ESTRUCTURAS Y ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS

Transcripción

1 ESTRUCTURAS Y ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS

2 o La pared celular vegetal: Composición química, organización de la pared celular (primaria y secundaria). Función de la pared. o El citosol o hialoplasma: Composición, función como sede de reacciones metabólicas. o Citoesqueleto: Microfilamentos (de actina), microtúbulos (de tubulina) (centriolos, cuerpos basales, cilios y flagelos) y filamentos intermedios (de queratina y otras proteínas). o Centriolos: Estructura y función. o Cilios y flagelos: Estructura y función. o Ribosomas: Estructura y función. o Inclusiones: Composición, tipos y función. 2

3 1. LA PARED CELULAR Capa externa a la membrana plasmática de las células vegetales y hongos. COMPOSICIÓN DE LA PARED CELULAR: Células eucariotas Hongos Plantas Quitina Celulosa Hemicelulosa Pectina 3

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5 ESTRUCTURA DE LA PARED CELULAR Lámina media de pectinas. Es la primera en formarse entre dos células que acaban de dividirse y permanecen unidas. En algunas zonas de comunicación entre células vecinas no aparece esta lámina (plasmodesmos) Pared primaria de fibrillas de celulosa y matriz de hemicelulosa y pectinas, que la célula va depositando durante el crecimiento entre la membrana plasmática y la lámina media. Permite el crecimiento. Pared secundaria con abundantes fibras de celulosa y una matriz más escasa de hemicelulosa, que forma hasta tres capas diferentes. Es muy rígida (contiene lignina) y difícilmente deformable, por lo que sólo aparece en células especializadas de los tejidos esqueléticos y conductores. A veces con sustancias como suberina, cutina, lignina, que la hacen más impermeable o más resistente.

6 FUNCIONES DE LA PARED CELULAR La pared celular da forma y rigidez a la célula e impide su ruptura Posibilita el intercambio de fluidos y la comunicación intercelular. Es responsable de que la planta se mantenga erguida, pues une células adyacentes. Impermeabiliza la superficie vegetal en algunos tejidos. (llevan ceras, suberina ) Permite a las células vegetales vivir en el medio hipotónico de la planta, impidiendo que se hinchen y estallen.

7 2. HIALOPLASMA Se denomina CITOPLASMA al contenido que se halla localizado en el interior celular (exceptuando el núcleo de las células eucariotas) En el se distingue: el CITOSOL o HIALOPLASMA, fase acuosa en la que están inmersos una red de filamentos proteicos (CITOESQUELETO) y los diferentes ORGÁNULOS Y ESTRUCTURAS celulares. En el citosol se producen gran parte de las reacciones metabólicas celulares, por ello en disolución o suspensión coloidal hay toda clase de biomoléculas e intermediarios metabólicos. 7

8 3.CITOESQUELETO Constituye un conjunto de filamentos proteicos que forman elementos y redes complejas interconectadas. Propio de la células eucariotas. Movilidad celular Funciones Mantenimiento de la estructura interna Citoesqueleto Componentes Morfología celular Microfilamentos Filamentos intermedios Microtúbulos 8

9 MICROFILAMENTOS O FILAMENTOS DE ACTINA Son las estructuras filamentosas más finas. Son necesarios para el movimiento celular. Son fibras sólidas compuestas por subunidades de una proteína globular: la actina. Los filamentos de actina se encuentran justo debajo de la membrana plasmática y están entrecruzados por varias proteínas específicas formando el córtex celular, o corteza celular.

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11 FILAMENTOS INTERMEDIOS Llamados así por su tamaño intermedio entre microtúbulos y microfilamentos. Son proteínas fibrosas, resistentes y estables. Hay tres tipos de filamentos intermedios citoplasmáticos Queratinas, propias del tejido epitelial Vimentinas, presentes en tejido conjuntivo y muscular Neurofilamentos del tejido nervioso Otro tipo de filamentos intermedios están en el núcleo, formando la lámina nuclear interna. Se extienden por todo el citoplasma, desde el núcleo hasta la membrana dónde se anclan a desmosomas y hemidesmosomas.

12 FUNCIONES DE LOS FILAMENTOS INTERMEDIOS Su principal función es otorgar resistencia a la célula al estrés mecánico,gracias a la formación de largos polímeros. También contribuyen al mantenimiento de la forma celular junto con el resto de los componentes del citoesqueleto. Ayudan a la distribución y posicionamiento de los orgánulos celulares.

13 MICROTÚBULOS Es el componente más abundante del citoesqueleto. Están constituidos por moléculas de tubulina, formando dímeros -tubulina -tubulina Un microtúbulo es una estructura cilíndrica y hueca en la que los dímeros de tubulina están asociados en 13 protofilamentos lineares que constituyen las paredes del microtúbulo. Se extienden desde el centro organizador de microtúbulos o centrosoma hasta la periferia celular.

14 Los microtúbulos se originan a partir del centrosoma en las células animales, y de un centro organizador de microtúbulos, en las células vegetales. A partir de los microtúbulos se originan: 1. El citoesqueleto 2. El huso acromático 3. Los centriolos 4. Los cilios y los flagelos

15 Funciones de los microtúbulos Movimiento celular Forma celular Organización y distribución de orgánulos Separación de cromosomas Formacion de estrucuturas estables Pseudópodos Cilios y flagelos Transporte intracelular Huso mitótico Centriolos, cilios y flagelos

16 4. CENTROSOMA Está sólo en células animales, próximo al núcleo. El centrosoma está formado por dos centriolos centrales, dispuestos perpendicularmente entre sí, que reciben juntos el nombre de diplosoma. En las plantas no hay centríolos, pero si la presencia de proteínas específicas del centrosoma. Rodeando a éstos hay un material de aspecto amorfo y denso, llamado material pericentriolar. Todo el conjunto recibe el nombre de Centro Organizador de Microtúbulos (COMT). De la centrosfera parten unas fibras, denominadas áster (microtúbulos dispuestos de forma radial).

17 Cada centriolo del centrosoma consta de nueve grupos de tres microtúbulos o tripletes que se disponen formando un cilindro. La estructura se mantiene gracias a proteínas que unen a los tripletes entre si formando los llamados puentes de nexina.

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19 FUNCIONES DEL CENTROSOMA El centrosoma participa en la división celular, ya que cuando se separan los dos diplosomas hijos, entre ellos, se extienden los microtúbulos que forman el huso acromático. En los vegetales, el huso mitótico se forma en torno a una zona difusa que hace las veces de COMT El corpúsculo basal que se halla en la base de cada cilio y flagelo es un centríolo típico, que sirve de anclaje y organización de los microtúbulos que forman la estructura interna del cilio o del flagelo.

20 5.CILIOS Y FLAGELOS Son prolongaciones de la membrana plasmática dotadas de movimiento que aparecen en muchos tipos de células animales. En células libres tienen una función locomotriz, ya que proporcionan movimiento a la célula. Cuando aparecen en células fijas provocan el movimiento del fluido extracelular formando pequeños remolinos que atrapan partículas. La diferencia entre unos y otros estriba en el tamaño y el número: CILIOS: Pequeños (2 a 10 µm) y muy numerosos. FLAGELOS: Largos (hasta 200 µm) y escasos. En ambos casos el diámetro (unas 2 µm) y la estructura interna es la misma.

21 ESTRUCTURA DE CILIOS Y FLAGELOS En ambos se distinguen cuatro zonas: 1. Tallo o axonema 2. Zona de transición 3. Corpúsculo basal 4. Raíces ciliares.

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23 AXONEMA Hay una membrana plasmática y una matriz o medio interno. Está formado por un sistema de nueve pares de microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos centrales, paralelos al eje del cilio o flagelo (9+2). Los dos microtúbulos centrales son completos (13 protofilamentos) En los periféricos, el A es completo, y el B sólo tiene 10 protofilamentos. Estos dos microtúbulos se unen por la proteína tektina. Los dobletes vecinos se unen por puentes de nexina. El microtúbulo A emite dos prolongaciones de otra proteína llamada dineína (responsable del movimiento)

24 ZONA DE TRANSICIÓN: no se halla rodeada de membrana, ya que se sitúa en el citoplasma. Carece del doblete central. Es la base del cilio o flagelo y aparece la placa basal, que conecta la base del cilio o flagelo con la membrana plasmática.

25 CORPUSCULO BASAL Estructura idéntica al centríolo (9+0) Lugar donde se organizan los microtúbulos que constituyen el axonema. Presenta tripletes y en él se aprecian dos zonas: una distal que es similar a un centríolo, y una proximal en la que aparece un eje central proteico del que parten radialmente proteínas hacia los tripletes de la periferia; esta estructura se denomina «rueda de carro».

26 Proteínas de cilios y flagelos Tektina Nexina Dineína Une protofilamentos del mismo microtúbulo Une dobletes de protofilamentos Prolongaciones de los microtúbulos A (movimiento)

27 RAÍCES CILIARES: La raíz es un conjunto de microfilamentos de función contráctil. La función de estos, parece estar relacionada con la coordinación del movimiento especialmente en los cilios.

28 6. RIBOSOMAS Descubiertos por Palade en Sólo pueden observarse al microscopio electrónico (250 Å de diámetro). Son orgánulos carentes de membrana. Aparecen dispersos por el hialoplasma o adheridos a las membranas del retículo endoplasmático y núcleo celular. Pueden estar libres o encadenadas (polisomas o polirribosomas)

29 ESTRUCTURA DE LOS RIBOSOMAS Hay dos subunidades de forma aproximadamente globular, una mayor y otra menor, que presentan distintos sitios de unión del ARNm, del ARNt y a las endomembranas. Ambas pueden aparecer separadas o permanecer unidas. Las dos subunidades se forman en el nucléolo, donde se unen el ARNr y las proteínas ribosomales. Las subunidades salen separadas del núcleo y se juntan en el citoplasma. El análisis químico revela que tienen una composición de casi un 50% de agua y que el resto son diversas proteínas unidas a ARNr. Además, hay iones Mg 2+ responsables de mantener unidas proteínas y ARNr, y también a las subunidades.

30 COMPARACIÓN ENTRE RIBOSOMAS EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS Ribosoma procariota Ribosoma eucariota 70S 80S 50S Subunidad grande 30S Subunidad pequeña 60S Subunidad grande 40S Subunidad pequeña Mitorribosomas y plastirribosomas tienen la misma estructura

31 FUNCIÓN DE LOS RIBOSOMAS: Síntesis de las proteínas, es decir, la traducción del mensaje genético en forma de cadena polipeptídica. Para ello, la hebra de ARNm portadora del mensaje mantiene el polisoma como el hilo de un collar. Los ARNt cargados con los aminoácidos llegan y los aminoácidos van uniéndose entre sí por enlaces peptídicos. En general, la subunidad pequeña está implicada en la tarea genética (unión con el ARNm y los ARNt a los sitios A y P), mientras la subunidad grande realiza la tarea bioquímica (transferencia y unión de cada aminoácido con el siguiente)

32 7. INCLUSIONES Son depósitos de diversas sustancias que se encuentran en el citosol de células animales y vegetales. En las células animales podemos encontrar: 1. Inclusiones de glucógeno. Aparecen fundamentalmente en células musculares y hepáticas en forma de gránulos. 2. Inclusiones de lípidos. Se observan como gotas de diferentes diámetros, muy grandes en las células adiposas. 3. Inclusiones de pigmentos. Pueden ser de diferente naturaleza. La melanina es de color oscuro y tiene función protectora, la lipofucsina es de color amarillo parduzco y está presente en células nerviosas y cardíacas envejecidas, la hemosiderina procede de la degradación de la hemoglobina y se localiza en hígado, bazo y médula ósea. 4. Inclusiones cristalinas. Son depósitos en forma de cristal. Aparecen en distintos tipos celulares como las células de Sertoli y de Leydig (testículos).

33 En las células vegetales se pueden encontrar: 1. Aceites esenciales. Forman gotitas que se unen y pueden llegar a formar grandes lagunas que quedan en el citoplasma de la célula o salir al exterior. Su oxidación y polimerización forma las resinas. 2. Inclusiones lipídicas. Aparecen como corpúsculos refringentes. 3. Látex. Es una sustancia elaborada por el citoplasma celular y de la que deriva el caucho natural.