Apuntes sobre morfología celular (II)

Morfología celular (II)

1. Retículo endoplasmático

—Sistema de membrana que se extiende desde el núcleo hasta la periferia celular. Delimita un espacio cerrado que continúa con la membrana nuclear.

Es el orgánulo más grande (50% de la célula).

1.1.—Retículo Endoplásmatico Liso (REL)

Constituido por una red de túbulos lisos sin ribosomas.

Funciones:

• Síntesis de lípidos: Fosfolípidos y colesterol que van a la membrana plasmática, y en algunas también se crean hormonas esteroideas.
• Detoxificación de algunas sustancias: Como el etanol, medicamentos, conservantes… gracias a enzimas del REL.
• Regulación de los niveles intracelulares de Ca+2:  Posee bombas y canales de Ca+2. El Ca+2 actúa como una señal que regula procesos intracelulares, como la contracción muscular o la secreción.

1.2.—Retículo Endoplásmatico Rugoso (RER)

Constituido por sáculos aplanados con gran número de ribosomas adheridos en la cara externa.

En el RER tiene lugar la síntesis de proteínas que serán secretadas por la célula o que formarán parte de los orgánulos, ya que los ribosomas suelen verter a la luz del orgánulo las proteínas sintetizadas. También es donde se acaban de plegar las proteínas.

2.Aparato de Golgi

—Número variable de dictiosomas (sáculos apilados conectados entre sí) y de vesículas que rodean los extremos. Se encuentra cerca del núcleo.

—Consta de una cara próxima al núcleo llamada cara cis o de formación, unos sáculos que forman la parte intermedia, y una cara trans o de maduración.

—Las proteínas y lípidos del RE salen en vesículas que llegan a la cara cis y se fusionan con ella. En la cara intermedia sufren reacciones que van transformando esas moléculas y en la cara trans salen en vesículas hacia la membrana o hacia los lisosomas.

Funciones

• —Dirige la distribución y exportación de las proteínas.
• —Glucosila proteínas.
• —Síntesis de glucolípidos y esfingomielinas.
• —En las células vegetales sintetiza los polisacáridos de la pered celular, como hemicelulosas y pectinas.

3.Lisosomas

—Vesículas membranosas, procedentes del Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas que se usan para la digestión intracelular de glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Los degradan a unidades más pequeñas.

—Las enzimas son hidrolasas ácidas (pH óptimo de 5). Consigue este pH con bombas de protones que con gasto energético introducen H+. Consta también de proteínas transportadoras para el paso de los productos.

Pueden dedicarse a la heterofagia (digerir materiales captados del exterior) o a la autofagia (digerir componentes obsoletos de la propia célula).

Clasificación de lisosomas

• —Lisosomas primarios: los que acaban de salir del Aparato de Golgi. Sólo contienen enzimas.
• —Lisosomas secundarios: se forman cuando se unen con materiales a digerir.

4.Peroxisomas

—Pequeñas vesículas membranosas que contienen enzimas de tipo oxidasas. Utilizan el O2 para oxidar sustratos orgánicos produciendo H2O2 (peróxido de hidrógeno).

—Dado que el H2O2 es muy tóxico para la célula, se degrada en el mismo orgánulo mediante la enzima catalasa. La catalasa también usa el H2O2 para oxidar diversas sustancias.

Los peroxisomas detoxifican muchas moléculas que serían peligrosas para el organismo (ej: etanol) y también oxidan otros sustratos como aminoácidos, ácidos grasos....

5.Mitocondrias

—Orgánulos característicos de las células eucariotas aerobias donde tienen lugar las reacciones específicas de la respiración celular. Produce grandes cantidades de ATP.

—Tienen forma de bacteria y están presentes en un número variable (20-40 mitocondrias por célula).

Estructura

• —Membrana externa: Presenta porinas (proteínas que forman canales que permiten el paso de moléculas pequeñas) y algunas enzimas.
• —Membrana interna: Presenta repliegues llamados crestas que aumentan su superficie de contacto. Posee los complejos enzimáticos ATP sintasa (cuya fracción F0 está en la membrana y la F1 sale a la matriz).
• —Espacio intermembrana: Composición semejante al citosol.
• —Matriz: Contiene enzimas responsables de los procesos metabólicos oxidativos. Además hay varias copias de ADN cerrado y ribosomas similares a los de las bacterias (se crean así algunas proteínas mitocondriales).

Fisiología

—En ella se llevan a cabo las reacciones de oxidación que constituyen la respiración aerobia, proceso que necesita de O2 y acaba desprendiendo CO2. Produce gran cantidad de ATP para las funciones celulares.

Funciones en la mitocondria:

• —Matriz: Ciclo de Krebs, oxidación de diversas moléculas.
• —Membrana interna: cadena respiratoria, fosforilación oxidativa.
• —Membrana externa: unión de ácidos grasos al coA para su ingreso en la mitocondria.

6.Cloroplastos (exclusivo en células vegetales)

—Son plastos* que contienen clorofila. Son alargados y su número es variable dentro de la célula vegetal.

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—*Los cloroplastos son un tipo de plastos, orgánulos exclusivos de las células vegetales. Hay otros, como los leucoplastos que sirven de almacén de proteínas, lípidos o almidón.

Estructura

• Membrana externa: Con porinas para el paso de moléculas pequeñas.
• Membrana interna: Posee algunas proteínas transportadoras.
• Membrana tilacoidal: Muy replegada formando unos discos llamados tilacoides. Estos se apilan en algunas zonas formando grana (en singular, granum).

Por tanto, se delimitan 3 compartimentos:

• Espacio intermembranoso: Entre la membrana externa e interna.
• Estroma: Rodea los tilacoides. Presenta ribosomas, ADN y enzimas. Puede tener inclusiones de almidón.
• Lumen: Dentro de los tilacoides.

Fisiología

En el cloroplasto tiene lugar la fotosíntesis: proceso que usa la energía solar para producir ATP y poder reductor (NADPH) que se utilizan para crear moléculas orgánicas.

Ocurre en 2 fases:

• —Membrana tilacoidal: fotosíntesis dependiente de la luz. Captan la energía soalr y rompen una molécula de agua. Liberan O2 al ambiente, y producen ATP y NADPH.
• —Estroma: fotosíntesis no dependiente de la luz. El ATP y NADPH producido se usan para elaborar moléculas orgánicas.

7.Pared celular (exclusivo en células vegetales)

Tipo especial de matriz extracelular compuesta principalmente por celulosa.

Tiene 3 capas:

• —Lamina media: capa más externa, compartida por células contiguas. Formada por proteínas y pectinas.
• —Pared primaria: Más gruesa que la anterior. Formada por microfibrillas de celulosa dispuestas en planos, a las que se une la hemicelulosa, pectinas y proteínas.
• —Pared secundaria: sólo en algunos tipos de células. Más gruesa que la anterior, contacta con la membrana. Formada por microfibrillas, se impregna de otras sustancias: como las de tipo lipídica que la hacen impermeable (suberina) y otras le dan resistencia (lignina).  

Funciones

• —Da resistencia mecánica a la célula, además de proteger frente a patógenos.
• —Resistencia osmótica frente a un medio hipotónico externo, que pondría un límite a la turgencia.
• —Comunicación celular mediante plasmodesmos*.

*Los plasmodesmos son canales que comunican células contiguas.

8.Vacuolas (exclusivo en células vegetales)

Compartimentos membranosos que acumulan sustancias.

Su número es variable, aunque a veces hay una única vacuola que ocupa hasta el 90% de la célula. Su membrana es el tonoplasto, que contiene bombas de iones y de protones que ayudan a mantener un medio interno adecuado.

Funciones

• —Mantiene una presión interna de turgencia que aporta rigidez a las células, reforzando el efecto de la pared celular.
• —Almacenan nutrientes y sustancias de desecho.
• —Cierta función enzimática, ya que posee enzimas hidrolíticas.
• —Acumulación de pigmentos y de sustancias tóxicas para otros organismos.

—9.Peroxisomas especiales

Tienen algunas funciones adicionales que no poseen los animales:

• —Participan en la fotorrespiración
• —Pueden convertir ácidos grasos en azúcares (se les llama glioxisomas).