Membrana celular.
La membrana plasmatica membrana celular es una bicapa que
delimita todas las células. Es una estructura
laminada formada por fosfolípidos,
glicolípidos y proteínas que rodea, limita, da
forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio
intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células.
La membrana plasmatica regula la entrada y salida de muchas sustancias
entre el citoplasma y el medio extracelular. Es
similar a las membranas que delimitan
los organulos de células eucariotas.
Esta compuesta por dos laminas que sirven de
'contenedor' para el citosol y los distintos compartimentos
internos de la célula, así como también otorga
protección mecanica. Esta formada principalmente por
fosfolípidos
(fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol,glúcidos y proteínas (integrales y periféricas).
La principal característica de esta barrera es su permeabilidad
selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que
deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el
medio intracelular, regulando el paso
de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene
el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno
esté cargado negativamente). La membrana plasmatica es capaz de
recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su
interior.
Cuando una molécula de gran tamaño atraviesa o
es expulsada de la célula y se invagina parte de la membrana
plasmatica para recubrirlas cuando estan en el interior ocurren
respectivamente los procesos de endocitosis y exocitosis.
Tiene un grosor aproximado de7 nm y no es
visible al microscopio óptico pero sí al microscopio,
donde se pueden observar dos capas oscuras laterales y una central mas
clara. En las células procariotas y en
las eucariotas osmótrofas como plantas
y hongos, se sitúa bajo otra capa, denominada pared celular.
Mitocondria.
Las mitocondrias son organulos
celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria
para la actividad celular (respiración celular). Actúan,
por lo tanto, como
centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a
expensas de los carburantes metabólicos (glucosa, acidos
grasos y aminoacidos). La mitocondria presenta una membrana exterior
permeable aiones, metabolitos y muchos polipéptidos. Eso
es debido a que contiene proteínas que forman poros
llamados porinas o VDAC (canal aniónico dependiente de
voltaje), que permiten el paso demoléculas de
hasta 10 kDa y un diametro aproximado de 2 nm.
La morfología de la mitocondria es difícil de describir puesto
que son estructuras muy plasticas que se deforman, se dividen y
fusionan. Normalmente se las representa en forma alargada.
Su tamaño oscila entre 0 y
1 μm de diametro y hasta 7 μm de longitud. Su número depende de las necesidades energéticas de
la célula. Al conjunto de las mitocondrias de
la célula se le denomina condrioma celular.
Las mitocondrias estan rodeadas de dos membranas claramente
diferentes en sus funciones y actividades enzimaticas, que separan tres
espacios: el citosol, el espacio intermembrana y la matriz mitocondrial.
Retículo endoplasmatico.
El retículo endoplasmatico tiene apariencia de una
redinterconectada de sistema endomembranoso (tubos aplanados y saculos comunicados
entre sí) que intervienen en funciones relacionadas con
la síntesis
proteica, metabolismo de lípidos y algunos
esteroides, así como el transporte
intracelular. Se encuentra en la célula animal y
vegetal pero no en la célula procariota.
El retículo endoplasmatico rugoso se encuentra unido a la
membrana nuclear externa mientras que el retículo endoplasmatico
liso es una prolongación del retículo
endoplasmatico rugoso.
El rugoso tiene esa apariencia debido a los
numerosos ribosomas adheridos a su membrana mediante unas
proteínas denominadas 'riboforinas'. Tiene unos
saculos mas redondeados cuyo interior se conoce como 'luz del
retículo' o 'lumen' donde caen las proteínas sintetizadas en
él. Esta muy desarrollado en las células que por su
función deben realizar una activa labor de síntesis, como las células
hepaticas o las células del pancreas.
El retículo endoplasmatico liso no
tiene ribosomas y participa en el metabolismo de lípidos.
El retículo endoplasmatico tiene variedad de formas:
túbulos, vesículas, cisternas. En algunos casos
en una misma célula se pueden observar los tres tipos.
Ribosomas.
Los ribosomas son complejos macromoleculares de
proteínas y acido ribonucleico (ARN) que se encuentran
en el citoplasma, en las mitocondrias, en el retículo
endoplasmatico y en los cloroplastos. Son un
complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir
de la información genética que les llega
del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARN m). Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido
a su reducidotamaño (29 nm en
células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo
el electrónicos observan como estructuras redondeadas,
densas a los electrones. Bajo el microscopio
óptico se observa que son los responsables de
la basofilia que presentan algunas células. Estan en todas las células (excepto en los
espermatozoides). Los ribosomas no se definen como
organulos, ya que no existen endomembranas en su estructura. En células eucariotas, los ribosomas se elaboran en
el núcleo pero desempeñan su función de
síntesis en el citosol. Estan
formados por ARN ribosómico (ARN r) y por proteínas.
Estructuralmente, tienen dos subunidades. En las células, estas macromoléculas aparecen en
diferentes estados de disociación. Cuando
estan completas, pueden estar aisladas o formando grupos (polisomas).
Las proteínas sintetizadas por los ribosomas
actúan principalmente en el citosol; también pueden aparecer
asociados al retículo endoplasmatico rugoso o a la
membrana nuclear, y las proteínas que sintetizan son sobre todo para la
exportación.
Tanto el ARN r como las subunidades de los
ribosomas se suelen nombrar por su coeficiente de
sedimentación en unidades Svedberg. En las células
eucariotas, los ribosomas del citoplasma alcanzan 80 S.
En plastos de eucariotas, así como en procariotas, son 70 S.
Los ribosomas mitocondriales son de tamaño variado, entre 55 y
80 S.
Aparato de Golgi.
El aparato de Golgi es un organulo presente
en todas las células eucariotas excepto
los glóbulos rojos y las células epidérmicas. Pertenece al sistema de endomembranas. Esta formado
por unos 80 dictiosomas (dependiendo del tipo decélula), y estos
dictiosomas estan compuestos por 40 o 60 cisternas (saculos)
aplanadas rodeados de membrana que se encuentran apilados unos encima de otros,
y cuya función es completar la fabricación de algunas
proteínas. Funciona como
una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmatico
rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee
el aparato de Golgi se encuentran la
glicosilación de proteínas, selección,
destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento
y distribución de lisosomas y la síntesis de
polisacaridos de la matriz extracelular. Debe su nombre
a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina en 1906 junto a
Santiago Ramón y Cajal.
Centriolo.
En biología celular, los centriolos son una pareja de
tubos que forman parte del citoesqueleto, semejantes a
cilindros huecos. Estos son organulos que intervienen en la
división celular, siendo una pareja de centriolos un diplosoma sólo
presente en células animales. Los centriolos son dos estructuras
cilíndricas que, rodeadas de un material proteico denso llamado material
pericentriolar, forman el centrosoma o COMT (centro organizador de microtúbulos)
que permiten la polimerización de microtúbulos de dímeros
de tubulina que forman parte del citoesqueleto, que se irradian a
partir del mismo mediante una disposición estrellada llamada huso
mitótico. Los centriolos se posicionan perpendicularmente
entre sí.
Lisosomas.
Los lisosomas son organulos relativamente grandes,
formados por el retículo endoplasmatico rugoso y luego
empaquetadas por el complejo deGolgi, que contienen
enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir
los materiales de origen externo (heterofagia) o
interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan
de la digestión celular. Son estructuras
esféricas rodeadas de membrana simple. Son
bolsas de enzimas que si se liberasen, destruirían toda la
célula. Esto implica que la membrana
lisosómica debe estar protegida de estas enzimas. El
tamaño de un lisosoma varía entre
0.1–1.2 μm.
En un principio se pensó que los lisosomas
serían iguales en todas las células, pero se descubrió que
tanto sus dimensiones como
su contenido son muy variables. Se encuentran en todas las
células animales. No se ha demostrado su existencia en
células vegetales.
Peroxisomas.
Los peroxisomas son
organulos citoplasmaticos muy comunes en forma de
vesículas que contienen oxidasas y catalasas. Estas enzimas cumplen funciones de detoxificación
celular. Como
la mayoría de los organulos, los peroxisomas solo se
encuentran en células eucariotas. Fueron descubiertos
en 1965 por Christian de Duve y sus colaboradores. Inicialmente recibieron el nombre de microcuerpos y estan
presentes en todas las células eucariotas.
Vacuolas.
Una vacuola es un organulo celular
presente en todas las células de plantas y hongos. También
aparece en algunas células protistas y de
otros eucariotas. Las vacuolas son compartimentos cerrados o
limitados por membrana plasmatica que contienen diferentes
fluidos, como agua o enzimas,
aunque en algunos casos puede contener sólidos. La mayoría de las
vacuolas se forman por la fusión
demúltiples vesículas membranosas. El
organulo no posee una forma definida, su estructura varía
según las necesidades de la célula en particular.
Las vacuolas que se encuentran en las células vegetales son
regiones rodeadas de una membrana (tono plasto o membrana vacuolar) y
llenas de un líquido muy particular
llamado jugo celular.
La célula vegetal inmadura contiene una gran cantidad de vacuolas
pequeñas que aumentan de tamaño y se van fusionando en una sola y
grande, a medida en que la célula va creciendo.
En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por
una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa muy estrecha
apretada contra la pared celular.
Núcleo y nucléolo.
Es el organulo mas prominente de la célula y se localiza
en cualquier sitio del
citoplasma. Esta rodeado por un par de
membranas concéntricas denominadas en conjunto envoltura nuclear o
membrana nuclear. No es continua, sino que posee poros que permiten el paso de las cadenas de ARN m,
sintetizadas del
núcleo al citoplasma para que realicen su función. El poro es un complejo proteínico que controla el paso de sustancias a través de la
envoltura nuclear. Ademas de que esta envoltura separa el contenido
nuclear o nucleoplasma del citoplasma. El nucleoplasma es
un medio acuoso de solución coloidal en estado
semigel, rica en proteínas y es donde estan suspendidos los
cromosomas.
Se considera que esta membrana y el núcleo tienen la misma
relación que la membrana plasmatica y el citoplasma, o sea, que regulan de la misma manera los materiales que
pasan hacia dentro y fuera del
núcleo. Dentro del núcleo se encuentra uno o
mas nucléolosque son pequeños cuerpos amorfos, los cuales
a menudo cambian de forma y tamaño.
Cuando una célula inicia su división
éstos desaparecen y cuando termina la división celular aparecen
nuevamente. Los cromosomas son estructuras que se
forman de ADN altamente compactado. Cuando se encuentran en este estado, se utiliza el término cromatina.
La cromatina se encuentra formada por una nucleoproteína. Las
nucleoproteínas son estructuras complejas formadas por acidos
nucleicos y proteínas del tipo de las histonas que en
conjunto se denominan nucleosomas. Las histonas son proteínas
basicas, pues son ricas en aminoacidos, tales como la lisina y la
arginina; éstos contienen un grupo amino libre capaz de adquirir un
protón por poseer un par de electrones no compartido, por lo tanto
tienen carga positiva.
El ADN lleva carga negativa debido a la presencia de numerosos grupos fosfatos,
por lo cual las histonas se enlazan fuertemente con el ADN. La célula
inicia la división y la cromatina se organiza en los cromosomas,
término que quiere decir cuerpos coloreados. El núcleo es el centro de
regulación de la célula, cuyas principales funciones son
1. La continuidad celular: Es necesario para la reproducción y
regeneración de las partes perdidas. En general, es el centro de
control.
2. Contiene los factores hereditarios de la célula, permitiendo
así que sus características pasen a sus descendientes.
Aquí en el nucléolo se sintetizan los tipos de
moléculas de ARN r que se usan en la formación de los ribosomas.
Los nucléolos son esenciales para la síntesis
de proteínas y de acidos ribonucleicos.