de Golgi por transporte vesicular. Allí sufren una glicosilación terminal de la cual resultan con cadenas glucídicas ricas en manosa-6-fosfato (manosa 6-P). La manosa 6- P es el marcador molecular, la estampilla que dirige a las enzimas hacia la ruta de los lisosomas. Estas hidrolasas se ponen en contacto con sus sustratos cuando los lisosomas primarios se fusionan con otras vesículas. El producto de la fusión es un lisosoma secundario. Por lo tanto, la digestión de moléculas orgánicas se lleva a cabo en los lisosomas secundarios.

22 Fagolisosoma (lisosoma secundario): se origina de la fusión del lisosoma primario con una vesícula procedente de la fagocitosis. Se encuentran, por ejemplo, en los glóbulos blancos, capaces de fagocitar partículas extrañas que luego son digeridas en estos cuerpos. Autofagolisosoma (lisosoma secundario): es el producto de la fusión entre un lisosoma primario y una vacuola autofágica. Algunos organoides citoplasmáticos son englobados en vacuolas, con membranas provistas por las cisternas del RE, para luego ser reciclados cuando estas vacuolas autofágicas se unen con los lisosomas primarios. La digestión que tiene lugar en los lisosomas secundarios, ya se trate de una heterofagia- hidrólisis de sustancias de origen exógeno- o de una autofagia degradación de componentes celulares- da origen a moléculas más sencillas que atraviesan la membrana lisosomal, es decir son absorbidas por el citosol para su posterior asimilación. Lo que queda del lisosoma secundario después de la absorción es un cuerpo residual. Los cuerpos residuales contienen desechos no digeribles que en algunos casos se exocitan y en otros no, acumulándose en el citosol a medida que la célula envejece. Un ejemplo de cuerpos residuales son los gránulos de lipofuscina que se observan en células de larga vida, como las neuronas.

23 Endosoma tardío: surge al unirse los lisosomas primarios con materiales provenientes de los endosomas tempranos. Los endosomas tempranos contienen macromoléculas que ingresan por los mecanismos de endocitosis inespecífica y endocitosis mediada por receptor. Este último es utilizado por las células para incorporar, por ejemplo, las lipoproteínas de baja densidad o LDL.

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25 Son orgánulos en forma de vesículas que contienen oxidasas y catalasas. Detoxificación del peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ), cuya acumulación en la célula puede resultar perjudicial. La catalasa, se encarga de catalizar la ruptura de H 2 O 2 dando como resultado oxígeno molecular más agua. Neutralización de otros compuestos peligrosos (como el metanol, el etanol, el formato y el formaldehído). Estas enzimas cumplen funciones de detoxificación celular.

26 PEROXISOMAS

27 Son las organelas cuya estructura consta de dos membranas una externa lisa y una interna fuertemente plegada en forma de crestas. El mayor desarrollo de la membrana interna está relacionado con la síntesis de ATP. En estas organelas se completa la degradación de las moléculas orgánicas y se libera la energía contenida en sus enlaces, por el proceso de respiración celular que consume oxígeno. La energía liberada se almacena en moléculas de ATP. Las mitocondrias son numerosas en células que tienen altas demandas energéticas como las células musculares.

28 Son organelas que se encuentran sólo en las células de plantas y algas. Poseen dos membranas como las mitocondrias. Se los clasifica de acuerdo a su contenido y función: los leucoplastos contienen almidón, proteína o aceites y están presentes en estructuras de almacenamiento como los tubérculos, los cromoplastos contienen carotenoides en flores y frutos principalmente y los cloroplastos contienen clorofila y en ellos se lleva a cabo el proceso de fotosíntesis. Los cloroplastos poseen un tercer tipo de membrana en su interior, la de los tilacoides.

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30 Las mitocondrias y los cloroplastos contienen vestigios de una vida como organismos independientes. Se reproducen por fisión binaria como las bacterias. Tienen un pequeño cromosoma circular que codifica algunas de sus proteínas y poseen ribosomas del tipo procariota.

31 Citoesqueleto Es un conjunto de proteínas filamentosas citoplasmáticas las cuales conforman un andamiaje celular que: Mantiene la organización de la célula y sus organelas. Permite movimientos y cambios de forma. Dirige el tránsito intracelular.

32 Citoesqueleto Constituido por tres tipos de componentes (proteínas filamentosas): los microtúbulos, los filamentos intermedios, los microfilamentos o filamentos de actina.

33 Los microtúbulos Largos tubos huecos formados por dímeros de proteínas globulares llamadas tubulinas α y β, tiene alrededor de 22 a 25 nanómetros de diámetro. Son inestables: polimerizan y despolimerizan.

34 Son importantes en: el transporte de vesículas y organelas en el citoplasma, participan de la división celular en los movimientos de los cromosomas, son componentes de los cilios y flagelos, estructuras responsables de la locomoción de muchas células.

35 cilios y flagelos Prolongaciones filamentosas de la membrana plasmática, con las que muchos organismos unicelulares logran propulsarse. Contienen más de 250 proteínas diferentes. Ambos contienen una estructura central de microtúbulos y otras proteínas asociadas, denominadas conjuntamente como axonema, rodeado todo ello por membrana celular. Cilios y flagelos se mueven en forma continua por lo tanto tienen altos requerimientos de ATP el cual es generado por mitocondrias que abundan cerca de los cuerpos basales. Estas estructuras se encuentran exclusivamente en células animales.

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37 Las principales diferencias entre cilios y flagelos radican en su longitud y número. Los cilios miden de 10 a 25 µm y son más numerosos que los flagelos (50 a 75 µm). cilios pulmonares

38 Centríolos Los centríolos son una pareja de tubos que forman parte del citoesqueleto, semejantes a cilindros huecos. Estos son orgánulos que intervienen en la división celular. Están constituidos por una pareja de estructuras cilíndricas y sólo están presentes en células animales. Cada centríolo está formado por nueve tripletes de microtúbulos que forman todos juntos y unidos entre sí un círculo. Los centríolos se encuentran rodeados de un material proteico denso llamado material pericentriolar, formando el Centrosoma o Centro Organizador de Microtúbulos, el cual permite la polimerización de dímeros de tubulina para formar microtúbulos que se irradian a partir del mismo, mediante una disposición estrellada llamada huso mitótico.

39 CENTRÍOLOS Y CENTROSOMA

40 Los filamentos intermedios Abundantes en células sometidas a tensiones mecánicas como las células epiteliales, nerviosas y musculares. Diámetro entre 8 a 12 nanómetros. Constituidos por proteínas fibrosas y resistentes con una porción central en forma de bastón de longitud constante y dos regiones terminales (cabeza y cola) de longitud variable. Presentes en los puntos específicos de unión entre células vecinas. Son estables.

41 Los filamentos de actina o microfilamentos Son las fibras más delgadas del citoesqueleto. Compuestos por varias moléculas de una proteína globular denominada actina G. Estas moléculas se ensamblan y forman una estructura helicoidal conocida como actina F que tiene un diámetro de unos 7 nanómetros. Son responsables de la contracción de los músculos, la división del citoplasma celular en animales y distintas formas de locomoción y movimiento como los pseudopodos y las microvellosidades. Son inestables.

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