Tema 6. La célula y las envolturas celulares

1. La Teoría Celular

1.1. Primeras observaciones de células

1665 → Robert Hooke → Crea el término célula.

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1673 → Antony Van Leeuenhoek → Primero en observar y describir células vivas.

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1831 → Robert Brown → Descubre el núcleo celular.

1.2 La Teoría Celular

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1. La Teoría Celular

1.3. La Teoría Neuronal

Algunos científicos no estaban de acuerdo, pensaban que el tejido nervioso tenía todas las células unidas formando redes → Teoría Reticular.

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1902 → Santiago Ramón y Cajal → Teoría Neuronal → Demuestra que las neuronas eran independientes entre sí.

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2. Los modelos de organización celular

2.1. La célula procariota

Características:

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• Son células pequeñas, propios de los moneras.
• Pueden presentar apéndices de estructura proteica: flagelos (movimiento), pilis (conjugación) y fimbrias (adhesión).
• Rodeadas de una pared celular (mureína), envuelta a su vez por una cápsula (no siempre).
• Membrana plasmática envuelve citoplasma y ribosomas.
• Repliegues de la membrana plasmática hacia el interior (como los mesosomas) que actúan en la actividad celular.
• Material genético: una única molécula de ADN circular en el citoplasma, en una región llamada nucleoide. Además están los plásmidos (*)

2. Los modelos de organización celular

2.2. Las células eucariotas

Características:

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• Material genético rodeado de una membrana → Núcleo.
• Más grandes y mayor complejidad que las procariotas.
• Numerosos orgánulos.
• Algunas tienen pared celular además de la membrana plasmática (algas, plantas y hongos)

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2. Los modelos de organización celular

2.3. Las células eucariotas y procariotas

2. Los modelos de organización celular

2.4. Las células eucariotas

3. La membrana plasmática

3.1. Introducción

Presente en todos los tipos celulares.

​

1. Formada por lípidos, proteínas y algunos glúcidos.
2. Al microscopio electrónico se aprecian dos líneas paralelas.
3. Presenta fluidez e impermeabilidad, con pequeñas excepciones.

​

1972 → Singer y Nicolson → Modelo del Mosaico Fluido

Modelo que describe la membrana celular como un tapiz de varios tipos de moléculas (lipídicas, proteicas y glucídicas), que están en constante movimiento y que permite controlar el intercambio de sustancias entre el medio y el interior celular.

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​

3. La membrana plasmática

3.2. Composición química de la membrana

LÍPIDOS

• Fosfolípidos (sobre todo fosfoglicéridos)
• Colesterol (en células animales)

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PROTEÍNAS

• Proteínas integrales o intrínsecas (con regiones hidrófilas e hidrófobas- union fuerte covalente)
• Proteínas transmembrana (atraviesan toda la membrana)
• Proteínas  periféricas o extrínsecas (sin regiones hidrófobas, enlaces no covalentes)

​

GLÚCIDOS

• Glucolípidos y glucoproteínas unidos a lípidos y proteínas de membrana (enlaces covalentes)
• Glucocálix → Manto de glúcidos – en mb.ext externa (funciones  variadas: protección, reconocimiento celular, hidratación, etc.)

3. La membrana plasmática

3.3. Estructura de la membrana. Modelo de mosaico fluido.

MODELO MOSAICO FLUIDO

• Asimétrica  y presenta fluidez.

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• Lípidos y proteínas pueden moverse.
• Movimientos de fosfolípidos:
• Difusión lateral
• Rotación
• Flexión
• Flip-flop

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• Lípidos, glúcidos y proteínas  dispuestos en forma de mosaico distribuidos de manera asimétrica.

​

fosfolípido: 2 ac. grasos, glicerina, g. fosfato, aminoalcohol.

Recuerda

3. La membrana plasmática

3.3. Estructura de la membrana. Modelo de mosaico fluido.

ASIMETRÍA DE LA ESTRUCTURA

​

​

• Cara extracelular cubierta por los azúcares del glucocálix.

​

• Cara intracelular con una red de proteínas fibrosas unidas a las proteínas transmembrana o periféricas → Córtex celular unido al citoesqueleto → determina forma y propiedades mecánicas de la célula.

3. La membrana plasmática

3.3. Estructura de la membrana. Modelo de mosaico fluido.

FLUIDEZ DE LA MEMBRANA

​

La difusión lateral de los lípidos está afectada por 4 factores:

​

1. Longitud de las cadenas hidrocarbonadas.

Cadenas más largas de los fosfolípidos son menos fluidas, ya que sus interacciones son mayores.

2. Presencia de insaturaciones.

Mayor grado de insaturación, mayor fluidez.

3. Proporción de colesterol.

Mayor proporción, menor fluidez.

4. Temperatura.

Menor temperatura, menor fluidez.

3. La membrana plasmática

3.4. Funciones de la membrana plasmática

https://www.youtube.com/watch?time_continue=488&v=qBCVVszQQNs&feature=emb_logo

​

1. Barrera selectiva que regula el tránsito de sustancias entre el exterior y el interior.

- Permeable a moléculas apolares pequeñas (O₂, N₂) o polares sin carga (H₂O,CO₂)… e impermeable a iones (Na⁺, K⁺, Ca²⁺) o moléculas cargadas o grandes (glucosa, aminoácidos).

​

2. Unión entre células, mediante diferentes estructuras de la membrana.

​

3. Recepción de señales químicas del medio extracelular y trasmisión al medio intracelular (receptores proteicos).

​

4. Reconocimiento y adhesión a otras células (glucocálix) Ej. espermatozoide-óvulo; glóbulos blancos a bacterias, etc.

​

​

4. El transporte a través de la membrana plasmática

4.1. Sin deformación de la membrana

Transporte pasivo (A favor de gradiente de concentración: del más concentrado al menos)

​

Difusión simple → Moléculas pequeñas y sin carga atraviesan la bicapa (CO₂, O₂)

​

Difusión facilitada → Proteínas transmembrana transportan moléculas e iones.

​

• Proteínas transportadoras (carriers o permeasas) → Glúcidos, Aa y nucleósidos. Muy selectivo.

​

• Proteínas canal → Mecanismo más rápido y menos selectivo. Transporta iones.

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​

​

​

​

4. El transporte a través de la membrana plasmática

4.1. Sin deformación de la membrana

Transporte activo (En contra de gradiente – necesita energía)

​

Transporte de iones y moléculas en contra de su gradiente de concentración.

​

Necesita un aporte de energía proporcionado por una reacción acoplada, como por ejemplo la hidrólisis del ATP.

​

Es realizado por proteínas transmembranas.

​

Se suelen llamar bombas.

​

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​

​

4. El transporte a través de la membrana plasmática

4.2. Con deformación de la membrana

Endocitosis

​

La célula toma partículas del medio en el que vive rodeandolas con una porción de la membrana plasmática.

​

• Fagocitosis → Sólidos
• Pinocitosis → Fluidos
• Endocitosis mediada por receptores

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​

​

​

​

​

4. El transporte a través de la membrana plasmática

4.2. Con deformación de la membrana

Exocitosis

​

Expulsión de materiales de gran tamaño. 

Ej. Liberación de hormonas, enzimas digestivas, neurotransmisores. 

​

​

​

Transcitosis

​

Sistema de transporte a través del citoplasma. Ej. En células endoteliales de los vasos sanguíneos.

​

​

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​

​

5. Uniones intercelulares

5.1. Las adhesiones mecánicas (->resistencia mecánica)

Bandas de adhesión

​

Células epiteliales.

Unión de proteínas transmembrana (cadherinas) de ambas células. Estas proteínas se unen a haces de filamentos de actina a través de otras proteínas llamadas cateninas.

​

Desmosomas

​

Uniones puntuales mediante proteínas transmembrana de la familia de las cadherinas, formando una placa desmosómica en la cara interna de la membrana en forma de disco.

​

Hemidesmosomas

​

Parecidos a medio desmosoma, en el que los filamentos se unen a la placa con proteínas transmembrana (integrinas).

Unión con la matriz extracelular.

​

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​

5. Uniones intercelulares�5.2. Las uniones estrechas (-> sellan espacios entre células)

Sellan células adyacentes en los epitelios. Impiden el paso de sustancias entre células.

​

Formadas por una red de proteínas transmembrana (claudinas y ocludinas).

​

Suelen aparecer asociadas a otros tipos, por ejemplo las adhesiones mecánicas y tipo GAP formando complejos de unión.

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​

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​

5. Uniones intercelulares�5.3. Las uniones tipo GAP (-> comunican los citoplasmas – cel. Animal)

Formadas por proteínas transmembrana (conexinas), que se reúnen en grupos de 6 formando conexones (forma hexagonal).

​

Dejan un canal acuoso en el centro y forman canales entre células contiguas.

​

Permiten paso de iones inorgánicos y pequeñas moléculas solubles en agua.

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​

5. Uniones intercelulares�5.4. Los plasmodesmos (-> comunican los citoplasmas en cél. Vegetales)

Canales de comunicación de tejidos vegetales, equivalente a las uniones GAP, para compartir iones y moléculas pequeñas.

​

Membrana plasmática a cementada con la de la célula vecina y sus paredes quedan interrumpidas en estos puntos.

​

​

6. Estructuras extracelulares

6.1. La matriz extracelular

Medio en el que están embebidas las células de los tejidos animales.

​

Compuesta por:

​

• Proteínas → Colágeno (resistencia), elastina (elasticidad).

​

• Polisacáridos → Gel formado por glucosaminoglucanos o proteoglucanos (GAGS). Por ejemplo el ácido hialurónico.

​

​

6. Estructuras extracelulares

6.2. Las paredes celulares

Envoltura rígida e insoluble que rodea las células de las plantas, algas, hongos y moneras.

​

Se forma a partir de macromoléculas segregadas por la propia célula.

​

​

6. Estructuras extracelulares �6.2. Las paredes celulares

Pared de plantas y algas

​

Compuesta por celulosa y proteínas. Partes: (de fuera a dentro)

​

• Lámina media → Primera que se origina, compuesta por pectina (heteropolisacárido). Función: Unir y cementar células adyacentes.

​

• Pared primaria → Delgada y semirígida. Formada por fibras de celulosa (homopolisacárido) inmersas en una matriz con agua, heteropolisacáridos (hemicelulosa, pectina, etc) y proteínas estructurales.

Función: Estructura y refuerzo.

​

• Pared secundaria (solo en algunas) → Gruesa y rígida (impide el crecimiento). Composición similar a la pared primaria pero con mayor cantidad de celulosa. Reforzada por lignina.

​

​

6. Otras envolturas y cubiertas celulares

6.2. Las paredes celulares

Pared de los hongos

​

Cubierta rígida compuesta de polisacáridos principalmente quitina

(holósidos 🡪 homopolisacárido estructural).

​

Pared de los moneras

​

Cubierta porosa y rígida que determina la forma de la célula.

​

Principal componente: peptidoglucano (heterósidos: glucoproteínas), aunque hay grandes diferencias en los distintos grupos de moneras.

6. Estructuras extracelulares

6.3. Funciones de la matriz y de las paredes

Funciones de la matriz:

​

1. Soporte estructural de los tejidos.
2. Difusión e intercambio de sustancias.
3. Intervención en el metabolismo celular.

​

Funciones de las paredes:

​

1. Proporcionar forma, protección, rigidez e inmovilidad a las células.
2. Impedir que la célula estalle por la entrada de agua.
3. Mantiene a las plantas erguidas.
4. Unir células adyacentes y conectarlas, permitiendo intercambio de sustancias.

​

​

​

El interior celular

7. El citosol o hialoplasma

Componentes:

​

• 70-80% → Agua
• 15-30% → Glúcidos, lípidos, aa, proteínas, nucleótidos, nucleósidos, sales minerales e iones.

​

Función: En el ocurren reacciones metabólicas vitales

​

​

CITOPLASMA = CITOSOL + ORGÁNULOS

�8. El citoesqueleto

Red de filamentos proteicos largos y delgados que se extienden por el citoplasma.

​

​

Función

​

Forma celular, movimiento celular, movilidad de orgánulos y separación de los cromosomas en la división celular.

8. El citoesqueleto

Tipos de filamentos

​

​

1. Filamentos de actina o microfilamentos (7 nm)
2. Filamentos intermedios (8-12 nm)
3. Microtúbulos (25 nm)

8. El citoesqueleto�8.1 Microfilamentos

Filamentos de actina o microfilamentos

​

​

Función estructural: FORMA CELULAR (CÓRTEX)

​

​

8. El citoesqueleto�8.1 Microfilamentos de actina

Función estructural: MICROVELLOSIDADES INTESTINALES

​

​

8. El citoesqueleto�8.1 Microfilamentos

Función contractil: CITOCINESIS o CONTRACCIÓN MUSCULAR

​

​

https://youtu.be/zOtip91nsek

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8. El citoesqueleto�8.1 Microfilamentos

Función locomotora: EMISIÓN DE PSEUDÓPODOS

​

​

https://www.youtube.com/watch?v=V1644oLsfas

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8. El citoesqueleto�8.1 Microfilamentos

8. El citoesqueleto�8.2 Filamentos intermedios

Filamentos intermedios

​

​

8. El citoesqueleto�8.3 Microtúbulos

Microtúbulos

​

​

protofilamentos

8. El citoesqueleto�8.3 Microtúbulos

Microtúbulos: funciones.

​

1. Estructural (forma cilios y flagelos)

​

​

​

2. Forman el huso acromático en mitosis y meiosis.

​

3. Función transportadora: forman una red que sirve de caminos para el transporte de vesículas y orgánulos.

​

Las estructuras formadas por microtúbulos

9. El centrosoma (centriolos + material pericentriolar)

Estructura que se localiza cerca del núcleo. Constituido por un par de centriolos (pareja denominada diplosoma), orientados perpendicularmente entre sí y rodeados de material pericentriolar.

​

​

​

Las estructuras formadas por microtúbulos

9. El centrosoma : centriolos

Estructura:

​

9 tripletes de microtúbulos periféricos unidos entre sí (estructura 9 + 0).

​

Triplete constituido por:

​

• Microtúbulo A (interno)
• Microtúbulo B (intermedio)
• Microtúbulo C (externo)

​

Unidos por nexina.

​

​

​

​

​

Funciones del centrosoma:

​

• Organiza la red de microtúbulos celulares, que crecen a partir de una zona del material pericentriolar, llamado CENTRO ORGANIZADOR DE MICROTÚBULOS (COMT).

​

Nota: las células vegetales no tienen centriolos pero sí COMT, desde el cual se organizan los microtúbulos del citoesqueleto de las células vegetales

​

• Forma el huso acromático en mitosis y meiosis.

​

​

​

​

Las estructuras formadas por microtúbulos

9. El centrosoma

Las estructuras formadas por microtúbulos

10. Cilios y flagelos

Son prolongaciones móviles de la membrana plasmática constituidas por microtúbulos.

​

Se diferencian en que:

​

• Cilios son cortos (10 micrómetros) y numerosos. Atrás hacia delante.

​

• Flagelos son largos (200 micrómetros) y escasos (1 o 2). Mov. ondulatorio

​

Las estructuras formadas por microtúbulos

10. Cilios y flagelos

Funciones:

​

• Cilios → mover líquido que rodea la célula o impulsar a la célula a través de un fluido.

​

• Flagelos → Locomoción de protozoos y espermatozoides.

Las estructuras formadas por microtúbulos

10. Cilios y flagelos

Ultraestructura:

​

• Tallo o axonema

Nueve pares de dobletes y dos centrales (estructura 9x2 + 2)

• dineina (ext. -int.), nexina y espina radial.

​

• Zona de transición

(cambio de 9x3+0 a 9x2+2)

​

• Corpúsculo basal

(= centriolo → 9x3 +0)

​

• Raíces ciliares

Microfilamentos de actina con función contráctil

11. Los ribosomas

​

Partículas sin membrana con forma de gránulos esféricos, compuestos por proteínas ribosómicas, ARN ribosómico y agua.

​

Estructura y localización:

​

Formados por 2 subunidades (grande y pequeña). Solo se unen cuando va a leer el ARNm.

11. Los ribosomas

​

Se nombran en unidades Svedberg (S), en función de su coeficiente de sedimentación.

​

Velocidad de sedimentación: depende de forma y tamaño.

​

1 unidad S = 10^-13 segundos

​

​

11. Los ribosomas

Localización:

​

• Libres en el citosol: solos o en grupo (polisomas).
• Adheridos a la cara externa del RER.
• Adheridos a la cara externa de la membrana nuclear.
• En la matriz de mitocondrias y estroma de cloroplastos.

​

​

11. Los ribosomas

Función:

​

Síntesis de proteínas.

​

Se une una subunidad grande con una pequeña durante un pequeño lapso de tiempo.

​

Se traduce una cadena de ARNm a la vez por varios ribosomas (5-40), lo que origina el polisoma.

​

​

12. Los proteosomas

• Son complejos proteicos (26S)
• En eucariotas y muchas procariotas
• Función: degradan proteínas dañadas o innecesarias

Proteína a degradar

Proteína degradada

13. Orgánulos de membrana simple : Sistema endomembranas

Sistema endomembranas:

​

Células eucariotas tienen membranas internas a parte de la membrana externa que los rodea.

​

Con membrana simple y alto grado de conexión entre sí:

​

• Retículo endoplasmático
• Aparato de Golgi
• Lisosomas
• Peroxisomas
• Vacuolas

13. Orgánulos de membrana simple : Sistema endomembranas

Ventajas del sistema de endomembranas:

​

Gracias a este sistema se generan en la célula compartimentos cerrados en los que pueden actuar los enzimas sin interferencias.

​

Se cree que se crearon por invaginaciones de la membrana plasmática.

13. El sistema de endomembranas :

13.1. El Retículo Endoplasmático (RE)

Red de túbulos (tubos) y sacos (cisternas) que presentan continuidad entre sus membranas y se extienden por todo el citoplasma.

​

RER → Asociado a ribosomas

REL → No asociado a ribosomas

​

Membrana del RE tiene la misma estructura que la membrana plasmática aunque es:

​

• Más delgada
• Menor proporción de lípidos
• Mayor proporción de enzimas y proteínas estructurales.

13. El sistema de endomembranas :

13.1. El Retículo Endoplasmático (RE)

13. El sistema de endomembranas :

13.2. El aparato de Golgi

Localización y estructura :

​

En todas las células eucariotas, excepto en los glóbulos rojos de mamíferos (“sin orgánulos”)

​

Suele estar próximo al núcleo (después del RE).

​

​

​

Formado por un conjunto de cisternas (sacos aplanados) y por vesículas asociadas.

​

Las cisternas forman pilas, denominadas dictiosoma. El conjunto de dictiosomas forman el aparato de Golgi.

​

Número y tamaño de los dictiosomas varía según la función de la célula.

Cisterna 🡪 Dictiosoma 🡪 ap de Golgi

13. El sistema de endomembranas :

13.2. El aparato de Golgi

CARA TRANS (cóncava) “hacia la membrana”

CARA CIS

(convexa)

cerca del RE

1. vesículas de transición,

vienen del RE.

2. vesículas de transporte, van de una cisterna a otra, cis🡪trans.

3. vesículas de secreción,

van a otros orgánulos o al exterior.

Estructua del aparato de Golgi:

​

En cada dictiosoma se diferencian dos partes:

​

CARA TRANS (hacia la mb. plásmática)

Cerca de la membrana plasmática.

Se desprenden las vesículas de secreción (para su exocitosis) y los lisosomas.

​

​

CARA CIS (cerca del RE)

Cerca del RE y se orienta hacia el núcleo.

Vesículas de transición que proceden del RE .

Vesículas de transporte (cis→ trans)

​

​

​

​

​

3. lisosomas primarios,

«digestión» celular.

13. El sistema de endomembranas :

13.2. El aparato de Golgi

Las funciones del aparato de Golgi:

​

1. Modificar, empaquetar, transportar, distribuir y secretar las moléculas sintetizadas en el RE.

​

2. Regenerar la membrana plasmática.

Exocitosis constitutiva.

​

3. Glucosilación.

Glucoproteínas y glucolípidos.

​

4. Formar los lisosomas primarios (con enzimas digestivos en su interior)

​

5. Sintetizar polisacáridos en células vegetales. Pectina, hemicelulosa…(*)

(*) la celulosa es fabricada por unas enzimas que hay en la propia membrana plasmática.

​

​

​

13. El sistema de endomembranas :

13.3. Lisosomas

Definición:

​

Vesículas membranosas que contienen unos 50 enzimas digestivos (hidrolasas ácidas*). Cuya función es hidrolizar/degradar biomoléculas.

​

Si se rompiera el lisosoma y se liberaran los enzimas no podrían causar daño debido al cambio de pH en el citosol (pH=7,2) ya que se desnaturalizan.

​

Estructura y localización:

​

Interior muy ácido pH=5. Gracias a sus bombas de protones.

​

​

​

13. El sistema de endomembranas :

13.3. Lisosomas

Funciones de los lisosomas:

​

Digestión intracelular

Materiales de desecho de la célula (autofagia) y otros que entran por fagocitosis o pinocitosis (heterofagia)

​

Digestión extracelular

Vierte su contenido al medio extracelular (Macrófagos: limpiar restos de heridas o en los espermatozoides: Durante la fecundación, el acrosoma (un lisosoma modificado) libera enzimas para digerir la capa externa del óvulo y permitir la fertilización).

​

Clasificación de los lisosomas:

​

Primarios → Sólo contienen enzimas hidrolíticos. Pueden formar lisosomas secundarios.

​

Secundarios → Fusión del lisosoma primario con vesícula que contiene materiales para digerir. Fagolisosomas (degrada materiales externos) o autofagolisosomas (degrada materiales endógenos de la propia célula).

13. El sistema de endomembranas :

13.4. Peroxisomas

Definición:

​

Orgánulos pequeños rodeados por una membrana simple, que contienen en su interior enzimas de oxidación (peroxidasas y catalasas).

​

Estructura y localización:

Vesículas de membrana simple con enzimas de oxidación.

​

Junto al aparato de Golgi.

​

En células que sintetizan, almacenan o descomponen lípidos.

​

​

​

​

13. El sistema de endomembranas :

13.4. Peroxisomas

Funciones:

​

• Oxidar moléculas y así degradarlas, mediante oxidasas (peroxidasas) que producen H2O2 (eliminado por las catalasas)

Ej. los hepatocitos oxidan el etanol, pasándolo a acetaldehído, «neutralizándolo».

​

​

• β-oxidación de los ácidos grasos. Degradación de los ácidos grasos (a acetil-CoA), para obtener energía.

​

​

​

​

13. El sistema de endomembranas :

13.5. Vacuolas

​

Compartimentos (a modo de saco) rodeados por una membrana simple.

​

Localización y formación:

​

En el citoplasma de las células eucariotas.

​

Se forman por fusión de vesículas derivadas del aparato de Golgi.

​

​

​

​

13. El sistema de endomembranas :

13.5. Vacuolas

Las funciones de las vacuolas:

​

En PLANTAS:

1. Almacenar sustancias:

• de reserva (azúcares en frutos; ácidos grasos en semillas).
• de desecho
• Pigmentos (en pétalos)
• Tóxicos (nicotina, opio, etc.)
• Agua (cactus)

2. Mantener la turgencia:

- almacenan agua y muchos solutos (el agua entra 🡪 célula turgente 🡪 planta erguida)

​

En PROTOZOOS:

1. Regula la cantidad de agua de la célula.

- Mediante vacuolas contráctiles o pulsátiles que expulsan el exceso de agua al exterior.

​

​

​

​

https://www.youtube.com/watch?v=F-TdrdcpJwk

​

14. El núcleo

Definición:

​

Orgánulo principal de la célula eucariota.

Contiene genoma celular y en su interior tiene lugar la replicación del ADN y la síntesis del ARN.

​

​

La mayoría de las células tienen un núcleo, pero las hay que no tienen (eritrocitos) y las hay que tienen más de uno (osteoclastos o miocitos esquélético).

​

​

(*) Miocito esquelético: célula del tejido muscular estriado esquelético.

​

El núcleo puede estar en dos estados:

​

A. Interfásico en reposo.

B. En división o mitótico.

14. El núcleo celular

14.1. Núcleo interfásico

Posición:

Central en animales.

Excéntrica en vegetales.

​

Tamaño: depende de la actividad de la célula.

​

Forma: diferente según el tipo celular y el momento del ciclo.

​

Partes:

• Membrana nuclear o envoltura nuclear.
• Nucleoplasma o carioplasma.
• Cromatina (ADN).
• Nucléolo.

​

​

14. El núcleo celular

14.1. Núcleo interfásico

1. La membrana nuclear o envoltura nuclear

​

Delimita el núcleo, separándolo del contenido del citoplasma.

​

Doble membrana:

​

Externa → Ribosomas en su cara citoplasmática y se continúa con la membrana del RE.

​

Interna → Cara nuclear cubierta por red de fibras proteicas (filamentos intermedios) llamada lámina nuclear, que es soporte del núcleo y punto de anclaje de la cromatina.

​

Tiene poros nucleares (canales –complejos proteícos).

​

• Difusión pasiva (a favor de gradiente) → moléculas pequeñas.
• Transporte activo (encontra de gradiente con gasto de energía) → macromoléculas (ARNm, enzimas, subunidades de los ribosomas, etc.).

14. El núcleo celular

14.1. Núcleo interfásico

2. El nucleoplasma, carioplasma o matriz nuclear

​

Matriz semifluida del interior del núcleo.

​

Componentes: cromatina, enzimas (transcripción y replicación), diversas moléculas e iones y agua.

​

3. Cromatina:

ADN asociado a histonas, como máximo hasta fibra de 30 nm.

La cromatina se encuentra en dos formas:

​

Heterocromatina → Forma más condensada (solenoide; fibra de 30 nm) y transcripcionalmente inactiva (10% del total).

Casi sin genes, se supone función estructural. En la periferia, más densa al MET.

En los cromosomas se localizará en los centrómeros y telómeros.

​

Eucromatina → Más extendida (fibra de 10 nm) y transcripcionalmente activa (90%).

​

Solenoide: fibra de 30 nm

Fibra de 10 nm

14. El núcleo celular

14.1. Núcleo interfásico

4. El nucléolo

​

Estructura esférica que carece de membrana y que destaca en el núcleo interfásico.

​

Uno o dos por núcleo (dependiendo de la célula pueden incluso carecer de él).

​

Estructura y localización → Formado por ARN nucleolar (precursor del ARNr), proteínas y ADN que transcribe ese ARN.

​

Durante la mitosis desaparece y al acabar se vuelve a formar.

​

Funciones del nucléolo

​

• Síntesis de todos los tipos de ARNr

Excepto una porción de 5S (subunidad mayor) que se transcribe a partir de la eucromatina.

​

• Formación de las subunidades de los ribosomas (ARNr + proteínas). Salen a través de los poros nucleares y se ensamblarán en el citosol.

​

14. El núcleo celular

14.2 El núcleo en división

Mitosis →

• La cromatina se condensa 🡪 cromosoma (el ADN no puede ser transcrito)
• Desaparece el nucleolo
• Se desintegra la membrana nucleolar (cromosomas quedan en el citoplasma unidos a los microtúbulos del huso mitótico)

​

Se da el proceso inverso al final de la mitosis.

14. El núcleo celular

14.2 El núcleo en división

• 2 cromátidas hermanas. Mitades longitudinales. Copias idénticas, unidas por el centrómero (replicación del ADN – en la fase S de la interfase)

​

• Centrómero (o constricción primaria). Unión de las cromátidas

​

• Brazos. Cada parte de una cromátida separados por el centrómero.

​

• Cinetócoros. Discos proteícos, en cada cromátida, por donde se enganchan a los microtúbulos del huso mitótico.

​

• Satélite (SAT). Porción distal de algunos cromosomas, separada del resto por la constricción secundaria.

​

• Telómeros. Extremos de las cromátidas. ADN que sirve para mantener la estructura de los cromosomas.

​

• Bandas. Franjas claras y oscuras al teñirse con distinta intensidad con determinados colorantes. Sirven para emparejarlo con su cromosoma homólogo.

Estructura de los cromosomas

Etapas de la interfase: G1, S y G2

División celular: interfase y fase mitótica (mitosis y citocinesis)

14. El núcleo celular

14.2 El núcleo en división

• Metacéntricos (centrómero en el centro: brazos iguales)

​

• Submetacéntricos (centrómero ligéramente desplazado del centro: brazos ligéramente desiguales)

​

• Acrocéntricos (centrómero cerca de un extremo: brazos muy desiguales)

​

• Telocéntricos (centrómero en un extremo: único brazo apreciable)

14. El núcleo celular

14.2 El núcleo en división

CARIOTIPO

​

Conjunto de cromosomas de cada especie ordenados según su tamaño, forma y características.

​

​

Formado por 46 cromosomas (23 parejas)

Autosomas o cromosomas somáticos: 22 pares, comunes a los dos sexos.

​

Cromosomas sexuales: 1 par, determinan el sexo de un individuo.

​

De cada pareja de cromosomas, un viene de la madre y el otro del padre.

Cariotipo humano

15. Orgánulos membranosos energéticos

15. 1.a Mitocondrias. Características generales

MITOCONDRIAS

​

Orgánulos donde se produce la respiración celular, produciéndose energía, en forma de ATP.

La célula, en el ADN nuclear, no tiene información para formar mitocondrias, estas se dividen automáticamente y se reparten cuando la célula se divide.

​

Conjunto de mitocondrias en una célula → Condrioma.

ESTRUCTURA:

​

• Matriz (espacio interno).
• Doble membrana (externa/interna).
• Crestas (pliegues).
• Espacio intermembrana (entre las dos membranas).

​

​

15. Orgánulos membranosos energéticos

15. 1.b Ultraestructura de las mitocondrias

COMPOSICIÓN QUÍMICA:

​

• Matriz
• ADN mitocondrial circular: codifica para proteínas propias de la mitocondria. Heredado vía materna (en el óvulo).
• Mitorribosomas : Libres en la matriz o adosados a la membrana interna.
• Enzimas.
• Metabolitos: iones de calcio, fósforo, etc.
• Agua (50%)

​

• Membrana interna (muy impermeable - con crestas mitocondriales)
• Proteínas de la cadena de trasporte de electrones y ATP-asa (resp. Celular)
• Proteínas encargadas del trasporte de metabolitos.

​

• Membrana externa (muy permable)
• Proteínas que forman canales acuosos (porinas): canales de difusión pasiva.

​

• Espacio intermembranoso
• Composición similar a citosol.
• Numerosos enzimas.
• Alta concentración de protones.

ATP-asa 🡪

15. Orgánulos membranosos energéticos: las mitocondrias

15. 1. c Funciones de las mitocondrias

FUNCIONES:

​

1. Conseguir energía: degrada el piruvato (glucolisis – citosol) a CO₂ produciéndose mucho ATP.

​

2. β- oxidación de los ácidos grasos: degrada los ácidos grasos a acetil CoA 🡪 respiración celular)

​

Células aerobias obtienen la mayor parte de su energía de la respiración celular.

15. Orgánulos membranosos energéticos: los plastos

15.2.a Los plastos

PLASTOS: Orgánulos citoplasmáticos exclusivos de las células vegetales.

CLASIFICACIÓN DE LOS PLASTOS:

​

En función de su capacidad para sintetizar y almacenar sustancias:

​

1. Leucoplastos → Incoloros. Almacenan sustancias que se utilizan como fuente de energía en los tejidos no fotosintéticos.

​

​

​

​

​

• Cromoplastos → Almacenan pigmentos verdes (clorofila)

o de otros colores, amarillo, naranja y rojo (carotenos)

​

Amiloplastos (almacenan almidón).

Oleoplastos (almacenan aceites).

Proteinoplastos (almacenan proteínas).

Cromoplastos rojos (pimiento rojo)

Cromoplastos verdes: cloroplastos. Partes verdes plantas y algas.

15. Orgánulos membranosos energéticos: los plastos

15.2.b Los cloroplastos

CLOROPLASTOS:

​

Un tipo de cromoplastos de color verde (debido a la presencia de clorofila) que se localizan en las células eucariotas fotosintéticas.

​

Son móviles y buscan la cara de la célula donde incide la luz.

​

​

​

ULTRAESTRUCTURA DE LOS CLOROPLASTOS:

​

• Doble membrana (interna/externa).
• Espacio intermembrana.
• Estroma (espacio central).
• Membrana tilacoidal.
• Tilacoides.
• Grana (montones de tilacoides).
• Espacio tilacoidal.

15. Orgánulos membranosos energéticos: los plastos

15.2.b Los cloroplastos

• Ribosomas (plastorribosomas –parecidos a los de procariotas)
• ADN doble y circular
• Enzimas relacionados con su ADN propio (replicar, transcribir, traducir)
• Enzimas fotosintéticas de la fase oscura: CO₂ → hidratos de carbono.
• Inclusiones (granos de almidón/lipídicas)

​

​

​

MEMBRANAS DE LOS CLOROPLASTOS:

• Membrana plastidial externa → Sin clorofila. Permeable (con porinas - canales).
• Membrana plastidial interna 🡪 Sin clorofila. Impermeable a muchas sustancias, con proteínas de transporte. Permeable al CO₂

​

• Membrana tilacoidal: FASE LUMINOSA
• Membrana continua que forma un único espacio tilacoidal.
• Se pliega formando una vesículas llamadas tilacoides, que se apilan formando los grana.
• Con pigmentos clorofila y carotenoides.
• Con proteínas que forma la cadena fotosintética de transporte de electrones y las ATP-asa. Paso de energía luminosa a energía química (fase luminosa)

​

​

ESTROMA:

15. Orgánulos membranosos energéticos: los plastos

15.2. b Los cloroplastos

LAS FUNCIONES DE LOS CLOROPLASTOS:

​

​

• Responsables de la fotosíntesis → Proceso mediante el cual las células obtienen la energía de la luz solar y la utilizan para sintetizar glucosa a partir de CO₂ y agua. (anabolismo)

​

16. Las inclusiones citoplasmáticas

Definición:

​

Depósitos en los que se acumulan sustancias de reserva o de desecho, producto de la actividad metabólica de la célula.

​

Localización:

​

Situados en el citoplasma, limitados por membranas o no.

​

Carácter hidrófobo.

16. Las inclusiones citoplasmáticas

Tipos de inclusiones:

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Gránulos de carbohidratos

• Glucógeno (animales)
• Almidón (vegetales)

Almacén de energía

​

Gotas de lípidos

• Vegetales (semillas y frutos)
• Animales (cél. adiposas)

Almacén de energía

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Otras inclusiones

• Acúmulos de látex.
• Pigmentos.
• Proteínas cristalizadas (cimógenos – precursores enzimáticos)

​

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17. Teoría endosimbiótica

• Propuesta por Lynn Margulis.
• Explica la aparición de las células eucariotas a partir de la simbiosis entre células procariotas, y por tanto, el origen evolutivo de mitocondrias y cloroplastos.
• Se basa en:

- El hecho de que las mitocondrias y los cloroplastos tienen ADN propio.

- Ribosomas propios de las mitocondrias y cloroplastos, del tamaño de los procariotas.

- Doble membrana.

Orgánulos de las células eucariotas

Orgánulos de las células eucariotas

Repaso Biomoléculas:

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https://www.youtube.com/watch?v=YO244P1e9QM

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La célula:

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https://www.youtube.com/watch?v=enyrbTiMNW0

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