1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota




descargar 150.33 Kb.
título1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota
página7/10
fecha de publicación13.03.2016
tamaño150.33 Kb.
tipoDocumentos
b.se-todo.com > Biología > Documentos
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

7. RIBOSOMAS.



S
on orgánulos sin membrana compuestos por un 50% de ARN ribosómico y un 50% de proteínas, se encuentran tanto en células procariotas como en eucariotas. Están constituidos por 2 subunidades (una grande y una pequeña) que se distinguen por su coeficiente de sedimentación que en eucariotas es 60 S para la subunidad grande y 40 S para la pequeña. Las dos subunidades se forman en el nucléolo donde se unen sus dos componentes: el ARNr y las proteínas ribosomales. La subunidad grande contiene 3 tipos de ARNr: 28S, 5,8S y 5S y la subunidad pequeña solo ARNr 18S. El ARNr se sintetiza en el nucléolo, mientras que las proteínas lo hacen en el citoplasma y posteriormente emigran hacia el nucléolo. Las dos subunidades salen al citoplasma a través de los poros nucleares, y es allí donde termina la maduración de las subunidades y se ensamblan para formar el ribosoma. En el citoplasma las dos subunidades se encuentran separadas y únicamente se unen para formar los ribosomas. Inicialmente, el ARNm se une a la subunidad pequeña del ribosoma y, posteriormente, a la subunidad grande, y así se inicia la traducción del mensaje del ARNm. Una vez acabada la síntesis de la proteína, las dos subunidades se separan. El conjunto de las subunidades (el ribosoma ya ensamblado) tendrá un valor de sedimentación de 80 S (los ribosomas de procariotas son 70S).

Los ribosomas pueden estar libres en el citoplasma o adheridos a la cara externa de la membrana del retículo endoplasmático rugoso o a la cara citoplásmica de la membrana nuclear externa. También se pueden encontrar libres en la matriz de la mitocondria (mitorribosomas) y en el estroma de los cloroplastos (plastirribosomas), en ambos casos con características similares a los ribosomas de procariotas (menor tamaño, coeficiente de sedimentación 50 S para la subunidad grande, 30 S para la subunidad pequeña y 70 S cuando se asocian ambas subunidades). Para la síntesis de proteínas los ribosomas, tanto los libres, como los unidos a membranas, se asocian en grupo a cada molécula de ARNm (las moléculas de ARNm son leídas, generalmente, por una serie de 5 a 40 ribosomas distanciados entre sí unos 10 nm), formando polirribosomas o polisomas. Así, cada ARNm es traducido a la vez por varios ribosomas.

El ARNm de las eucariotas, a excepción de las que se sintetizan en las mitocondrias y en los cloroplastos, son profundamente modificados en el núcleo (maduración del ARNm), lo que aparece en el citosol está bastante modificado.


8. SISTEMAS DE ENDOMEMBRANAS.



A
demás de por la presencia de un núcleo, las células eucariotas se caracterizan por la existencia en su citoplasma de orgánulos rodeados de membranas. Estos orgánulos proporcionan a la célula compartimentos especializados en los que tienen lugar actividades específicas. Esta subdivisión del citoplasma permite a las células eucariotas funcionar eficientemente a pesar de su gran tamaño. Los orgánulos membranosos pueden dividirse en dos grupos atendiendo a su estructura y función:


  • Sistema de endomembranas: Se trata de vesículas membranosas relacionadas entre sí y con las membranas nuclear y plasmática. Comprende el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi y los sistemas vesiculares incluidos el lisosoma y la vacuola, que intervienen en la síntesis, la modificación y el intercambio celular de diversas sustancias, así como en la digestión celular y en la regulación osmótica de la célula.




  • Orgánulos relacionados con el metabolismo energético de la célula. Son las mitocondrias, cloroplastos y peroxisomas. No se estudiarán en este apartado de sistemas de endomembranas.


RETÍCULO ENDOPLÁSMICO
E
s un sistema membranoso interconectado compuesto por una red de sáculos aplanados o cisternas (en el RER), túbulos sinuosos (en el REL) y vesículas (en ambos RE) que se extienden por todo el citoplasma y que se comunica con la membrana nuclear externa. Al estar interconectados (excepto las vesículas que se desprenden) este sistema constituye un único compartimento con un espacio interno que recibe el nombre de luz o lumen. Las sustancias producidas en el retículo se exportan mediante la formación de vesículas de transporte a destinos variados como la membrana de orgánulos, la membrana plasmática, al aparato de Golgi, al exterior celular...

Se distinguen dos clases de retículo endoplasmático (o endoplásmico) por su diferente estructura y función, pero que están interconectados entre sí: el retículo endoplasmático liso (REL) que está constituido por una red de túbulos interconectados entre sí y lisos pues no presenta ribosomas y el retículo endoplasmático rugoso (RER) formado por sáculos aplanados (también llamados cisternas) con gran número de ribosomas adosados en la cara citosólica (o citoplasmática) de su membrana. Los ribosomas se unen a la membrana del retículo por unas proteínas receptoras (riboforinas) presentes sólo en el RER, que además presenta otras proteínas que constituyen canales de penetración por donde pasan al lumen (interior del retículo) las proteínas sintetizadas por estos ribosomas, una vez formada la proteína el ribosoma se desprende de la membrana del RER y se separan sus dos subunidades.
Funciones del RER: en él se sintetizan proteínas, se inicia la glucosilación de las proteínas (adición de glucidos principalmente oligosacáridos) para formar glucoproteínas (la glucosilación se completará en el aparato de Golgi) y se facilita el correcto plegamiento de las proteínas. Todo esto sucede durante la formación de la proteína, ya que conforme se forma la cadena de aminoácidos, va pasando al lumen, se producen glucosilaciones (a veces las glucosilaciones son posteriores a la formación de la proteína) y se favorece su plegamiento. Las proteínas producidas se almacenan en la luz (o lumen) del retículo y son transportadas desde él hacia otros orgánulos. Se produce también el ensamblaje de las proteínas multiméricas (integradas por varias cadenas polipeptídicas que al unirse formarán una proteína con estructura cuaternaria).
Funciones del REL: en él se sintetizan la mayoría de los lípidos de la célula, por tanto es esencial para la biosíntesis de importantes componentes de las biomembranas como los fosfolípidos y el colesterol. Estos lípidos se transportan a otros sistemas membranosas en forma de pequeñas vesículas. Otras funciones son:

  • Detoxificación: en el REL se produce la inactivación y eliminación de muchos productos tóxicos liposolubles procedentes del exterior (diversas drogas, medicamentos, insecticidas, conservantes...) o del metabolismo celular.

  • Regulación de los niveles intracelulares de Ca2+: los niveles intracelulares de calcio regulan diversos procesos como la contracción muscular en las células musculares estriadas, la secreción en tejidos glandulares, la liberación de neurotransmisores en el botón terminal del axón... los niveles altos producen la contracción, liberación y secreción en estos ejemplos (pues el calcio actúa como cofactor activando enzimas que producen los procesos mencionados) y los niveles bajos producen la relajación muscular y la ausencia de liberación y secreción. El retículo liso tiene en su membrana bombas de calcio para introducir calcio en el lumen del retículo y posee canales de calcio para liberar el calcio rápidamente al citoplasma cuando se requiera regulando de esta manera los niveles intracelulares de calcio (receptores de voltaje o ligando con primer y segundo mensajero activarán la liberación del calcio almacenado).

  • Liberación de glucosa a partir del glucógeno: en el hígado las reservas de glucógeno se encuentra en gránulos adheridos a las memgbranas del REL, el REL se encarga de hidrolizar el glucógeno generando glucosas que serán liberadas al torrente sanguíneo.


En general, el REL es escaso en la mayoría de las células, pero está muy desarrollado en los siguientes casos:

  • En las células hepáticas (células del hígado) por ser el hígado el órgano más importante en el proceso de detoxificación (riñones, piel, intestinos y pulmones son otros órganos que degradan tóxicos), además en el hígado está la principal reserva de glucógeno.

  • En las células musculares estriadas donde el REL está muy desarrollado y se llama retículo sarcoplásmico, imprescindible para la contracción muscular por el almacenamiento de calcio.

  • En células que producen hormonas lipídicas o derivadas de lípidos, como las células de los ovarios y de los testículos que producen hormonas esteroideas (estrógenos y progesterona los ovarios y testosterona los testículos).


APARATO DE GOLGI
El aparato de Golgi forma parte del sistema endomembranoso. Está formado por una o varias agrupaciones en paralelo de sáculos aplanados con los extremos dilatados, interrelacionados entre sí y localizados cerca del núcleo. Cada agrupación recibe el nombre de dictiosoma y comprende de 4 a 8 cisternas. Asociados a los extremos dilatados de los sáculos hay un gran número de vesículas que se producen en dichos extremos, las sustancias van pasando de un sáculo a otro por medio de las vesículas, en cada sáculo las sustancias van sufriendo sucesivas modificaciones en un continuo proceso de maduración.

El dictiosoma presenta dos caras: la cara cis o de formación, próxima al RER y al núcleo, es convexa, sus cisternas son más pequeñas y finas, y la cara trans o de maduración, orientada hacia la membrana plasmática, es cóncava y constituida por cisternas muy grandes. El transporte de las sustancias es el siguiente: Mecanismo de transporte golgiano: las vesículas con sustancias provenientes del retículo o de la envoltura n
uclear se unen a la cara cis del dictiosoma, incorporándose su contenido al dictiosoma, en los extremos dilatados de los sáculos (o cisternas) se forman vesículas que pasan el contenido de sáculo a sáculo (en cada sáculo el contenido va sufriendo un proceso de maduración) y al llegar a la cara trans se concentran las sustancias. En la cara trans se formarán vesículas que transportarán el contenido a su destino final que puede ser un lisosoma, la membrana plasmática o el exterior celular.
Funciones del aparato de Golgi


  • Transporte: al formar gran cantidad de vesículas permiten transportar gran número de moléculas procedentes del retículo.

  • Maduración: contiene gran cantidad de enzimas que transforman la sustancias iniciales durante su recorrido por los sáculos.

  • Glucosilación de lípidos y proteínas: los oligosacáridos se unen a lípidos y proteínas formando glucolípidos y glucoproteínas (finaliza la glucosilación de proteínas iniciada en el RER), respectivamente.

  • Dirigen la distribución y exportación de las proteínas: en la cara trans las proteínas son clasificadas y agrupadas según su destino final. Finalmente, se distribuyen en diferentes tipos de vesículas de transporte que salen de la cara trans y llevan su contenido hasta la localización adecuada que puede ser los lisosomas, la membrana plasmática o el exterior de la célula (si son hormonas o neurotransmisores o enzimas digestivas o sudor o saliva...).

  • En vegetales el aparato de Golgi fabrica componentes de la pared celular como hemicelulosas o pectinas (la celulosa se forma en la superficie celular por enzimas de la membrana plasmática) y en células animales de tejido conectivo fabrica componentes de la matriz extracelular.

  • El aparato de Golgi forma el acrosoma de los espermatozoides que contiene enzima hidrolíticos para destruir la cubierta del óvulo y así poder fecundarlo.

  • En la división celular vegetal el aparato de Golgi crea el septo o tabique que dividirá las dos células hijas (lleva gran cantidad de pectinas y a partir de este tabique se formará una pared celular).


LISOSOMAS
Son vesículas membranosas procedentes del aparato de Golgi que contienen un conjunto de enzimas hidrolíticas (producen reacciones de hidrólisis que son rotura de enlaces al añadir una molécula de agua) que se utilizan para la digestión intracelular de todo tipo de moléculas biológicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Las enzimas se forman en el retículo endoplásmico rugoso, pasan al aparato de Golgi, donde se activan y se concentran y, después, se acumulan en el interior de los lisosomas. Los lisosomas tienen una membrana plasmática con las proteínas de la cara interna muy glucosiladas. Estas glucosilaciones impiden que las enzimas hidrolasas ataquen la membrana interna del lisosoma. Para el buen funcionamiento de las enzimas se requiere un ph entre 3 y 6 (medio ácido porque las enzimas son hidrolasas ácidas) para ello la membrana del lisosoma tiene bombas de protones que introducen H+ al interior del lisosoma con gasto de ATP. Hay 3 tipos de lisosomas:

  • Lisosomas primarios: son los que acaban de surgir de la cara trans del aparato de Golgi y sólo contienen enzimas digestivas porque todavía no han intervenido en procesos digestivos.

  • Lisosomas secundarios: se forman cuando los lisosomas primarios se fusionan con vesículas que contienen los materiales a digerir, que pueden proceder del exterior si son vesículas de endocitosis (endosoma o fagosoma ver parte C del dibujo) o de la propia célula si son vesículas de componentes obsoletos de la propia célula (como por ejemplo orgánulos dañados por sustancias tóxicas o envejecidos que no realizan bien su función son rodeados por una membrana procedente del retículo endoplásmico formándose un autofagosoma que se fusionará con un lisosoma, ver parte B del dibujo). Cuando se digieren materiales captados del exterior se denomina heterofagia y cuando son de la propia célula autofagia, según esto los lisosomas secundarios pueden ser vacuolas heterofágicas o autofágicas. En todos estos casos la digestión es intracelular porque el lisosoma se une a una vesícula o vacuola que contiene la materia que se va a digerir, pero también existe la digestión extracelular cuando los lisosomas vierten sus enzimas digestivos al medio extracelular. Los hongos por ejemplo se alimentan de esta manera: vierten sus enzimas al exterior celular y luego incorporan a través de la membrana los nutrientes obtenidos de la digestión.

  • Cuerpos residuales: son lisosomas secundarios que han finalizado el proceso digestivo y que mantienen en su interior residuos no digeribles, ver final de la parte B y C del dibujo.



VACUOLA VEGETAL: Diversidad de funciones.





Las vacuolas pertenecen al sistema de endomembranas. Son vesículas constituidas por una membrana que poseen un interior predominantemente acuoso y realizan funciones diversas. Se forman a partir del retículo endoplasmático, del aparato de Golgi o de invaginaciones de la membrana plasmática. En las células animales, las vacuolas suelen ser pequeñas y generalmente se denominan vesículas, pero en las células vegetales suelen ser muy grandes ocupando en ocasiones casi todo el citoplasma, en general solo hay una o dos por célula y su membrana recibe el nombre de tonoplasto. Al principio solo ocupan el 5% del volumen celular pero a medida que la célula joven madura, las vacuolas crecen y llegan a ocupar el 50% y, a veces, incluso el 90% de la célula vegetal. Entre sus funciones destacan:

  • Mantenimiento de la turgencia celular: el agua penetra en las vacuolas por ósmosis y así la célula se mantiene turgente realizando una función estructural incrementando la superficie celular.

  • Digestión celular: mediante enzimas hidrolíticas aportadas por el aparato de Golgi, las vacuolas actúan como lisosomas.

  • Almacenamiento de sustancias diversas: como sustancias de reserva, productos de desecho, sustancias tóxicas que les sirve de defensa frente a depredadores, pigmentos como el que da color a los pétalos...



1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

similar:

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota icon1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota icon1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota icon1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota iconNiveles de organizacion celular: procariota y eucariota, en función...

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota iconOrganización celular de los seres vivos: procariota y eucariota

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota iconOrganización celular de los seres vivos: procariota y eucariota

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota iconOrganización celular de los seres vivos: procariota y eucariota

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota iconCélula Procariota y Eucariota – Diversidad Celular

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota iconA con referencia a la organización celular procariota

1. Modelos de organización celular: procariota y eucariota icon6. la teoría celular. Modelos de organización celular




Todos los derechos reservados. Copyright © 2019
contactos
b.se-todo.com