UNIDAD 9: LA CÉLULA: ORGÁNULOS MEMBRANOSOS

Y NÚCLEO CELULAR.

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS 1.1. Retículo endoplasmático. 1.2. Aparato de Golgi. 1.3. Lisosomas. 1.4. Vacuolas. 1.5. Mitocondrias 1.6. Peroxisomas 1.7. Cloroplastos.

2. EL NÚCLEO CELULAR 2.1.Características generales del núcleo celular. 2.2. El núcleo interfásico 2.3. El núcleo mitótico: los cromosomas.

ÍNDICE

• Característica importante de cc eucariotas-> compartimentación. • 2 tipos de orgánulos:

• R E , AG y vac u o l a s : m b s im p le s , s í n t e s i s , c l a s i f i cac i ó n y empaquetamiento de sustancias

• Mit, clorop, peroxisomas: doble mb (salvo peroxisoma), implicados en metabolismo energético. Los dos primeros tienen ADN propio + ribosomas 70S.

1.1. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO • Completa red de membranas que delimitan cavidades. Espacio interno=

lumen. • Según forma:

• Cisternas: largas y aplanadas. • Vesículas: redondeadas. • Túbulos: cilíndricos y alargados.

• Se comunica con: • AG: mediante vesículas. • Núcleo: membrana externa.

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.1. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

• Ribosomas adheridos a cara citoplasmática-> fijados por subunidad mayor mediante riboforinas (proteínas).

• Funciones: • Síntesis y/o modificación de proteínas: prot sintetizadas x ribosomas

q entran en RER -> de ahí se transportan a otros orgánulos. • Algunas prot son glicosiladas (se añaden oligosacáridos) q se unen

a aa (ác. aspártico o glicina) • Almacenamiento de prot: prot sintetizadas se almacenan unidas a

chaperonas (prot) q facilitan plegamiento y evitan precipitación. • No aparece en glóbulos rojos. • Abundante en hepatocitos y cc glandulares del páncreas.

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.1. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO

• Sin ribosomas adheridos. • Funciones:

• Síntesis de líp y derivados lípidos: prácticamente todos los líp (salvo ác grasos y algunos líp mitocondriales), ie, componentes de mb (fosfolípidos) y colesterol. Se transportan a otros orgánulos mediante vesículas. Tb hormonas esteroides y algunas lipoproteínas.

• Detoxificación: se inactivas compuestos tóxicos liposolubles (pe: medicamentos, drogas, insecticidas, …) o del metabolismo celular. ¿Cómo?-> se añaden grupos que aumentan solubilidad -> acelera eliminación (renal o x bilis)

• Contracción muscular: muy abundante en músculo estriado (se llama retículo sarcoplasmático). Acumula Ca2+ -> se libera ante estímulo nervioso -> contracción muscular.

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.1. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.2. APARATO DE GOLGI • Formado por 1 ó + dictiosomas = conjunto de 4 a 8 sácalos aplanados

apilados + vesículas de secreción. • ¿Dónde?

• Cerca del núcleo. • Rodeando centriolos (cc animales)

• Presenta polaridad-> dictiosomas con 2 caras: • Cara de formación (CARA CIS)-> cerca del RE. Convexa. Alrededor

están vesículas de transición (del RE). • Cara de maduración (CARA TRANS)-> hacia mb plasmática. Cóncava.

Alrededor -> vesículas de secreción (exocitosis y lisosomas)

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.2. APARATO DE GOLGI • FUNCIONES:

• Modificación prot producidos en RE: añade glúcidos -> adquieren composición y estructura definitiva. • Tb maduración prot-> proteolisis específica -> forma activa de la

prot. • Secreción de proteínas: md vesículas de secreción. • Síntesis de componentes de pared celular (pectina, hemicelulosa y

celulosa) y síntesis glicocálix (cc animal). • Reciclaje de mb plasmática: compensan endocitosis.

1.3. lISOSOMAS • Peq vesículas procedentes de AG. • Contienen hidrolasas ácidas (pH=5) (ATPasa: bombea H+ a interior-> con

gasto energético). Pe: fosfatasa ácida, glucosidasa, lipasa, protejas -> hidrolizan.

• Cara interna de mb está muy glucosilada -> impide acción hidroalas ácidas sobre ellas mismas.

• 2 tipos de lisosomas: • Lisosomas primarios: sólo enzimas hidrolíticas. • Lisosomas secundarios: primarios + vacuolas con MO (xa digerir)

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.3. lISOSOMAS FUNCIONES • Heterofagia: sustrato extracelular (en fagosoma o vacuola fagocítica).

Cdo s e u n e a l i s o s oma - > vac uo d i g e s t i va /h e t e ro fag o c í t i ca /fagolisosoma).

• Productos digeridos al citoplasma • Productos no digeridos-> exocitosis.

• ¡¡¡ en células de defensa (macrófagos) • Autofag ia : su s trato intracelu lar -> en autofagosoma + l i sosomas

primario-> vacuo autofágica. • ¡¡¡-> metamorfosis de insectos (xa eliminar elementos larvales)

• En hongos -> d iges t ión extracelu lar -> ctdo l isosomas al med io extracelular.

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.4. VACUOLAS • Orgánicos membranosos con alto ctdo en agua-> acumulación de sust de

reservas. • Formación a partir de RE, AG e invaginaciones de mb. • cc. vegetal-> +gdes y numerosas. En cc adulta-> 1 grande. • Cc. Animal-> + peq y numerosas. Se les llama vesículas.

FUNCIONES • Mantenimiento turgencia celular -> H2O entra en vacuo x ósmosis. • Almacén de muchas susts:

• Reserva: almidón, grasas, prot. • Pigmentos: flores o alcaloides (repelen depredadores) • Sustancias de desecho.

• Vacuo las pu lsát i le s (en protozoos c i l iados -> v iven en ambiente hipotónico) -> expulsan exceso de H2O.

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.5. MITOCONDRIAS • EN TODAS LAS CÉLULAS!!!!! • Metabolismo aerobio respiratorio -> obtención E. • Forma alargada: diámetro= 0’5-1 micrómetro • Nº variable -> + abundante en cél que necesitan mucha E. Conjunto de

mitocondria=condrioma.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN • Doble membrana:

• Exterior: composición similar a todas las mbs. Tienen muchas porinas-> canales que permiten paso de moléculas pequeñas-> xt es muy permeable

• Interior: repliegues= crestas mitocondriales. Sin Colesterol y bt impermeable (80% prot + 20% líp) Proteínas:

Permeasas. Enz. de transporte electrónico (cadena respiratoria) ATPsintetasa (cara interna)

-> espacio intermembranoso similar a citosol

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.5. MITOCONDRIAS

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.5. MITOCONDRIAS • Matriz mitocondrial: líquido acuoso con sust disueltas, con enzimas. Tb

moléc de ADN circular bicentenario, ribosomas (mitorribosomas)

FUNCIONES • Respiración celular: oxidación aerobia-> síntesis de ATP.

• Es un conjunto de reacciones: • En matriz mitocondrial:

• Ciclo de Krebs: oxidación completa de acetilCoA • β-oxidación de ácidos grasos: se descomponen en n/2 acetilCoA

(n= nº C del ácido graso) • En mb mitocondrial:

• Cadena de transporte eletrónico. • Síntesis de ATP

ADN de EVA.

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.5. MITOCONDRIAS

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.6. PEROXISOMAS • Orgánulo membranoso -> a partir de RE. • Contienen oxidasas:

• Peroxidasa • Catalasa

FUNCIONES • Reacciones de oxidación: la E que se libera se disipa en forma de Q.

• PEROXIDASA: R-H2 + O2 —————————-———> R + H2O2

-> R-H2 -> ácidos grasos, aa, … • CATALASA: H2O2 es un producto muy tóxico, por lo que es rápidamente

degradado por la catalasa. H2O2 ————————————> 2 H2O + O2

H2O2 + CH3-CH2OH ————————————————————> CH3-CHO + 2H2O

¡¡¡: en hígado y riñón -> eliminación alcohol bebidas. Semillas: glioxisomas-> transforma lípidos en glúcidos -> embrión.

peroxidasa

catalasa

catalasa

etanol acetaldehido

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.7. CLOROPLASTOS • Exclusivos de cc vegetales: pertenece al grupo de plastos. • Existen 3 tipos de plastos:

• Leucoplastos: incoloros -> abundan en partes no verdes, raíces y rizomas. Almacén de sustancias de reserva (amiloplastos-> almidón), grasas y proteínas

• Cromoplastos: coloreados -> pigmentos. • Rojos: carotenos. • Amarillos: xantofilas. • Verdes: clorofila. Cloroplastos: células hojas y tallos. Fotosíntesis.

ESTRUCUTURA DEL CLOROPLASTO • Nº Y forma varibale, sbtd en proyectista. • Son más gdes que mitocondrias: 2-10 micrómetros. • Presentan doble mb plastidial:

• Interna: muchas permeasas. • Externa

• Estroma: interior cloroplasto • Tiene ADN circular, ribosomas 70S, gránulos de almidón, inclusiones

lipídicas, …

->flores, frutos, …

->entre ambas: espacio intermembranoso

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.7. CLOROPLASTOS

Distintas formas que pueden tener los cloroplastos

Spirogyra Zygnema

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.7. CLOROPLASTOS ESTRUCUTURA DEL CLOROPLASTO • Tiladoides y granas:

• Sáculos membranosos -> se apilan=grana. • Delimitan espacio tilacoidal. • En mb-> sistema enzimáticos y pigmentos fotosintéticos.

1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS1.7. CLOROPLASTOS FUNCIONES DEL CLOROPLASTO • Fotosíntesis oxigénica -> liberan oxígeno.

• Fuente de energía: luz. • Fuente de carbono: CO2

• Fase lumínica: en mb tilacoide • Eluz-> ATP + poder reductor (NAPDH+H+)

• Fase oscura: en estroma. • Fijación CO2 en moléculas orgánicas (ciclo de Calvin)

• Se almacena en forma de polisacáridos. • No es necesaria la luz, de ahí su nombre.

• Reacciones anabólicas: biosíntesis de ácidos grasos, asimilación de NO3- o SO42- (estroma)

• Síntesis de prot xa cloroplasto (en estroma).

2. EL NÚCLEO CELULAR• Doble membrana -> envoltura nuclear.

• Varía el aspecto en función del ciclo celular: • Núcleo interfásico • Núcleo mitótico

nucleoplasma cromatina nucleolo

2. EL NÚCLEO CELULAR2.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL NÚCLEO CELULAR. • Nº: 1 núcleo/célula.

• Excepciones: • Cc. anucleadas: pe-> eritrocitos • 2 núcleos:

• Macronúcleo • Micronúcleo

• Polinucleadas: muchos núcleos. Por varios procesos: • Divisiones sucesivas del núcleo sin citocinesis: plasmodios

(protozoos) • F u s i ón d e c é l u la s u n i n u c le ada s : s i n c i l i o. Pe : c é l u la s

musculares.

-> protozoos ciliados

2. EL NÚCLEO CELULAR2.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL NÚCLEO CELULAR. • Forma: variable, aunque mayoría circulares y ovales. • Tamaño: 5-25 micrómetros.

• Vn≃ 10% V celular.

• Cuando RNP (relación nucleoplasmática) alcanza un valor mínimo-> se induce la división de la célula.

• Posición: generalmente centro, pero a veces desplazado-> posición periférica.

2. EL NÚCLEO CELULAR2.2. EL NÚCLEO INTERFÁSICO ENVOLTURA NUCLEAR • Membrana doble: espacio perinuclear.

• Mb exterior (cara citoplasmática)-> existen muchos ribosomas -> se continúa con RER.

• Mb inter io r cara nucleoplásm ica - > lám ina nuclear (p rote ína s fibrilares)

• Poros nucleares: atraviesan mb. Aparece una estructura denominada complejo de poro.

• Anillo: 8 partículas proteínas = octógono. • Diafragma: asociado a anillo. Varía diámetro de poro. • Puede aparecer en el centro-> gránulo central. • Fibrillas protéicas.

• Entrada de nucleótidos, histonas, … • Salida de ARNm, subunidades ribosómicas.

2. EL NÚCLEO CELULAR2.2. EL NÚCLEO INTERFÁSICO ENVOLTURA NUCLEAR

2. EL NÚCLEO CELULAR2.2. EL NÚCLEO INTERFÁSICO NUCLEOPLASMA • También llamado car ioplasma -> prote ínas (enz xa repl icación y

transcripción del ADN).

NUCLEOLO • Estructura circular (1 ó más)-> ADN+ARN

• Zona fibrilar: centro. Organizador nucleolar: ADN genes para ARNr + ARNn 45S asociado a proteínas.

• Zona granular: per ifer ia. ARNr 28S, 18S, 5 ’8S Y 5S + proteínas =subunidades ribosómicas

(60S Y 40S)

2. EL NÚCLEO CELULAR2.2. EL NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA • ADN + histonas. • 2 tipos:

• Eucromatina: activa (10%)-> transcripción. • Heterocromatina: inactiva (+ condensada) -> no se transcribe:

• Constitutiva: en todas las células. • Facultativa: según la función de la célula.

• Estructura de la cromatina: • Doble hélice de ADN + proteínas (histonas)= nucleosoma.

• Histonas: carga + ya que ADN carga -.

2. EL NÚCLEO CELULAR2.2. EL NÚCLEO INTERFÁSICO CROMATINA

• Histona H1: permite enrollamiento de nucleosomas-> fibra de 30nm (solenoide) (6 nucleosomas/vuelta)

• Fibra de 30nm se pliega aún más Fibra de 300nm.

2. EL NÚCLEO CELULAR2.2. EL NÚCLEO INTERFÁSICO

2. EL NÚCLEO CELULAR2.3. EL NÚCLEO MITÓTICO: LOS CROMOSOMAS • Cromosomas: ADN máx grado de compactación. • Nº cromosomas:

• Haploides (n) • Diploides (2n) • Poliploides (3n ó +)

• Estructura cromosoma: • 2 cromátidas (idénticas) unidas por centrómero. A ambos lados del

centrómero-> cinetocoro -> organizador de microtúbulos (mitosis y meiosis)

• En ex t r emo s- > t e l óm ero s : s e c u e nc i a r e p e t i t i va d e ADN s i n información (acortamiento durante la replicación)

• Tipos de cromosomas: • Metacéntricos. • Submetacéntricos. • Acrocéntricos. • Telocéntricos.

2. EL NÚCLEO CELULAR2.3. EL NÚCLEO MITÓTICO: LOS CROMOSOMAS

• Tipos de cromosomas:

ACTIVIDADES: 2, 3, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 15, 20, 26.