Citología

CITOLOGÍACITOLOGÍA

La teoría celular de nuestra época incluye las ideas expuestas por numerosos investigadores:

1. Todos los seres vivos están compuestos de células.

2. La célula es la unidad anatómica, fisiológica y genética de

los seres vivos.

3. Todas las células actuales son descendientes de células

ancestrales.

4. El material hereditario que contiene las características

genéticas de cada célula, pasa de las células madres a las

hijas.

LA ETAPA CELULAR: EL PROCARIOTA ANCESTRAL

Las células primitivas, pudieron aparecer hace entre 3800 y 4000 millones de años (m.a.) aunque la primera huella de la presencia de células son restos fósiles resultado del metabolismo celular de los estromatolitos, que datan de algo mas de 3500 m.a. Las primeras células debieron ser procariotas con nutrición heterótrofa y metabolismo anaerobio (en la atmósfera escaseaba el oxígeno y en el caldo primitivo abundaba la materia orgánica para consumir como nutriente).

Puede que esta célula dispusiera ya de una pared rígida aislante. Este tipo celular es lo que se ha denominado procariota ancestral.

3

DE LA CÉLULA PROCARIÓTICA A LA EUCARIÓTICA

El procariota ancestral pudo dar lugar a tres ramas evolutivas diferentes:EUBACTERIAS. ARQUEOBACTERIAS. EUCARIOTAS

Una rama daría lugar a las eubacterias. Los procariotas ancestrales anaerobios debían producir grandes cantidades de CO2 en sus fermentaciones y la materia orgánica disponible como nutriente debió empezar a escasear.

En estas condiciones (hace 3700 m.a.) debieron surgir los primeros procariotas fotosintéticos capaces de aprovechar ese CO2 y otros gases abundantes como el N2 para fabricar materia orgánica.

Estos tipos celulares debían utilizar H2 del H2S para reducir estos gases y depositar el S. Mas adelante se empezaría a utilizar H2O proceso más difícil pero más rentable que libera O2 como hacen las actuales cianobacterias.

La aparición de la fotosíntesis fue un hecho trascendental.

Aunque debió comenzar hace mas de 3500 m.a., la acumulación del oxígeno liberado en la atmósfera no sucedió hasta hace algo menos de 2000 m.a.

El oxígeno era un problema, resultaba tóxico para los anaerobios.

1. Para algunos supondría la extinción.2. Otros encontrarían medios sin oxígeno donde sobrevivir.3. Pero tuvieron que surgir procariotas capaces de consumirlo y eliminarlo

uniéndolo a hidrógeno para formar agua (como hacen las mitocondrias) o en otras reacciones oxidativas (como hacen los peroxisomas).

Aparece la respiración aerobia que tiende a mantener un equilibrio con la fotosíntesis hasta que hace unos 1500 m.a. el oxígeno alcanza un nivel estable.

Todos estos grupos de procariotas constituyen ahora las eubacterias.

• Algunos procariotas ancestrales mantuvieron muchas de sus características primitivas adaptados a ambientes extremos y habrían formado el grupo de las arqueobacterias, con aspectos moleculares mas semejantes con eucariotas incluso que con procariotas lo que indica que debieron separarse evolutivamente de estos antes que de los eucariotas.

Methanosarcina barkeri

Halobacterium halobium

Las arqueas se caracterizan por vivir en condiciones extremas, como temperatura, pH , salinidad o falta de oxígeno.

• En una tercera rama, las arqueobacterias, perdieron la pared para evolucionar hacia la organización eucariótica.

• Su membrana flexible se plegó hacia el interior y formó compartimentos que aislaran entre otras cosas el material genético diferenciando el núcleo y el resto de orgánulos endomembranosos y surgiría un citoesqueleto.

• Además podría incorporar partículas del exterior por endocitosis (fagocitosis).

• El procariota ancestral habría evolucionado así hasta un eucariota ancestral anaerobio y heterótrofo o fagocito primitivo, hace algo mas de 2000 m.a.

Procariotaancestral

DIFERENCIAS CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

o meiosis

CÉLULA PROCARIOTA

MORFOLOGÍA BACTERIANA

FIMBRIAS

RIBOSOMA

MESOSOMA

PARED

CÁPSULA

INCLUSIONES

ADN

MEMBRANAPLASMÁTICA

CITOPLASMA

FLAGELO

VACUOLAGASEOSA

CÉLULA

E U CARIOTA

VEGETAL

CÉLULA

E U CARIOTA

ANIMAL

CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL

DIFERENCIAS CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA

Meiosis

Histonas

DIFERENCIAS CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL Y VEGETAL

No

CÉLULA EUCARIOTA

CÉLULA PROCARIOTA

FUNCIÓNESTRUCTURAS CELULARES Animal Vegetal

Membrana plasmática Si Si Si Estructural- protectora, intercambio de sustancias e identidad

Glucocáliz Si No No Protectora y de identidad celular

Pared celulósica No Si No Estructura protectora, intercambio de sustancias simples inorgánicas

Pared no celulósica No No Si Estructural- protectora, intercambio de sustancias e identidad

Hialoplasma Si Si Si Seno de los orgánulos, medio en donde tiene lugar muchas reacciones metabólicas y almacén de sustancias de reserva

Citoesqueleto Si Si No Esqueleto celular

Ribosomas Si Si Si (+ pequeños) Síntesis de proteínas

Retículo endoplasmático

Rugoso Si Si No Almacén transporte y transformación de proteínas

Liso Si Si No Síntesis de lípidos

Aparato de Golgi Si Si (pequeño) No Formación de vesiculas de secreción, lisosomas, etc

Lisosomas Si Si No Digestión celular y procesos de autodegeneración por hidrólisis

Peroxisomas Si Si No Descomponen el agua oxigenada

Vacuolas

Grande ( 1ó 2) No Si No Almacén de sustancias

Digestión celularPequeña (varias) Si No No

Centrosoma

Centriolos Si No No El centrosoma forma el huso mitótico en la la división y organiza las estructuras del citoesqueleto

Los centriolos forman, además, la base de cilios y flagelosEsfera atractiva Si No No

Aster Si No No

Cilios y flagelos Si No Si Locomoción y captura de partículas

Mitocondrias Si Si No (mesosomas) Respiración celular

Plastos No Si No (cromatóforos) Fotosíntesis

Membrana nuclear Si Si No Delimita el núcleo y controla los intercambios con el citoplasma

Nucleoplasma o jugo nuclear Si Si No Medio en el que están los componentes del núcleo y lugar de las reacciones

Nucleolo Si Si No Sintetiza ARNr para formar los ribosomas

Cromatina Si ADN+prot

Si

ADN + proteína

No

ADN desnudo

Material genético

Env

uelta

sC

itopl

asm

a

Núcleo

Cu

bie

rta

de

secr

eci

ón

Org

ánul

os

CÉLULAS PROCARIOTAS CÉLULAS EUCARIOTAS

Miden entre 1 y 5 µm Son más grandes. Muchas miden entre 20 y 50 µm, la yema del huevo de gallina 2 cm, algunas neuronas más de 1 metro.

Tienen pocas formas esféricas (cocos), de bastón (bacilos), de coma ortográfica (vibriones), o de espiral (espirilos). Siempre son unicelulares, aunque pueden formar colonias

Tienen formas muy variadas. Pueden constituir organismos unicelulares o pluricelulares. En éstos hay células muy especializadas y, por ello, con formas muy diferentes.

Membrana de secreción gruesa y constituida de mureína Algunas poseen además una cápsula mucosa que favorece que las células hijas se mantengan unidas formando colonias.

Las células vegetales tienen una pared gruesa de celulosa. Las células animales pueden presentar una membrana de secreción, denominada matriz extracelular, o carecer de ella.

Los orgánulos membranosos son los mesosomas. Las cianobacterias presentan, además, los tilacoides. Las membranas no poseen colesterol.

Los orgánulos membranosos son el retículo endoplasmático, aparato de Golgi, vacuolas, lisosomas, mitocondrias, cloroplastos (sólo en algunas células) y peroxisomas.

Las estructuras no membranosas son los ribosomas, de 70 S. Algunas presentan vesículas de paredes proteicas (vesículas de gas, carboxisomas y clorosomas).

Las estructuras no membranosas son los ribosomas de 80 S, citoesqueleto y, en las animales, además centríolos.


No tienen núcleo. El ADN está condensado en una región del citoplasma denominada nucleoide. No se distinguen nucléolos.

Sí tienen núcleo y dentro de él uno o más nucléolos.

El ADN es una sola molécula circular de doble hélice que aunque puede estar asociada a proteínas, no forma nucleosomas. Este ADN equivale a un único cromosoma. Además presentan plásmidos, pequeños ADN circulares de doble hebra. El ARNm no presenta maduración. La transcripción y la traducción se realizan en el mismo lugar.

El ADN es lineal y de doble hélice y está asociado a histonas formando nucleosomas. Cada fibra de ADN forma un cromosoma. Además hay ADN circular de doble hebra en los cloroplastos y en las mitocondrias. El preARNm experimenta maduración. La transcripción se realiza en el núcleo y la traducción en el citoplasma.

No hay mitosis. El citoplasma se divide por bipartición. La reproducción es de tipo asexual. Puede haber fenómenos de parasexualidad (intercambio de material genético).

El núcleo se divide por mitosis o por meiosis. El citoplasma se divide por bipartición, esporulación, gemación o pluripartición. La meiosis, que genera gametos o meiosporas, permite la reproducción sexual.


El catabolismo puede ser por fermentación, por respiración aeróbica o por respiración anaeróbica. Se realiza en los mesosomas.

El catabolismo siempre es por respiración aeróbica. Se realiza en las mitocondrias. Sólo ocasionalmente puede haber fermentación.

La fotosíntesis se da en algunas bacterias, es anoxigénica y se realiza en los mesosomas. En las cianobacterias es oxigénica y se da en los tilacoides.

La fotosíntesis sólo se da en algunas células vegetales, siempre es oxigénica, y se realiza en los cloroplastos de las células vegetales.

No realizan fagocitosis, ni pinocitosis, ni digestión intracelular, ni presentan comentes citoplasmáticas.

Presentan corrientes citoplasmáticas y digestión intracelular de sustancias externas o internas. Muchos tipos de células animales presentan además fagocitosis y pinocitosis.

Algunas bacterias obtienen la energía a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos (quimiosíntesis).

No realizan quimiosíntesis.

Esta prácticamente admitido que las células eucarióticas proceden de un proceso de endosimbiosis ocurrido hace unos 1500 m.a., (teoría endosimbióntica de Lynn Margulis) por el que los eucariotas ancestrales debieron fagocitar a procariotas aerobios mucho menores que en vez de ser digeridos establecieron una relación de simbiosis.

1. La eucariota ancestral encontró la forma de soportar el ambiente aerobio al beneficiarse de las reacciones del procariota que consumía oxígeno y liberaba energía (respiración aerobia).

2. El procariota encontró protección aislado del ambiente hostil exterior.

La endosimbiosis y la célula eucariótica heterótrofa

La relación debió llegar a ser tan intima que intercambiaron parte de material genético.

Estos procariotas han pasado a constituir las mitocondrias de las células eucariotas actuales salvándose quizá de este modo de la extinción.

PeroxisomaSimbionte precursor de las mitocondrias

Reacciones oxidativas

Reacciones oxidativas

No genera ATPNo genera ATP

Defiende del O2Defiende del O2

Simbiosis de las mitocondrias

El peroxisoma pierde su patrimonio genético.

Se mantiene por que sus reacciones son útiles

También hay autores que sugieren un proceso de simbiosis entre una célula primitiva y otra bacteria (tipo spiroqueta) para explicar la aparición de los flagelos.

La endosimbiosis y la célula eucariótica fotosintética:

Algunas células eucarióticas debieron englobar a otro tipo de procariota, las cianobacterias primitivas, que pasaron a ser los cloroplastos actuales.

El beneficio mutuo de esta simbiosis es:

1. Las cianobacterias primitivas obtenían protección. 2. La célula eucariota obtenía materia orgánica y dejaba de depender de

su obtención, bastándole con disponer de luz, agua, gases y algunos iones de sales minerales.

Así apareció la célula eucariótica fotosintética a partir de la cual evolucionaron varios grupos de Protoctistas, como algas rojas, pardas y verdes, y de estas últimas las plantas.

27

• Tamaño y forma similar a algunas bacterias• ADN circular desnudo y libre en un sistema coloidal (estroma-matriz-

citoplasma)• Ribosomas 70S• El ADN puede replicarse y dirigir la síntesis de algunas proteínas propias.• El ADN en las mitocondrias está unido a la membrana interna como en las

bacterias.• División por bipartición y segmentación.• La membrana interna mitocondrial similar a los mesosomas de bacterias

aerobias por su composición de lípidos y su función.• La membrana tilacoidal equivalente a la de las cianobacterias• La membrana externa de mitocondrias y plastos puede proceder de la

membrana plasmática de la célula que los fagocitó.• EI análisis del ADN revela genes homólogos.• Mitocondrias y cloroplastos son sensibles a los antibióticos.

Relación entre bacterias y cloroplastos-mitocondriasPRUEBAS A FAVOR DE LA TEORÍA ENDOSIMBIONTE

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Procariotas EucariotasBacteria Archaea Eukaria

Adaptaciones generales

SencillezRapidez y eficiencia metabólica

Estrategia de la R

SencillezAmbientes extremos

ComplejidadTamaño grande

Estrategia de la K

Tamaño Pequeñas Normalmente de 1 a 5 micras

Pequeñas Normalmente de 1 a 5 micras

Grandes Normalmente de 5 a 50 micras

Entre 1.000 y 10.000 veces mayores que procariotastípicas

Material genético

ADN circularSin nucleosomas: Sin histonas

1 Cromosoma

ADN circularCon nucleosomas: Con proteínas semejantes a

histonas 1 Cromosoma

ADN linealCon nucleosomas y estructuras superiores

Ligado a histonas y otras proteínasVarios cromosomas

Membranas internas

Pocas o ningunaSin membrana nuclear

NingunaSin membrana nuclear

Muchas membranas internas- Retículo endoplasmático

- Golgi- Lisosomas- Vacuolas

- Membrana nuclear

Formadas por fosfolípidos Formadas por éteres de terpenos Formadas por fosfolípidos

Pared celular Casi siempre presenteFormada por peptidoglucano y otros

compuestos

Casi siempre presenteNo formada por peptidoglucano

FrecuenteFormada por polisacáridos (celulosa, quitina...) y

otras sustancias

Otros orgánulos Ribosomas pequeños 70s Ribosomas pequeños 70s (?) Ribosomas grandes 80sMitocondrias y Plastos

Microtúbulos

Formas No muy variadas- Cocos- Bacilos

- Espirilos- Filamentos

No muy variadas- Cocos- Bacilos

- Filamentos- Aplanadas

Muy variadas

Reproducción ySexualidad

Reproducción asexualPueden tener procesos parasexuales

Reproducción asexualPueden tener procesos parasexuales

Reproducción sexual o asexual- Asexual: Mitosis

- Sexula: Meiosis y fecundación

Metabolismo Muy variado Variado Poco variado. Todos aerobios

MEMBRANA PLASMÁTICA

A 25ºC es unaPelícula aceitosa

Estructura Trilaminar

75 A

Estructura de la membrana

• Apariencia al microscopio electrónico: 75 Å de grosor, estructura trilaminar

• Composición: proteinas 55%, lípidos 40%, carbohidratos 5%

• Proteinas: flotan en un océano de lípidos. Algunas penetran la bicapa lipídica, otras no

• Las cadenas hidrofóbicas de los ácidos grasos constituyen una barrera al paso de solutos polares, como iones, aminoácidos, monosacáridos, etc.

Composición de membranas

Proteina

ProteinaLipido

Lipido

0

20

40

60

80

100

1 2

%

Cél. Schwann Memb. Mitoc. interna

MEMBRANA PLASMÁTICA : ESTRUCTURA TRILAMINAR

MODELO DEL MOSAICO FLUÍDO

MEMBRANA PLASMÁTICA : MOSAICO FLUÍDO

PROPIEDADES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Los fosfolípidos con colas largas y saturadas forman membranas: menos permeables y menos fluidas

POR TENER MAYOR GRADO DE EMPAQUETAMIENTO

(Muchas interacciones hidrofóbicas)

COMPOSICIÓN LIPÍDICA DE ALGUNAS MEMBRANAS

Las bicapas tienden a autosellarse y casi en cualquier circunstancia forman espontáneamente vesículas cerradas.

En condiciones apropiadas, son capaces de fusionarse con otras, un fenómeno celular muy importante y que requiere de membranas en estado fluido para producirse.

AUTOSELLADO DE LAS MEMBRANAS

Al fusionarse, ambas bicapas y sus compartimientos forman una continuidad que permite la transferencia de material de un compartimiento a otro, o el movimiento de una vesícula secretora hacia afuera de la célula, (exocitosis) o la incorporación de moléculas del exterior mediante la formación de vesículas (endocitosis)

La bicapa lipídica es asimétrica, y se refiere tanto a la diferente composición lipídica de cada una de sus monocapas como a las diferentes funciones que se realizan a ambos lados.

Existen enzimas que se encargan de mantener la asimetría en la membrana plasmática, por ejemplo una enzima denominada “aminotraslocasa” retorna la fosfatidilamina y la fosfatidilserina a la monocapa interna.

La pérdida de la asimetría de la membrana es una señal de muerte celular ya que la exposición de fosfatidilserina en la monocapa externa es un índice de apoptosis o muerte celular programada que favorece la fagocitosis de estas células por macrófagos.

ASIMETRÍA DE LA MEMBRANA

4 FOSFOLÍPIDOS PRINCIPALES DE LA MEMBRANA

fosfatidiletanolamina

CO

LA

DE

ÁC

IDO

GR

AS

O

MOVILIDAD DE LOS FOSFOLÍPIDOS : FLUIDEZ

EL COLESTEROL INFLUYE EN LA FLUIDEZ Y EN LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA DISMINUYÉNDOLA

EL COLESTEROL , QUE ES MUY VOLUMINOSO, AUMENTA LA DENSIDAD DE LA SECCIÓN HIDROFÓBICA DE LA MEMBRANA Y POR TANTO, DISMINUYE LA FLUIDEZ Y LA PERMEABILIDAD

Factores que favorecen la viscosidad

Factores que favorecen la fluidez

• Alto grado de saturación• Mayor longitud de las colas

hidrocarbonadas. • Menor temperatura del

medio

• Alto de grado de insaturación• Menor longitud de las colas

hidrocarbonadas. • Mayor temperatura del medio

La FLUIDEZ de las membranas celulares es biológicamente importante.

• Influye en los procesos de transporte.

• Las actividades enzimáticas pueden detenerse cuando la viscosidad de la membrana se incrementa mas allá de un nivel crítico.

• La fluidez de la bicapa depende tanto de su composición como de la temperatura.

• Una menor longitud de las cadenas reduce la tendencia de las colas a interaccionar entre sí y los dobles enlaces producen pliegues en las cadenas hidrocarbonadas que dificultan su empaquetamiento, de forma que las membranas permanecen fluidas a temperaturas más bajas.

Eduardo Gómez

• El colesterol amortigua la fluidez de la MP (= menos deformable)• Disminuye la permeabilidad de la MP al agua

GLUCOCÁLIZ = GLUCOCÁLIX

Se presentan en las membranas plasmáticas de las células animales, constituyendo el 5% de las moléculas de lípido de la monocapa externa. Forman parte del glucocalix.

Se encuentran exclusivamente en la cara externa de la membrana plasmática, donde los grupos azúcares quedan al descubierto en la superficie de la célula.

Los azúcares se añaden en la cara luminal del Aparato de Golgi, y cuando la vesícula que los transporta se fusiona con la membrana plasmática, la porción glucosilada, queda hacia el exterior de la célula.

Hay varios tipos de glucolípidos: Los glucolípidos más complejos contienen oligosacáridos con uno o más residuos de ácido siálico que les proporciona carga negativa.

Estos lípidos son más abundantes en la membrana plasmática de células nerviosas

Glucolípidos en la membrana.

La función de los glucolípidos puede ser variada:

•En las células epiteliales tapizan la cara que da al epitelio, donde las condiciones son extremas (bajos o altos valores de pH, enzimas degradativas), protegerían la integridad de las propias proteínas de membrana.

•Cumplen funciones aislantes en la membrana que rodea el axón de las células nerviosas, tapizada totalmente por glucolípidos en la cara externa.

•La presencia de carga eléctrica negativa en su molécula es responsable también de la concentración de iones, especialmente Ca+2 en la superficie externa.

•Desempeñan una importante función en procesos de reconocimiento celular, ayudando a su vez a las células a unirse a la matriz extracelular y a otras células.

• Es el conjunto de oligosacáridos pertenecientes a glucolípidos y glucoproteínas de la membrana. Aparecen en la cara externa de la membrana en muchas células animales.

1. Protege la superficie de la célula de posibles lesiones.2. Se relaciona con las moléculas de la matriz extracelular.3. Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el

deslizamiento de las células en movimiento.4. Presenta propiedades inmunitarias (antígenos de los grupos

sanguíneos)5. Intervienen en fenómenos de reconocimiento celular.6. Reconoce y fija determinadas sustancias que la célula debe

incorporar por fagocitosis o pinocitosis.

Funciones del glucocalix

El glucocalix

GLUCOLÍPIDOS DE LA MEMBRANA

GLUCOCÁLIZ

GLUCOCÁLIZ = GLUCOCÁLIX

FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Entre otras funciones de la membrana celular, se destacan:

• Es la barrera física que separa el medio intracelular del extracelular

• Regula el transporte de moléculas hacia adentro y afuera de la célula.

• Regula la transmisión de señales e información entre el medio externo y el interno.

• La capacidad de actuar como sistema de transferencia y almacenamiento de energía.

• El reconocimiento del entorno celular.

• Adhesividad celular

Funciones de las membranas biológicas

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

Aunque la estructura básica de las membranas biológicas son los fosfolípidos, la mayoría de las funciones específicas de la membrana son llevadas a cabo por proteínas, gran parte de las cuales son móviles y se extienden dentro o a través de toda la bicapa lipídica.

Existen dos tipos de proteínas de membrana: 1.Proteínas integrales (proteínas transmembrana)2.Proteínas periféricas.

SISTEMAS DE ASOCIACIÓN DE PROTEÍNAS CON LA BICAPA LIPÍDICA

1. PROTEÍNA TRANSMEMBRANA α HÉLICE DE PASO ÚNICO2. PROTEÍNA TRANSMEMBRANA α HÉLICE DE PASO MÚLTIPLE3. PROTEÍNA UNIDA A LA MEMBRANA POR UNIÓN COVALENTE A UN LÍPIDO4. PROTEÍNA UNIDA A LA MEMBRANA A TRAVÉS DE UN OLIGOSACÁRIDO A UN FOSFOLÍPIDO5. Y 6. PROTEÍNAS UNIDAS A LA MEMBRANA POR UNIÓN NO COVALENTE CON OTRAS

PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA

P. INTRÍNSECAS = INTEGRALES P. PERIFÉRICAS = EXTRÍNSECAS

TRANSPORTEA TRAVÉS DE

LA MEMBRANA

MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA (moléculas pequeñas)


LA MEMBRANA

aminoácidos

Nucleótidos


LA MEMBRANA

COEFICIENTE DE PERMEABILIDADcm / seg

Permeabilidad en la membrana lipídica

PERMEABILIDAD

• Iones: MUY BAJANa+, K+, H+, Ca2+ , Mg2+, Cl-, HCO3

-

• Moléculas polares grandes sin carga: BAJAglucosa, sacarosa, glicerol

• Moléculas polares pequeñas sin carga: ALTAH2O, urea, NH3, CO2

• Moléculas liposolubles: MUY ALTAO2, N2, gases anestésicos

Difusión simple

Difusiónfacilitada

Transporteactivo

primario

Transporteactivo

secundario

Transporte pasivo-G

Transporte activo+G

Independientede transportador

Dependientede transportador

Transporte a través de membranas

MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANAPARA MOLÉCULAS DE PEQUEÑO TAMAÑO

CONCENTRACIONES IÓNICAS EN EL EXTERIOR E INTERIOR DE LA CÉLULA

Las sustancias solubles en la membrana, con o sin carga la atraviesan (O2, CO2, etanol, fármacos liposolubles..). La velocidad de paso varía en función de:

•Cuanto más lipófila o apolar sea la sustancia.

•El tamaño de la molécula

•El gradiente de concentración

Difusión simple.

En algunos casos puede hacerse a través proteínas de canal, que forman un canal acuoso, normalmente cerrado, pero que en determinadas condiciones de voltaje o por la presencia de determinados ligandos, permiten el paso de sustancias pero siempre a favor del gradiente de concentración.

Difusión simple.

En algunos casos puede hacerse a través proteínas de canal, que forman un canal acuoso, normalmente cerrado, pero que en determinadas condiciones de voltaje o por la presencia de determinados ligandos, permiten el paso de sustancias pero siempre a favor del gradiente de concentración.

• Se debe a unas proteínas transportadoras (carriers).

• El transporte es específico y saturable para cada soluto.

• No gasta energía y es a favor de gradiente (transporte pasivo)

• La difusión facilitada es específica y saturable:

• Implica un cambio conformacional en la proteína.

• Ejemplos: glucosa, algunos aminoácidos, algunas moléculas polares…

Difusión facilitada

DIFUSIÓN FACILITADA : PERMEASAS

Existe cambioconformacional

de la permeasa oProteína

TransportadoraGLUT - 1

TRANSPORTE PASIVO

MECANISMO DE PING – PONG

BASADO EN EL CAMBIO DECONFORMACIÓN DE LA

PROTEÍNA TRANSPORTADORA

CANALES IÓNICOS

ESPECÍFICOS DEL IÓN

REGULACIÓN DE CANALES IÓNICOS: LIGANDO. VOLTAJE. MECÁNICA

Una mutación

en una proteína

canal de Cl- produce la

fibrosis quística

Fibrosis quística (mucoviscidosis)

• La enfermedad genética y hereditaria más frecuente en la raza blanca. Una de cada 25 personas es portadora del gen defectuoso que causa la FQ. Uno de cada 2.500 niños nace con FQ. • Afecta a las glándulas secretoras del cuerpo, causando daños a pulmones, páncreas, hígado, aparatos digestivo y reproductor. • Las personas que tienen FQ, producen un moco muy viscoso, que tapona los pulmones y el sistema digestivo, haciendo difícil la respiración y la correcta asimilación del alimento.

Fibrosis quística

La alteración pulmonar en la fibrosis quística

2 CLASES DE PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS

PERMEASAS

TRANSPORTE MEDIADO POR TRANSPORTADORES

TRANSPORTE PASIVO: DIFUSIÓN SIMPLE Y DIFUSIÓN FACILITADA

• Los solutos atraviesan la membrana gracias a proteínas transportadoras,

• El transporte se realiza en contra de un gradiente electroquímico.

• Este proceso no es espontáneo y requiere un aporte de energía (ATP).

• El ejemplo más importante de transporte activo lo constituyen las llamadas bomba de sodio/potasio y la bomba de calcio.

Transporte activo

TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO: BOMBA SODIO – POTASIO ATPasa

Bomba de Ca+2Bomba de Na+/K+

Mantiene ↓[Ca+2]Interior

Mantiene ↓[Na+]Interior

↑[K+]Interior

Exterior

Interior

TRANSPORTE ACTIVO: BOMBA Na+ – K+ ATP asa

TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO

-COTRANSPORTE Na+/GLUCOSA.

En esta región la célula saca iones de Na+ al exterior (transporte activo)

En esta región, la célula introduce iones de Na+, junto con la glucosa al

interior, por difusión facilitada

LA ENERGÍA PARA EL TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO PROCEDE DE UN GRADIENTE DE Na+

Ej: en el intestino la glucosa se absorbe por un cotransportador dependiente de Na+. En casos de diarrea infantil aportar azucar con sal aumenta la absorción de la glucosa

MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA

TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE GRAN TAMAÑOVESÍCULAS MEMBRANOSAS

ENDOCITOSIS: FAGOCITOSIS PINNOCITOSIS ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOREXOCITOSIS

HIPERCOLESTEROLEMIAHEREDITARIA

ENDO Y EXOCITOSIS

Endocitosis

Exocitosis

• Transporte de moléculas grandes• Ingestión de partículas y microorganismos (fagocitosis)

Liberación (secreción) de hormonas y neurotransmisores

ENDOCITOSIS

• Para cantidades más grandes de material o de partículas de alimento o incluso de células completas, hacia adentro de una célula.

• Implica un gasto de energía y también la fusión de membranas.

• La célula capta del medio extracelular sustancias relativamente grandes, (alimentación, entrada de hormonas y otros mensajeros).

• El fenómeno de la endocitosis comprende tres modalidades:

1. Fagocitosis. Se incorporan partículas sólidas relativamente grandes

2. Pinocitosis. Cuando se captan pequeñas gotas de líquido. 3. Endocitosis mediada por receptor. Sólo se incorporan aquellas

moleculas que disponen de receptor en la membrana

• La formación de vesículas se debe a un sistema reticular de una proteína filamentosa llamada clatrina que arrastra un sector de la membrana hacia el interior

ENDO Y EXOCITOSIS: VESÍCULAS DE CLATRINA

Vesículas con clatrina

En el caso de los organismos unicelulares, tiene una función sobre todo alimenticia (p. ej. emisión de pseudópodos por las amebas para englobar la partícula de alimento, formando una vacuola digestiva)

En los seres pluricelulares la fagocitosis, representa un mecanismo defensivo realizado por células especializadas llamadas fagocitos. De esta forma son eliminados microorganismos siguiendo un mecanismo parecido al de las vacuolas digestivas.

FAGOCITOSIS

ENDOCITOSIS : PINNOCITOSIS

GLÓBULO ROJO

PARTÍCULAS DE FERRITINA

INGESTIÓN DE PEQUEÑAS PARTÍCULAS O LÍQUIDOS, MEDIANTE LA FORMACIÓN DEVESÍCULAS MUY PEQUEÑAS, SÓLO VISIBLES AL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

• Es la ingestión de líquidos y formación vacuolas digestivas.

• Se presenta en organismos unicelulares y en diversas células de los pluricelulares, especialmente las que tapizan las cavidades digestivas.

• El contenido líquido de estas vesículas se libera lentamente en el citoplasma celular y las vesículas van disminuyendo poco a poco de tamaño, hasta desvanecerse.

• La pinocitosis a veces es un mecanismo destinado a introducir sustancias de reserva en las células, para después incorporarse a las cavidades del retículo endoplasmático donde son almacenados.

• Otras veces la pinocitosis tiene como objeto el transporte de sustancias extracelulares de un lado a otro de la célula sin que queden retenidas en ella. (p. ej. células epiteliales del intestino, que capturan gotas de grasa en uno de sus extremos trasladándolas al otro dentro de una vesícula pinocítica. De ahí pasan a los capilares linfáticos siendo así absorbida.

PINOCITOSIS

FORMACIÓN DE VESÍCULAS DE CLATRINA

ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR

HIPERCOLESTEROLEMIA HEREDITARIA: MUTACIÓN EN EL GEN DE LA PROTEÍNA RECEPTORA DEL COLESTEROL

ENSAMBLAJE DE LACUBIERTA DE CLATRINA

ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR

EXOCITOSIS DE VESÍCULAS DE SECRECIÓN

LIBERACIÓN DE INSULINA DESDE UNA VESÍCULA DE SECRECIÓN DE UNA CÉLULA β PANCREÁTICA

EXOCITOSIS:

•Es el mecanismo contrario a la endocitosis .

•Consiste en la liberación al exterior de la célula de productos (ya sean de desecho o productos de secreción como hormonas)

•Las vesículas de exocitosis se van aproximando a la membrana plasmática hasta adherirse a su cara interna.

•Hay una fusión de la membrana de la vesícula secretora con la membrana plasmática con lo que se abre al exterior y libera el contenido.

•Este es también un mecanismo primario de crecimiento de la membrana plasmática.

Transporte de Glucosa

• Difusión facilitada (cerebro, hígado…)

• Difusión facilitada regulada por la insulina (en músculo, tejido adiposo)

• Co-transporte con Na+ (intestino)

TRANSCITOSIS

TRANSCITOSIS

Clasificación según estructura y función

Eduardo Gómez 111

Adhesiones focales: Unen los filamentos de actina de las fibras de estrés a la matriz extracelular. (Integrinas)

Hemidesmosomas:Unen los filamentos intermedios a la matriz extracelular. (Integrinas)

Uniones comunicantes: Permiten el paso de iones y pequeñas moléculas hidrosolubles (Conexinas).

Desmosomas: Unen los filamentos intermedios de una célula a los de la adyacente (Cadherinas).

Uniones adherentes: Unen los haces de actina de una célula a los de la adyacente (Cadherinas).

Uniones oclusivas: Sella la unión entre dos células vecinas. (Claudinas).

Uniones celulares

Uniones en hendidura o gap.

Deja pasar moleculas relativamente grandes. Las células se unen mediante conexones (proteínas transmembrana) que ponen en comunicación ambos citoplasmas.

Uniones comunicantes

Sinapsis químicas.

Espacio entre dos neuronas, comunicado por la liberación de neurotransmisores desde una neurona a la otra.

COMUNICACIÓN INTERCELULAR DIRECTA

UNIONES EN HENDIDURA (CÉLULAS ANIMALES): POROS DE MEMBRANA

UNIONES COMUNICANTES

1.5 nm

Conexina

APERTURA Y CIERRE DE LOS CANALES DE LASUNIONES TIPO GAP EN RESPUESTA AL Ca+2 Y pH

Uniones estrechas

• Son uniones herméticas• Impiden el paso de cualquier molécula• Suelen ser tipo zónula• Forman una especie de cremallera formada

por proteínas tipo cadherina, cingulina y ZO ( de zona occludens)

• Las células del sistema inmunitario si pueden pasar, previo envío de una señal específica que abre el paso

Uniones adherentes o desmosomas

• Son uniones mecánicas, hacen que las células actúen en bloque.

• Se localizan en tejidos sometidos a tensiones mecánicas.• Las membranas vecinas se acercan pero no se fusionan• Hay proteínas transmembrana (cadherinas e integrinas)

Tipos de desmosomas

• Desmosomas en banda o zónulas adherentes. Es una franja continua, que conecta con filamentos de actina de citoesqueleto

• Hemidesmosomas: Equivale a medio desmosoma. Situados entre célula y membrana basal.. Contiene una placa de refuerzo conectada a microfilamentos del citoesqueleto.

• Desmosomas puntiformes. Son como remaches en puntos concretos de la membrana, generalmente debajo de los desmosomas en banda. Presentan placas desmosomasles de refuerzo que interaccionan con los filamentos intermedios del cioesqueleto .

Desmosoma en banda

Desmosoma puntual

Unión estrecha

DESMOSOMAS

HEMIDESMOSOMAS

Filamentos intermedios

Plectina

Placa

Integrina

Matriz extracelular

ESPECIALIZACIONES DE LA

MEMBRANA

1. MICROVELLOSIDADES

2. ZÓNULA OCLUDENS

3. ZÓNULA ADHERENS

4. DESMOSOMA

CONEXIONESCELULARES

ESPECIALIZADAS

UNIONESESTRECHAS

DESMOSOMAS

UNIONES DEHENDIDURA

NEXUS O GAP

TIPOS DE UNIONES CELULARES

CÉLULAS ANIMALES

COMUNICACIÓN INTERCELULAR DIRECTA

UNIONES EN HENDIDURA (CÉLULAS ANIMALES): TIPO GAP

DESMOSOMAS CONECTAN FILAMENTOS INTERMEDIOSENTRE CÉLULAS ACTUANDO COMO REMACHES

COMUNICACIÓN INTERCELULAR DIRECTAPLASMODESMOS (CÉLULA VEGETALES): POROS MAYORES QUE LAS

UNIONES EN HENDIDURA QUE ATRAVIESAN LA MB. Y LA P.C.

PLASMODESMOS

PLASMODESMOM.E.

• La pared celular es una matriz extracelular compleja que rodea a las células vegetales (también tienen pared celular bacterias, algas y hongos).

• Actúa como exoesqueleto de estas células.

La pared celular

Composición

Estructura

1. Lámina media de pectinas. Es la primera en formarse entre dos células que acaban de dividirse y permanecen unidas. En algunas zonas de comunicación entre células vecinas no aparece esta lámina (plasmodesmos)

2. Pared primaria de celulosa y matriz de hemicelulosa y pectinas. que la célula va depositando durante el crecimiento entre la membrana plasmática y la lámina media. Permite el crecimiento.

3. Pared secundaria con abundantes fibras de celulosa y una matriz más escasa de hemicelulosa, que forma hasta tres capas diferentes. Es muy rígida (contiene lignina) y difícilmente deformable, por lo que sólo aparece en células especializadas de los tejidos esqueléticos y conductores.

• La pared celular da forma y rigidez a la célula e impide su ruptura.

• La célula vegetal contiene en su citoplasma una elevada concentración de moléculas que, debido a la presión osmótica, origina una corriente de agua hacia el interior celular que acabaría por hincharla y romperla si no fuera por la pared.

• Es responsable de que la planta se mantenga erguida.

Función de la pared celular

PARED CELULARVEGETAL

PLASMODESMOS

PARED CELULAR VEGETAL

PARED CELULAR VEGETAL

1. EXOESQUELETO. DA FORMA Y RIGIDEZ A LA CELULA2. PROTEGE DE LA ELEVADA PRESIÓN OSMÓTICA3. PROTECCIÓN MECÁNICA 4. BARRERA AL PASO DE SUSTANCIAS5. IMPERMEABILIZA (SUBERINA Y CUTINA) LA SUPERFICIE VEGETAL EN ALGUNOS TEJIDOS, EVITA PÉRDIDAS DE AGUA6. UNE CÉLULAS ADYACENTES, PERMITIENDO EL INTERCAMBIO Y LA COMUNICACIÓN (PLASMODESMOS Y PUNTEADURAS)

• Red de macromoléculas en el espacio intercelular.

• Está compuesta de muchas proteínas versátiles y polisacáridos secretados localmente y ensamblados en estrecha asociación con la superficie de la célula que la ha producido.

• Aparece entre las células de los tejidos animales y actúa como nexo de unión, rellena espacios intercelulares, da consistencia a tejidos y órganos y, además, condiciona la forma, el desarrollo y la proliferación de las células englobadas por la matriz.

• Hasta hace poco tiempo se pensaba en la matriz como una especie de andamiaje inerte que estabilizaba la estructura física de los tejidos. Ahora es claro que la matriz juega un rol mucho más activo y complejo en la regulación del comportamiento de las células que interactúan con ella, influenciando su desarrollo, migración, proliferación, forma y función.

La matriz extracelular

La matriz extracelular

En esta imagen se presentan ejemplos de distintos tipos de matrices extracelulares teñidas con diferentes colorantes. Los asteriscos señalan la matriz extracelular. A) Cartílago hialino, B) Matriz ósea compacta, C) Conectivo denso regular (tendón), D) Conectivo gelatinoso del cordón umbilical, E) Paredes celulares del sistema vascular de un tallo de una planta, F) Células epiteliales. Obsérvese que prácticamente no hay sustancia intercelular, G) Imagen de microscopía electrónica del tejido nervioso donde prácticamente no existe matriz extracelular

o Es el medio celular donde se encuentran inmersos los orgánulos citoplasmáticos.

o Se trata de un sistema coloidal muy heterogéneo.

o Alta diversidad de sus componenteso Sufre variaciones según el momento de la fisiología celular que

se considere.

o Al microscopio óptico no se aprecia estructura alguna, pero se puede estudiar por otras técnicas como la centrifugación diferencial.

o Los análisis químicos revelan una proporción de agua en torno a 85%, pero puede variar, pasando de sol a gel.

o En disolución o suspensión coloidal hay toda clase de biomoléculas e

intermediarios metabólicos.

1. Hialoplasma o citosol

Los métodos citoquímicos y la microscopía electrónica revelan la existencia de dos tipos de estructuras:

Estructura de la matriz extracelular

• Regulador del pH intracelular

• Compartimento donde se realizan gran numero de

reacciones metabólicas:

• Glucogenogénesis

• Glucogenolisis

• Biosíntesis de aminoácidos

• Modificaciones de proteínas

• Biosíntesis de ácidos grasos

• Reacciones con participación de ATP y ARNt

Funciones del citoplasma

CITOESQUELETOCOMPONENETES

1. MICROFILAMENTOS O FILAMENTOS DE ACTINA

2. FILAMENTOS INTERMEDIOS

3. MICROTÚBULOS

FUNCIONES

1. DAR FORMA A LA CÉLULA

2. ORGANIZACIÓN INTERNA DE LA CÉLULA

3. MOVIMIENTOS DE LA CÉLULA

4. DIVISIÓN CELULAR

5. TRANSPORTE INTRACELULAR

• Es una red compleja de fibras proteicas que se extienden por todo el citoplasma.

• Es una estructura muy dinámica

• Está implicada en el mantenimiento o los cambios de forma de la célula y de su estructura interna, en los movimientos celulares y endocelulares de orgánulos y estableciendo vías de comunicación entre distintas áreas celulares.

• Hay tres tipos de componentes fibrosos:

• Microfilamentos,

• Microtúbulos

• Filamentos intermedios.

Citoesqueleto

-MANTIENE LA FORMA CELULAR (CORTEX)-EMISIÓN DE PSEUDÓPODOS

-ESTABILIDAD A MICROVELLOSIDADES-CONTRACCIÓN MUSCULAR

-EMISIÓN DE PSEUDÓPODOS-DISTRIBUCIÓN DE COMPONENTES CELULARES-FORMA DE LA CÉLULA (AXONES NEURONALES)

-HUSO ACROMÁTICO-CILIOS Y FLAGELOS

• Se encuentran en células eucariotas. • Son necesarios para el movimiento celular.• Son las estructuras filamentosas más finas• Son fibras sólidas compuestas por actina, una proteína globular

compuesta por 375 aminoácidos.

Microfilamentos de actina

• Los filamentos de actina se encuentran justo debajo de la membrana plasmática y están entrecruzados por varias proteínas específicas formando el córtex celular, o corteza celular.

• La actina es la proteína celular más abundante

La actina se puede encontrar de dos formas:

Actina G (actina no polimerizada). Es una proteína globular asociada a otra proteína, la profilina que evita la polimerización. Actina F (actina polimerizada). Formada por dos hebras de actina G enrolladas en sentido dextrógiro.

La polimerización está polarizada, es decir, existe un extremo en el que la hebra se alarga por adición de unidades y otro en el que se acorta por pérdida de las mismas, lo que puede suceder a distintas velocidades.

Los microfilamentos de actina están ampliamente distribuidos en las células y se encuentran asociados a otros tipos de proteínas. Según sean estos otros tipos de proteínas, las funciones pueden cambiar.

1. Mantienen la forma de la célula.

2. Facilitan la emisión de los pseudópodos, que posibilitan el desplazamiento celular y la fagocitosis. El movimiento se basa en la transición de sol a gel que realiza el citoplasma celular.

3. Estabilizan las prolongaciones citoplasmáticas (microvellosidades, con un armazón de filamentos de actina asociados a moléculas de otras proteínas).

4. Movimiento contráctil de las células musculares. Asociada a los filamentos de miosina

5. Ciclosis

6. Citocinesis (formación del anillo contráctil en el tabique telofásico de las células animales), asociándose fibras de actina y de miosina.

Función de los microfilamentos.

MICROFILAMENTOS FILAMENTOS DE ACTINA

MICROFILAMENTOS = FILAMENTOS DE ACTINA

MICROVELLOSIDADESENTEROCITO DE

POLLO

MICROFILAMENTOS = FILAMENTOS DE ACTINA

• Llamados así por su tamaño (unos 10 nm de diámetro)

intermedio entre microtúbulos y microfilamentos.

• Son proteínas fibrosas, resistentes y estables.

• Hay tres tipos de filamentos intermedios citoplasmáticos

1. Queratinas,

2. Vimentinas

3. Neurofilamentos

• Otro tipo de filamentos intermedios están en el núcleo,

formando la lámina nuclear interna.

Filamentos intermedios

• Su principal función es otorgar resistencia a la célula al estrés mecánico, gracias a la formación de largos polímeros.

• También contribuyen al mantenimiento de la forma celular junto con el resto de los componentes del citoesqueleto,.

• Ayudan a la distribución y posicionamiento de los orgánulos celulares.

Función de los filamentos intermedios

FILAMENTOS INTERMEDIOS

QUERATINAS

CÉLULAS EPITELIALES DE RATA


QUERATINAS

CÉLULAS EPITELIALES

FILAMENTOS INTERMEDIOSLÁMINA NUCLEAR

OOCITO DE RANA


NEUROFILAMENTOS

• Es el componente mas abundante del citoesqueleto.

• Están constituidos por moléculas de tubulina, formando dímeros

• -tubulina • -tubulina

• Un microtúbulo es una estructura cilíndrica y hueca de unos 250 nm de diámetro y varias micras de longitud en la que los dímeros de tubulina están asociados en 13 protofilamentos lineares que constituyen las paredes del microtúbulo.

Microtúbulos

Formación de los microtúbulos

Los microtúbulos se depolimerizan y repolimerizan continuamente (GTP).

Microtúbulos

• Al igual que los filamentos de actina, cada microtúbulo posee un extremo (-) que crece lentamente y un extremo (+) que crece con mayor velocidad.

• En las células animales los microtúbulos se polimerizan y depolimerizan constantemente.

• Los microtúbulos se originan a partir del centrosoma en las células animales, y de un centro organizador de microtúbulos, en las células vegetales.

Microtúbulos

• A partir de los microtúbulos se originan:

1. El citoesqueleto2. El huso acromático 3. Los centríolos 4. Los cilios y los flagelos

1. Movimiento de la célula: Junto a los microfilamentos de actina, participan en la emisión

de prolongaciones citoplasmáticas o pseudópodos, Asimismo, son los principales elementos estructurales de los

cilios y los flagelos.

2. La forma celular.

3. Organización y distribución de orgánulos y transporte intracelular.

4. Separación de cromosomas (huso mitótico o acromático)

5. Forman estructuras muy estables como: centríolos, cilios y flagelos.

Función de los microtúbulos

MICROTÚBULOS

LÁBILES

CANALES DE TRANSPORTE INTRACELULAR

HUSO ACROMÁTICO = H. MITÓTICO

EMISIÓN DE PSEUDÓPODOS

ESTABLES

CENTRIOLOS

CILIOS Y FLAGELOS = UNDULIPODIOS

CENTROSOMA CENTRIOLOS

ELECTRONOGRAFÍA DE UN PAR DE CENTRIOLOSRECIÉN REPLICADOS

CENTRO ORGANIZADORDE MICROTÚBULOS

• Está sólo en células animales, próximo al núcleo y sin membrana.• En las plantas no hay centríolos, pero si la presencia de proteínas específicas

del centrosoma.• El centrosoma está formado por dos centríolos centrales, dispuestos

perpendicularmente entre sí, que reciben juntos el nombre de diplosoma.

Centrosoma

• Rodeando a éstos hay un material de aspecto amorfo y denso, llamado material pericentriolar.

• Todo el conjunto recibe el nombre de Centro Organizador de Microtúbulos (COMT).

• De la centrosfera parten unas fibras, denominadas áster (microtúbulos dispuestos de forma radial).

Cada centríolo del centrosoma consta de nueve grupos de tres microtúbulos o tripletes que se disponen formando un cilindro.

La estructura se mantiene gracias a proteínas que unen a los tripletes entre si formando los llamados puentes de nexina.

En cada triplete de microtúbulos, sólo uno es completo (13 protofilamentos), en tanto que los otros dos poseen sólo 10 y comparten tres protofilamentos con el anterior.

Estructura del Centrosoma

Duplicación del Centrosoma

1. A partir de cada centríolo (madre e hijo respectivamente) se comienzan a formar otros dos centríolos perpendiculares (procentriolos).

2. En el procentriolo se forma primero el cilindro con los microtubulos A, y mas tarde los B y C

3. Este nuevo centriolo crece longitudinalmente, hasta su completa diferenciación, ya en la fase G2

1. El centrosoma participa en la división celular, ya que cuando se separan los dos diplosomas hijos, entre ellos, se extienden los microtúbulos que forman el huso acromático.

2. En los vegetales, el huso mitótico se forma en torno a una zona difusa que hace las veces de COMT

3. El corpúsculo basal que se halla en la base de cada cilio y flagelo es un centríolo típico, que sirve de anclaje y organización de los microtúbulos que forman la estructura interna del cilio o del flagelo.

Función del Centrosoma

CENTRIOLOS

9 (3) + 0

CILIO

S

Y

FLAGELOS

• Son prolongaciones de la membrana plasmática dotadas de movimiento que aparecen en muchos tipos de células animales.

• En células libres tienen una función locomotriz, ya que proporcionan movimiento a la célula.

• Cuando aparecen en células fijas provocan el movimiento del fluido extracelular formando pequeños remolinos que atrapan partículas.

• La diferencia entre unos y otros estriba en el tamaño y el número.

• CILIOS: Pequeños (2 a 10 µm) y muy numerosos.• FLAGELOS: Largos (hasta 200 µm) y escasos.

• En ambos casos el diámetro (unas 2 µm) y la estructura interna es la misma.

Cilios y flagelos

En ambos se distinguen cuatro zonas:

1. Tallo o axonema2. Zona de transición3. Corpúsculo basal4. Raíces ciliares.

Estructura de los Cilios y Flagelos.

• Hay una membrana plasmática y una matriz o medio interno.

• Axonema formado por un sistema de nueve pares de microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos centrales, paralelos al eje del cilio o flagelo (9+2).

• Los dos microtúbulos centrales son completos (13 protofilamentos)

• En los perifericos, el A es completo, y el B sólo tiene 10 protofilamentos. Estos dos microtúbulos se unen por la proteína tektina.

• Los dobletes vecinos se unen por puentes de nexina.

• El microtúbulo A emite dos prolongaciones de otra proteína llamada dineína (responsable del movimiento)

Axonema

• La zona de transición no se halla rodeada de membrana, ya que se sitúa en el citoplasma.

• Carece del doblete central. • Es la base del cilio o flagelo y aparece la placa basal, que

conecta la base del cilio o flagelo con la membrana plasmática.

Zona de transición

• Estructura identica al centríolo (9+0)• Lugar donde se organizan los microtúbulos que constituyen el axonema.• Presenta tripletes y en él se aprecian dos zonas: una distal que es similar a

un centríolo, y una proximal en la que aparece un eje central proteico del que parten radialmente proteínas hacia los tripletes de la periferia; esta estructura se denomina «rueda de carro».

Corpúsculo basal

• La raíz es un conjunto de microfilamentos de función contráctil. • La función de estos, parece estar relacionada con la coordinación del

movimiento especialmente en los cilios.

Raíces ciliares

• Los cilios y flagelos que tendrá una célula se produce durante la diferenciación celular y por tanto se tienen que formar de nuevo.

• Los microtúbulos se forman a partir de los microtúbulos que forman el cuerpo basal.

• Y estos cuerpos basales se forman a partir de uno del los centriolos del centrosoma que migra hacia la membrana plasmática, contacta con ella y se inicia la polimerización de los túbulos A y B del axonema.

• Al final del proceso el centriolo se transforma en cuerpo basal.

Formación de cilios y flagelos

CILIOS Y FLAGELOS9 (2) + 2

MOVIMIENTO DE CILIOS Y FLAGELOS

ORIENTACIÓN DE

MICROTÚBULOS

LOS CENTROSOMAS SON ELLUGAR DE NUCLEACIÓN DE

LOS MICROTÚBULOS EN LASCÉLULAS ANIMALES

(CENTRO ORGANIZADOR DE MICROTÚBULOS)

CILIOS

PARAMECIO

RIBOSOMAS

EL RIBOSOMA ACOGE AL ARNm Y AL ARNt

DURANTE LA SÍNTESISDE PROTEÍNAS

COMPOSICIÓN

ARNrPROTEÍNAS

AGUA

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

•Descubiertos por Palade en 1953.

•Sólo pueden observarse al microscopio electrónico (250 Å de diámetro).

•Son orgánulos carentes de membrana.

•Aparecen dispersos por el hialoplasma o adheridos a las membranas del retículo endoplasmático y núcleo celular. En mitocondrias y cloroplastos

•Pueden estar libres o encadenadas (polisomas o polirribosomas)

Ribosomas

1. Hay dos subunidades de forma aproximadamente globular, una mayor y otra menor, que presentan distintos sitios de unión del ARNm, del ARNt y a las endomembranas.

2. Ambas pueden aparecer separadas o permanecer unidas.

3. Las dos subunidades se forman en el nucléolo, donde se unen el ARNr y las proteínas ribosomales.

4. Estas últimas, se han formado en el citoplasma y tienen que emigrar hasta el nucléolo. Las subunidades salen separadas del núcleo y se juntan en el citoplasma.

5. El análisis químico revela que tienen una composición de casi un 50% de agua y que el resto son diversas proteínas unidas a ARNr. Además, hay iones Mg2+ responsables de mantener unidas proteínas y ARNr, y también a las subunidades.

Estructura de los ribosomas

Comparación de ribosomas procariotas vs. eucariotas

Mitorribosomas y plastirribosomas tienen la

misma estructura

RIBOSOMAS : SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

1. Síntesis de las proteínas, es decir, la traducción del mensaje genético en forma de cadena polipeptídica.

2. Para ello, la hebra de ARNm portadora del mensaje mantiene el polisoma como el hilo de un collar.

3. Los ARNt cargados con los aminoácidos llegan y los aminoácidos van uniéndose entre sí por enlaces peptídicos.

4. En general, la subunidad pequeña está implicada en la tarea genética (unión con el ARNm y los ARNt a los sitios A y P), mientras la subunidad grande realiza la tarea bioquímica (transferencia y unión de cada aminoácido con el siguiente)

Función de los ribosomas

LOCALIZACIÓN DERIBOSOMAS

1. LIBRES EN EL CITOSOL2. CISTERNAS DEL RER3. INTERIOR DE MITOCONDRIAS Y CLOROPLASTOS

POLIRRIBOSOMASPOLISOMAS

Escherichia coli

RIBOSOMAS 70 SEscherichia coli

SUBUNIDAD 30 S Flechas simplesSUBUNIDAD 50 S Flechas dobles

POLIRRIBOSOMAS

NUCLEOLO : SÍNTESIS DE ARNr

• Son depósitos de diversas sustancias que se encuentran en el citosol de células animales y vegetales.

• En las células animales podemos encontrar:

1. Inclusiones de glucógeno. Aparecen fundamentalmente en células musculares y hepáticas en forma de gránulos.

2. Inclusiones de lípidos. Se observan como gotas de diferentes diámetros, muy grandes en las células adiposas.

3. Inclusiones de pigmentos. Pueden ser de diferente naturaleza. La melanina es de color oscuro y tiene función protectora, la lipofucsina es de color amarillo parduzco y está presente en células nerviosas y cardiacas envejecidas, la hemosiderina procede de la degradación de la hemoglobina y se localiza en hígado, bazo y médula ósea.

4. Inclusiones cristalinas. Son depósitos en forma de cristal. Aparecen en distintos tipos celulares como las células de Sertoli y de Leydig (testículos).

Inclusiones citoplasmáticas

• En las células vegetales se pueden encontrar:

1. Aceites esenciales. Forman gotitas que se unen y pueden llegar a formar grandes lagunas que quedan en el citoplasma de la célula o salir al exterior. Su oxidación y polimerización forma las resinas.

2. Inclusiones lipídicas. Aparecen como corpúsculos refringentes.

3. Latex. Es una sustancia elaborada por el citoplasma celular y de la que deriva el caucho natural.

Inclusiones citoplasmáticas vegetales

• Es una extensa red de sacos aplanados y túbulos intercomunicados que fabrican y transportan materiales dentro de las células eucariotas.

• La cantidad de retículo endoplasmático (RE) no es fija, sino que aumenta o disminuye de acuerdo a la actividad celular.

• Se halla en comunicación con la membrana nuclear externa. Este sistema constituye un único compartimiento con un espacio interno que recibe el nombre de lumen.

EL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

• Se distinguen dos clases de retículo endoplasmático:

1. Retículo endoplasmático rugoso (RER) con ribosomas en su cara externa.

2. Retículo endoplasmático liso (REL), que carece de ribosomas.

TIPOS

205

RUGOSO LISO

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

RERSÍNTESIS

DEPROTEÍNAS

REL

209

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

• Presenta ribosomas en la cara externa, la llamada cara citoplasmática.

• Está formado por sáculos aplastados comunicados entre sí y puede presentar vesículas.

• Se encuentra comunicado con el REL y con la membrana externa de la envoltura nuclear.

• Puede contener inclusiones densas o cristalinas

• El tamaño depende de la actividad celular (mayor en células muy activas)

• Sus membranas, algo más delgadas que las plasmáticas (50 a 60 Å), presentan proteínas encargadas de fijar los ribosomas, las riboforinas, y otras que actúan como canales de penetración de las proteínas sintetizadas por estos ribosomas.

1. Síntesis y almacenamiento de proteínas.

• Las proteínas sintetizadas en los ribosomas pasan al lumen del RER. Pueden quedarse como proteínas transmembrana o pasar al lumen y ser exportadas. Este transporte se realiza en el interior de vesículas que se producen en la membrana del RER

2. Glucosilación de proteínas.

• Proceso que tienen lugar en el lumen de forma previa al transporte a otro destino.

• Los oligosacaridos pasan al interior gracias al dolicol (lípido transportador)

Funciones RER

• Se inicia en el citosol. • Primero se ensambla el ribosoma,

después de unirse el ARNm, comienza la formación de la proteína que presenta en su extremo un péptido de señalización.

• Este péptido es reconocido por la membrana del RER que permite al ribosoma unirse a receptores de la membrana.

• La proteína es introducida a través de proteínas transmembranosas en el lumen, donde pierde el péptido de señalización.

• En el lumen se une un oligosacárido a la proteína (glucosilación).

Síntesis de proteínas en la membrana del RER

• Un aspecto importante de señalar es que las proteínas no salen del RER si no están perfectamente plegadas y ensambladas.

• Las proteínas que no están en condiciones son degradadas en el propio RE, que funciona así como un órgano de control de calidad.

• Otro aspecto interesante es que las proteínas propias del RER llevan una corta señal que las identifica; si son erróneamente empaquetadas en una vesícula y dirigidas al Golgi, la señal es reconocida y son enviadas de retorno desde el aparato de Golgi al RE, donde son destruidas.

TRANSLOCACIÓN DE UNA PROTEÍNAA TRAVÉS DE LA MEMBRANA DEL RER

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

TRANSLOCACIÓN DE UNA PROTEÍNA A TRAVÉSDE LA MEMBRANA DEL RER

EL TRANSLOCADORPROTEICO PUEDEESTAR ACTIVO O

INACTIVO

RETÍCULO ENDOPLASMÁTIC

O LISO

1. SÍNTESIS DE LÍPIDOS Y DERIVADOS DE LÍPIDOS(excepto ácidos grasos que lo hacen en el citosol)

2. DETOXIFICACIÓN DE PRODUCTOS LIPOSOLUBLES (drogas, medicamentos, insecticidas, etc ):HEPATOCITOS

3. CONTRACCIÓN MUSCULAR (RET. SARCOPLÁSMICO) acumula Ca+2 y lo libera en respuesta al estímulo nervioso produciendose la contracción muscular

• Es un tipo de retículo endoplasmático que carece de ribosomas.• El retículo endoplasmático liso está constituido por una red de túbulos

unidos al retículo endoplasmático rugoso y que se expande por todo el citoplasma.

• La membrana del retículo endoplasmático liso posee gran cantidad de enzimas cuya principal actividad es la síntesis de lípidos.

• Es muy abundante en células hepáticas, musculares, ováricas, de los testículos, y en la corteza suprarrenal.

Eduardo Gómez 217

Retículo endoplasmático liso (REL)

1. Síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos. • Se sintetizan casi todos los lípidos constituyentes de las membranas:

colesterol, fosfolípidos, glucolípidos, etc. • Sólo los ácidos grasos se sintetizan en el citosol. • Estos lípidos se construyen en el lado citoplasmático de la membrana y

entran gracias a una flipasa.

2. Detoxificación. Contiene enzimas desintoxicantes que degradan sustancias químicas como carcinógenos y los conviertan en moléculas solubles fácilmente excretables por el organismo. Muy importante en el hígado

3. Contracción muscular. En las células del músculo esquelético, la liberación de calcio por parte del REL activa la contracción muscular.

4. Liberación de glucosa a partir del glucógeno (en hepatocitos). Elimina el grupo fosfato de la G-6-P y la convierte en glucosa lista para ser exportada al torrente sanguíneo

Funciones del retículo endoplasmático liso

APARATO DE GOLGI : DICTIOSOMAS

FORMACIÓN DE VESÍCULAS DE SECRECIÓN

• El aparato de Golgi está formado por uno o varios dictiosomas (agrupación en paralelo de cuatro a ocho sáculos aplanados o cisternas), acompañados de vesículas de secreción.

• El número de dictiosomas puede variar desde unos pocos hasta cientos según la función que desempeñen las células eucarióticas. Suele situarse próximo al núcleo, y, en las células animales, rodeando a los centríolos.

EL APARATO DE GOLGI

• El aparato de Golgi forma parte del sistema membranoso celular.

• Fue descubierto por Camilo Golgi en 1898 gracias a una nueva técnica de tinción con sales de plata.

1. El aparato de Golgi está estructural y fisiológicamente polarizado.

2. Presenta una cara cis, próxima al RER, convexa, y una cara trans, próxima a la membrana citoplasmática, cóncava, y con cisternas de gran tamaño.

3. La cara cis recibe vesículas (vesículas de transición) procedentes de la envoltura nuclear y del retículo endoplasmático.

4. El contenido va avanzando hacia la cara trans o de maduración, de cisterna a cisterna, mediante pequeñas vesículas y, una vez que llega a la cara trans, es concentrado y acumulado en el interior de unas vesículas mucho mayores que las anteriores (vesículas de secreción).

5. Éstas pueden actuar como lisosomas si contienen enzimas digestivas, o pueden dirigirse hacia la membrana plasmática en donde pueden verter su contenido al medio externo (exocitosis) y además soldarse a ella y, así, hacerla crecer o regenerarse.

Estructura del aparato de Golgi


CARA DE FORMACIÓN

CARA DE MADURACIÓN


FUNCIONES

1. MODIFICACIÓN DE PROTEÍNAS SINTETIZADAS EN EL RER

2. SÍNTESIS DE PROTEOGLICANOS (MUCOPOLISACÁRIDOS) PARTICIPA EN LA FORMACIÓN DE LA PARED VEGETAL, DE LA MATRIZ EXTRACELULAR Y DEL GLUCOCÁLIX

3. INTERVIENE EN EL TRÁNSITO DE LÍPIDOS POR LA CÉLULA

4. SÍNTESIS DE LISOSOMAS Y VACUOLAS

5. RECICLAJE DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

6. GLICOSIDACIÓN DE LÍPIDOS Y PROTEÍNAS

PLANTA DE RECICLAJE MANIPULACIÓN DE LOS PRODUCTOS SINTETIZADOS EN EL R.E.

1. Organizador de la circulación molecular de la célula. Por él pasan gran número de moléculas procedentes del RER que sufren una maduración en su recorrido por los sáculos del dictiosoma. Muchas proteínas varían su estructura o alteran las secuencias de aminoácidos haciéndose activas. Luego se concentran y pasan a vesículas de secreción. Algunas vesículas secretoras que contienen enzimas hidrolíticas se transforman en lisosomas.

Eduardo Gómez 225

Funciones del aparato de Golgi

2. Glucosilación de lípidos y proteínas, mediante la unión a éstos de cadenas de oligosacáridos, dando lugar a glucolípidos o glucoproteínas de membrana, o de secreción.

3. Síntesis de proteoglucanos (mucopolisacáridos), que son parte esencial de la matriz extracelular y de los glúcidos constitutivos de la pared celular vegetal (pectina, hemicelulosa y celulosa). Los azúcares, oligosacáridos que ya se habían unido a proteínas y lípidos en el retículo endoplasmático, son eliminados y sustituidos por otros nuevos en el aparato de Golgi.

4. Formación del acrosoma de los espermatozoides5. Formación del fragmoplasto en las células vegetales

Funciones del aparato de Golgi

EXOCITOSIS DE VESÍCULAS DE SECRECIÓN

LIBERACIÓN DE INSULINA DESDE UNA VESÍCULA DE SECRECIÓN DE UNA CÉLULA β PANCREÁTICA

EMBALAJE DE LOS PRODUCTOS DE SECRECIÓN POR EL GOLGI

ETAPAS DE LASECRECIÓN

TRÁFICO VESICULAR

RUTA BIOSINTÉTICA – SECRETORARUTA ENDOCÍTICARUTA DE RECUPERACIÓN

RUTA DE RETORNO : MICROTÚBULOS

COMPARTIMENTACIÓN FUNCIONALDEL APARATO DE GOLGI

SECRECIÓN CONSTITUTIVA SECRECIÓN REGULADA

En todas las células

En células especializadasen la secreción

LISOSOMAS DIGESTIÓN DE

MACROMOLÉCULAS

BOMBA DE PROTONES

FOSFATASA ÁCIDA: ENZIMA MARCADORA DE LISOSOMAS

Los lisosomas son vesículas procedentes del aparato de Golgi que contienen enzimas digestivas. Estas son hidrolasas ácidas (actúan a pH óptimo de 4.6) que se forman en el RER, pasan al aparato de Golgi, en donde se activan y se concentran, y que se acumulan en el interior de los lisosomas. Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares.

LISOSOMAS

1. Su tamaño es muy variable. Está rodeado por una membrana que protege la célula de las enzimas digestivas del lisosoma (si éste se rompe, aquéllas destruyen la célula).

2. Los lisosomas poseen una membrana plasmática con las proteínas de su cara interna muy glucosiladas.

3. Estas glucoproteínas impiden que las enzimas hidrolasas ataquen a la propia membrana del lisosoma.

Estructura de los lisosomas

• Los lisosomas realizan la digestión de materia orgánica gracias a las hidrolasas ácidas que contienen.

• Necesitan mantener un pH entre 3 y 6 que se logra por el bombeo de protones por medio de una ATPasa de la membrana.

• La digestión puede ser extracelular o intracelular.

• Se distinguen: • Lisosoma primario, sólo poseen en su interior enzimas digestivas• Lisosoma secundario (fagosomas). Se han unido a una vacuola

con materia orgánica, contienen sustratos en vía de digestión. Los lisosomas secundarios pueden ser:o vacuolas digestivas o heterofágicas, cuando el sustrato

procede del exterior o vacuolas autofágicas, cuando procede del interior, por ejemplo,

con moléculas u orgánulos propios que previamente han sido envueltos por cisternas del retículo endoplasmático.

Función de los lisosomas

El acrosoma es un lisosoma primario en el que se almacenan enzimas capaces de digerir las membranas foliculares del óvulo, para permitir el paso del espermatozoide y la fecundación.

Los granos de aleurona son lisosomas secundarios en donde se almacenan proteínas que, debido a la pérdida de agua, se encuentran en estado cristalino, hasta que al plantarse y absorberse agua se activan las enzimas y "se inicia la digestión de las mismas, con lo que empieza la germinación de la semilla.

Cuando una célula muere, la membrana lisosómica se rompe y libera hacia el citoplasma enzimas digestivas, que degradan a la célula en sí.

Algunas formas de daño tisular, se relacionan con la existencia de lisosomas "con fugas". Se cree que la artritis reumatoide se debe, en parte, a la lesión de las células del cartílago provocada por enzimas liberadas de los lisosomas.

Lisosomas especiales

ACTIVIDAD LISOSOMAL

LISOSOMAS

DIGESTIÓN INTRACELULAR

HETEROFAGIA

DIGESTIÓN EXTRACELULAR

MATRIZ CARTILAGINOSADIGERIDA POR ENZIMAS

LISOSOMALES

FÉMUR DEEMBRIÓNDE POLLO

BIOGÉNESIS DE LISOSOMASGOLGI O RETÍCULO / ENDOPLASMÁTICO

AUTOFAGIAHETEROFAGIA

LISOSOMA 1ªLISOSOMA 2ª

D. INTRACELULARD. EXTRACELULAR

LISOSOMAS

VACUOLAS : ALMACÉN

1. ALMACÉN DE SUSTANCIAS2. MANTENIMIENTO DE LA TURGENCIA CELULAR VEGET.3. CONTIENEN ENZIMAS LISOSÓMICAS4. AUMENTAN LA SUPERFICIE CELULAR Y EL VOLUMEN SIN VARIAR LA CANTIDAD DE CITOSOL NI SU SALINIDAD. MAYOR POSIBILIDAD DE INTERCAMBIO CON EL EXTERIOR5. REGULAN LA PRESIÓN OSMÓTICA6. MEDIO DE TRANSPORTE ENTRE ORGA NULOS DEL SISTEMA ENDOMEMBRA – NOSO Y ENTRE ESTOS Y EL EXTERIOR

FUNCIONES

• Las vacuolas se forman a partir del retículo endoplasmático, del aparato de Golgi o de invaginaciones de la membrana citoplasmática.

• Las vacuolas de las células animales, suelen ser pequeñas, y se denominan vesículas.

• Las vacuolas de las células vegetales suelen ser muy grandes. Suele haber una o dos en cada célula. La membrana recibe el nombre de tonoplasto. A medida que la célula vegetal joven madura, las vacuolas crecen, llegando a ocupar en ocasiones hasta un 90%, de la célula vegetal madura.

• El conjunto de vacuolas de una célula vegetal recibe el nombre de vacuoma.

VACUOLAS

Las vacuolas son vesículas constituidas por una membrana plasmática, y cuyo interior es predominantemente acuoso. Cuando en el contenido hay otro tipo de sustancias predominantes se habla de inclusiones

Estructura de las vacuolas

1. Acumular en su interior gran cantidad de agua. Con ello se consigue el aumento de volumen de. la célula vegetal -turgencia celular- sin variar la cantidad de citosol o hialoplasma ni su salinidad.

2. Sirven de almacén de muchas sustancias. Unas son reservas, otras son productos de desecho, sustancias con funciones específicas y otras son sustancias con función esquelética, como los cristales de carbonato cálcico y oxalato cálcico. Algunas vacuolas tienen altas concentraciones de pigmentos hidrosolubles que le dan la coloración a muchas flores, hojas

3. Son medio de transporte entre orgánulos del sistema endomembranoso y entre éstos y el medio externo. Lo realizan las llamadas vesículas del RE y del AG.

4. Digestión celular. En vegetales, contienen hidrolasas ácidas relacionadas con procesos de digestión celular

Funciones de las vacuolas

En las células animales se conocen dos tipos especiales de vacuolas:

1.vacuolas con función nutritiva, como las vacuolas fagocíticas y las pinocíticas.

Entre las inclusiones, las más frecuentes son las inclusiones lipídicas, de aspecto muy refringente que pueden contener lípidos de reserva o gotas de aceite, que por oxidación dan origen a las resinas y a los depósitos de látex, sustancia de la cual deriva el caucho natural.

2. vacuolas con función reguladora de la presión osmótica; éstas son las vacuolas pulsátiles de los protozoos ciliados, que expulsan agua al exterior de una forma rápida, si la diferencia de presión es grande, o de una forma lenta, si los medios son isotónicos.

VACUOLAS1. V. PULSÁTILES2. V. FAGOCÍTICAS3. V. PINNOCÍTICAS4. V. DIGESTIVAS

TIPOS

VACUOLAS PULSÁTILES

PEROXISOMAS

1. CATABOLISMO DE PURINAS

2. METABOLISMO DE LÍPIDOS ( β OXIDACIÓN DE ALGUNOS ÁCIDOS GRASOS )

3. CONVERSIÓN DE LÍPIDOS EN GLÚCIDOS ( CICLO DEL GLIOXILATO)

4. DETOXIFICACIÓN

FUNCIONES

REACCIONES DE OXIDACIÓNOXIDASAS: peroxidasa y catalasa

• Los peroxisomas, son orgánulos parecidos a los lisosomas, pero que en vez de contener enzimas hidrolasas contienen enzimas oxidasas, unas enzimas especializadas, degradan el agua oxigenada (peróxido de hidrógeno).

• Este producto secundario de algunas reacciones químicas es peligroso en el interior celular.

Los peroxisomas

Estructura de los peroxisomas

•Los peroxisomas son vesículas, de diámetro entre 0,1µ - ,5µ. Su membrana procede del RE y contienen 26 tipos de enzimas oxidasas. Las principales son la peroxidasa y la catalasa.•Se reproducen por fisión binaria

1. En ellos se realizan reacciones de oxidación (como en las mitocondrias), pero la energía producida se disipa en forma de calor, en vez de aprovecharse para sintetizar ATP.

2. En primer lugar, actúa la enzima peroxidasa utilizando el O2 para oxidar diversos sustratos y desprendiendo H2O2 (tóxica para la célula). Luego, actúa la catalasa descomponiendo el H2O2

3. Se considera que los peroxisomas aparecieron antes que las mitocondrias y que su función era permitir la vida en una atmósfera cada vez más rica en oxígeno, elemento tóxico para los organismos anaerobios. Proceden de la simbiosis con otras células, y su genoma quedó incorporado al genoma celular.

Función de los peroxisomas

4. Sirven para eliminar el exceso de ácidos grasos, a.a. o NADPH.

Función de los peroxisomas

5. Otra función es la detoxificación, por oxidación de las sustancias tóxicas (en las células hepáticas, el etanol y otras sustancias tóxicas como el metanol, el ácido fórmico, etc).

6. En las células vegetales reciben el nombre de glioxisomas.

• Los glioxisomas son una clase de peroxisomas que sólo se encuentran en las células de los vegetales

Los glioxisomas

• Esto resulta esencial para las semillas en germinación, ya que les permite, .a partir de sus reservas lipídicas, sintetizar glucosa, única molécula que admite el embrión, hasta que el nuevo vegetal pueda extender sus hojas y realizar la fotosíntesis

• Su nombre deriva de que poseen las enzimas responsables del ciclo del ácido glioxílico, una variante del ciclo de Krebs, que permite sintetizar glúcidos a partir de lípidos.

Eduardo Gómez

PEROXISOMAS

PEROXISOMAS: OXIDASAS (CATALASA Y PEROXIDASA)

Reacciones de oxidación, perola energía producida se disipa

en forma de calor

PEROXISOMAS: GLIOXISOMASGLIOXISOMAS DEL ALBUMEN DE RICINO EN GERMINACIÓN

GRASAS AZÚCARES(CICLO DEL GLIOXILATO)

El embrión de la semilla solamente se nutre de glúcidos y almacena lípidos.

A partir de estos lípidos se sintetizan los glúcidos hasta que la planta desarrolle las hojas y realice la fotosíntesis

CÉLULAS VEGETALES

PEROXISOMAS

HEPATOCITO DE RATA

GLIOXISOMASCÉLULA DE COTILEDÓN DE

SEMILLA DE TOMATE

MITOCONDRIAS

CENTRALES

ENERGÉTICAS

ATP

RESPIRACIÓNCELULAR

1. Fueron descubiertas por Altman en 1886, que los denominó bioblastos.

2. Las mitocondrias son orgánulos presentes en todas las células eucariotas, que se encargan de la obtención de energía en forma de ATP mediante la respiración celular.

3. El conjunto de mitocondrias de una célula se denomina condrioma.

4. Se observan mal “in vivo” debido a su pequeño tamaño

MITOCONDRIAS

• Las mitocondrias son orgánulos polimorfos, pudiendo variar desde formas esféricas hasta alargadas a modo de bastoncillo.

• Sus dimensiones oscilan entre1 µ y 4 µ de longitud y 0,3 µ y 0,8 µ de anchura.

Estructura de las mitocondrias

• Presentan una doble membrana: • una membrana externa lisa• una membrana interna con

numerosos repliegues internos, denominados crestas mitocondriales.

• Estas membranas originan dos compartimentos: • el espacio intermembraso• la matriz mitocondrial

Membrana mitocondrial externa:

La membrana mitocondrial externa posee un 40% de lípidos (incluido colesterol) y un 60% de proteínas. Entre estas hay:

•Proteínas transmembranosas (porinas) que le dan una gran permeabilidad frente a electrolitos, agua y moléculas grandes

•Una cadena transportadora de electrones, el citocromo B5

•Una gran cantidad de enzimas que intervienen en el metabolismo de los lípidos.

A continuación, se encuentra el espacio intermembra, de contenido similar al del citosol. Hay que destacar la presencia de quinasas.

Membranas mitocondriales

Membrana mitocondrial interna:

La membrana interna presenta repliegues o crestas que incrementan su superficie y, por tanto, su capacidad metabolizadora.

Es bastante impermeable. Su contenido en lípidos está en torno al 20% y el resto, el 80% son proteínas, la mayor parte de ellas hidrófobas y presenta un gran número de proteínas de membrana, entre ellas:

•Permeasas,

•Componentes de las cadenas moleculares transportadoras de electrones (citocromos, y los complejos enzimáticos formadores de ATP, denominados ATP-sintetasas o partículas elementales F).

•Muchas enzimas relacionadas con los procesos metabólicos

Entre sus lípidos de membrana no aparece el colesterol, al igual que en la membrana plasmática bacteriana, por lo que tiene gran fluidez.

Membranas mitocondriales

Las ATP-sintetasas están constituidas por tres partes:

1.una esfera de unos 90 Å de diámetro, o región F1, que es donde se catalizan las reacciones de síntesis de ATP. 2. un pedúnculo o región Fo 3.una base hidrófoba, que se ancla en la membrana

Las ATP-sintetasas o partículas elementales F

Están en las crestas mitocondriales, orientadas hacia la matriz y separadas entre sí unos 10nm. También se encuentran en los cloroplastos y bacterias

La matriz mitocondrial es un medio interno, con consistencia de gel, rico en enzimas y en el que se llevan a cabo un gran número de reacciones bioquímicas. Se puede encontrar en este medio:

•Ribosomas mitocondriales o mitorribosomas, (70s) similares a los bacterianos •ADN mitocondrial circular de doble hebra, como los bacterianos. •ARN mitocondrial•Enzimas de la replicación, transcripción y traducción del ADN mitocondrial•Enzimas necesarios para los procesos metabólicos que se realizan en la matriz.•También se encuentran iones de calcio y fosfato

Matriz mitocondrial

Distribución y morfología

• Se distribuyen de forma uniforme por el citoplasma.• El número es muy variable, depende de la actividad celular• Se dividen de forma autónoma, bien por bipartición o gemación a

partir de mitocondrias preexistentes.

Los compartimentos mitocondriales tienen distinta composición química y distintos enzimas, por lo tanto, las funciones serán diferentes.

1.Respiración mitocondrial. Empieza en la glucólisis fuera de la mitocondria y continúa en la matriz, a través del ciclo de Krebs. 2.La cadena respiratoria que se realiza en la membrana interna. En esta se oxidan los NADH y los FADH2 procedentes de otras vías metabólicas, obteniéndose energía que se almacena en moléculas de ATP. 3.Fosforilación oxidativa. En las particulas F se realiza la síntesis de ATP por el proceso de quimioósmosis. Los H+ del espacio intermembrana regresan a la matriz a través de las ATP-sintetasas donde la energía del gradiente es utilizada para formar ATP.4.La β-oxidación de los ácidos grasos.5.La duplicación del ADN mitocondrial y la biosíntesis de proteínas en los ribosomas6.Concentración de iones de naturaleza muy variada en la matriz.

Función de las mitocondrias

MITOCONDRIAS

ATP asa MITOCONDRIAL

PARTÍCULAS F

ATP asa MITOCONDRIAL

ADN MITOCONDRIAL

GÉNESIS DE MITOCONDRIASCAPACIDAD DE REPRODUCCIÓN

BIPARTICIÓN

Con este nombre se denomina genéricamente a un grupo de orgánulos que producen y almacenan productos nutritivos en algas y plantas.

•Todos los plástidos derivan de proplástidos, que son pequeños orgánulos presentes en los tejidos meristemáticos (tejidos en activa división). •Leucoplastos. Acumulan sustancias:

o Los amiloplastos son plástidos especiales que reservan almidón en los tejidos no fotosintéticos.

o Oleoplastoso Proteoplastos

•Los cromoplastos son los que poseen pigmentos que les dan coloro cloroplastos (clorofila de color verde)o rodoplastos (ficoeritrina de color rojo) o Los etioplastos son plástidos de hojas crecidas en ausencia de luz,

que cuando se exponen a la luz se desarrollan en cloroplastos.

PLASTOS

Los cloroplastos son unos orgánulos típicos de las células vegetales que poseen clorofila, por lo que pueden realizar la fotosíntesis, proceso en el que se transforma la energía luminosa en energía química contenida en la molécula de ATP.

CLOROPLASTOS

• Descubiertos en 1881 (Engelmann)

• Morfología variada, depende del organismo, pero generalmente ovoides.

• Número: de 20 a 40 por célula pero varía mucho

• Tamaño: 2-6 µm x 5-10 µm

o Los cloroplastos son el tipo más común de plastos.

o Contienen clorofila, un pigmento de color verde del cual hay varios tipos (en las plantas terrestres las clorofilas más comunes son las clorofilas a y b, pero en las algas hay otros tipos).

o Los cloroplastos también contienen una variedad de pigmentos amarillos y naranjas llamados carotenoides y xantofilas que absorben radiaciones luminosas en zonas del espectro visible donde no absorben las clorofilas (pigmentos fotosintéticos accesorios)

o En las plantas superiores, la forma más abundante es la de disco lenticular, aunque también los hay ovoides y esféricos.

o No están en un lugar fijo del citoplasma celular, aunque suelen estar cerca de la pared vacuolar, pero pueden moverse por corrientes citoplasmáticas (ciclosis) o incluso por movimientos ameboides o contráctiles relacionados con la iluminación.

Estructura de los cloroplastos

CLOROPLASTOS: FOTOSÍNTESIS

CÉLUL

A

VEGETAL

ESTRUCTURA DE CLOROPLASTOS

ULTRAESTRUCTURA

• Doble membrana (interna y externa con un espacio intermembranoso).

• Estroma

– ADN circular de doble cadena.

– Plastorribosomas.

– Complejos F1

– Enzimas (Rubisco)

• Tilacoides

– Grana. Sacos apilados

– Sacos estromáticos

• Procesos genéticos del cloroplasto.

• Replicación

• Transcripción

• Traducción

Los cloroplastos están delimitados por dos membranas, una interna y otra externa.

La externa es muy permeable, mientras que la interna es casi impermeable. por lo que posee una gran cantidad de permeasas, denominadas proteínas translocadoras.

Ambas membranas carecen de clorofila y entre sus lípidos, al igual que en las mitocondrias, no está el colesterol.

Membranas de los cloroplastos

Es análogo a la matriz mitocondrial, contiene:

• Enzimas encargadas de producir glucosa a partir de dióxido de carbono y agua (la más importante es la Rubisco)

• Ribosomas semejantes a los de bacterias• ARN• ADN circular y bicatenario• Los enzimas para la transcripción, traducción y replicación del ADN• Inclusiones de granos de almidón• Inclusiones lipídicas.

El estroma

o Existe un tercer sistema de membranas, formado por sacos planos, de forma discoidal, interconectados unos con otros, llamados tilacoides.

o Estas membranas forman un tercer compartimiento, cuyo interior se denomina espacio intratilacoidal o lumen tilacoidal

o Los sáculos se agrupan formando pilas (grana). o Los grana se comunican por sacos estromáticoso La membrana tilacoidal es rica en clorofila y se asemejan a la membrana

interna de la mitocondria por el hecho de que ambas intervienen en la formación de ATP (contiene los complejos F1 –ATP sintetasas-).

Eduardo Gómez

Tilacoides

oRealización de la fotosíntesis, en dos fases: Fase luminosa de la fotosíntesis Fase oscura de la fotosíntesis

oSíntesis de ATP mediante la quimioósmosis. Se origina un gradiente químico de H+ cuya energía es utilizada por las ATP-sintetasas para la formación de ATP.

oOtras vías metabólicas, que se realizan en el estroma, son:

La biosíntesis de proteínas. La replicación del ADN. La biosíntesis de ácidos grasos. La reducción de nitritos a nitratos.

Funciones de los cloroplastos

RAIZ DE PLANTA DE JUDÍA

DIVERSIDAD DE PLASTOSAMILOPLASTOS

ESTRUCTURA DE CLOROPLASTOS

CLOROFILA

NÚCLEO : CEREBRO DE LA CÉLULA CONTROLA Y GOBIERNA

EL FUNCIONAMIENTODE LA CÉLULA

• Es un corpúsculo, normalmente en posición central pero puede hallarse desplazado por los constituyentes del citoplasma, (caso de las vacuolas en las células vegetales).

• Rige todas las funciones celulares. • Es el portador de los factores hereditarios.

EL NUCLEO. DEFINICIÓN E IMPORTANCIA BIOLÓGICA

• Entre el núcleo y el citoplasma existe una relación muy estrecha y dependen el uno del otro de tal manera que ninguna de las dos partes puede mantenerse viva mucho tiempo separada de la otra.

Envoltura nuclearEnvoltura nuclear

PorosPoros

CromatinaCromatina

NucléoloNucléolo

NucleoplasmaNucleoplasma

Lámina nuclearLámina nuclear

• Se pueden distinguir dos aspectos distintos, el núcleo interfásico y el núcleo mitótico, en el que se pueden distinguir los cromosomas.

• El tamaño del núcleo varía bastante, pero suele estar comprendido entre 5 y 15 m.

• En cuanto a su forma, la más frecuente es la esférica, pero existen muchos casos de núcleos elipsoidales, arriñonados o lobulados.

• Para cada tipo de células, la relación entre el volumen nuclear y el volumen citoplasmático es constante. Esta relación se denomina relación nucleocitoplasmática.

298

ESTRUCTURA DEL NÚCLEO

Por fusión de varias células uninucleadas

Por división repetida del núcleo sin división del

citoplasma

La envoltura nuclear son dos membranas, la externa y la interna, ambas de 70-90Å de grosor, con un espacio perinuclear o intermembranoso en medio de 200 a 300 Å, que se continúa con el Retículo Endoplasmático.

ENVOLTURA NUCLEAR

Unidas a la membrana nuclear interna se encuentran proteínas fibrilares (del tipo de los filamentos intermedios) que funcionan como esqueleto del núcleo (lámina nuclear o lámina fibrosa).

Interviene en la desorganización y reorganización de las membranas nucleares al comienzo y al fin de la división celular.

• La envoltura nuclear separa el contenido nuclear del citoplasma.

• Las dos membranas de la envoltura se interrumpen en algunos puntos formando poros nucleares, que comunican el interior del núcleo con el citoplasma celular.

• Los poros nucleares permiten el paso de sustancias del interior de núcleo hacia el citoplasma y viceversa, pero el proceso es muy selectivo. (solo pasan libremente las moléculas hidrosolubles).

• Los poros tienen un diámetro de 800 Å. y la superficie ocupada por ellos respecto a la superficie total del núcleo es un 10%, aunque en ciertas células vegetales puede llegar al 36%.

• En general, cuanto más activa es una célula, mayor es el número de poros que posee su núcleo.

POROS NUCLEARES

• Está compuesto de más de 100 proteínas diferentes, ordenadas con una simetría octogonal. Un poro nuclear comprende las siguientes estructuras:

COMPLEJO DEL PORO NUCLEAR

1. Material anular: 8 partículas esféricas de 200 Å de diámetro (ribonucleoproteinas) dispuestas sobre cada cara del poro.

2. Diafragma: sustancia densa y amorfa inserta en el contorno del poro y se dirige al centro, disminuyendo la luz del poro y dejando un paso de 100 Å

3. Gránulo central: corpúsculo de 250 Å de diámetro que ocupa el centro del poro (se han identificado con ribosomas recién formados o sustancias que están atravesando el poro).

4. Material fibrilar: Son fibrillas que unen los gránulos del anillo con el gránulo central. Se han descrito a ambos lados del poro

Las funciones de la envoltura son:

1. Separa el núcleo del citoplasma impidiendo que enzimas citoplasmáticas actúen en el núcleo.

2. Regular el intercambio de sustancias a través de los poros.

3. Formar los cromosomas a partir de la cromatina al inicio de la división celular. Esto se realiza gracias a los puntos de unión de la lámina nuclear con las fibras de ADN.

FUNCIONES DE LA ENVOLTURA NUCLEAR.

1. Es el contenido interno del núcleo y es similar al citosol.

2. Está formado por una disolución compuesta por gran variedad de principios inmediatos, especialmente nucleótidos y enzimas implicados en la transcripción y replicación del ADN.

3. En el nucleoplasma se encuentran los cromosomas y nucléolos, También se pueden encontrar gránulos de glucógeno, gotas lipídicas y una amplia gama de fibras proteicas.

NUCLEOPLASMA

NÚCLEO : CEREBRO DE LA CÉLULA

ENVOLTURA NUCLEAR

POROS NUCLEARES

COMPLEJO DE PORO

POROS NUCLEARES

ENVOLTURA NUCLEAR

FRAGMENTO DE ENVOLTURA NUCLEAR AISLADA DE OVOCITOS DE ANFIBIO

ENVOLTURA NUCLEAR

POROS NUCLEARES

NUCLEOLO : SÍNTESIS DE ARN RIBOSÓMICO

ARN n

ARN r

1. Es un corpúsculo esférico que, a pesar de no estar delimitado por una membrana, suele ser muy visible.

2. Es frecuente que exista más de un nucléolo; en el caso de los óvulos de los Anfibios, más de un millar.

3. Existe una relación entre el tamaño del nucléolo y la actividad sintética de la célula.

NUCLÉOLO

NUCLÉOLOComposición

Proteínas: El componente mayoritario son proteínas, que constituyen prácticamente el resto del nucléoloProteínas: El componente mayoritario son proteínas, que constituyen prácticamente el resto del nucléolo

ADN: Siempre se encuentra entre un 1-3% de DNA, que corresponde al centro fibrilar y a la heterocromatina asociada al nucléolo.

ADN: Siempre se encuentra entre un 1-3% de DNA, que corresponde al centro fibrilar y a la heterocromatina asociada al nucléolo.

ARN:

En proporción muy variable y depende del tipo celular y del estado funcional. Se estima como valor medio un 10%, aunque en algunas células puede alcanzar el 30%.

ARN:

En proporción muy variable y depende del tipo celular y del estado funcional. Se estima como valor medio un 10%, aunque en algunas células puede alcanzar el 30%.

• Al M.E. se observan dos componentes en la mayoría de los nucléolos:

1. La región granular, formada por unos gránulos de 15-20 nm de diámetro, en la parte periférica del nucléolo. Está formada por ARNr asociado a proteínas.

2. La región fibrilar, compuesta por delgadas fibras de 5-10 nm de diámetro, con una posición central en el nucléolo y formada por ARNn asociado a proteínas.

• El nucléolo contiene el aparato enzimático encargado de sintetizar los diferentes tipos de ARNr.

• Su función es formar y almacenar ARNr con destino a la organización de los ribosomas.

• Son también indispensables para el desarrollo normal de la mitosis. Durante la división del nucleolo desaparece y cuando los cromosomas se vuelven a desespiralizar, se forma de nuevo a partir de ellos, en concreto a partir de unos genes que contienen información para la síntesis del ARNn. Son las llamadas Regiones Organizadoras Nucleolares de los cromosomas (NOR)

FUNCIONES DEL NUCLEOLO

FUNCIONAMIENTO DEL NUCLEOLO

NUCLEOLO : SÍNTESIS DE ARNr

NUCLEOLOGENES EN TANDEM

ESTRUCTURA DE ÁRBOL DE NAVIDAD

El ADN del núcleo está asociado a proteínas de dos clases, las histonas y las proteínas no histónicas. El complejo de ambos tipos de proteínas con el ADN es conocido como cromatina.

CROMATINA

Características.

•La cromatina recibe este nombre por su capacidad de teñirse con colorantes básicos. •Al M.E. se observa una masa amorfa, pero es una de las estructuras celulares dotadas de mayor complejidad en su organización. •Las fibras de cromatina constan de diferentes niveles de organización y condensación.•Estos niveles de organización permiten empaquetar grandes cantidades de ADN, asociado a las histonas, en el reducido volumen nuclear.

No toda la cromatina se encuentra en el mismo grado de condensación.

Según esto, se distinguen dos tipos de cromatina:

321

1. Eucromatina: cromatina poco condensada (se transcribe el ADN). La eucromatina, junto con el nucléolo, son las zonas donde los genes se están transcribiendo.

1. Eucromatina: cromatina poco condensada (se transcribe el ADN). La eucromatina, junto con el nucléolo, son las zonas donde los genes se están transcribiendo.

2. Heterocromatina: Cromatina con alto grado de empaquetamiento con el fin de que el ADN que contiene no se transcriba (telómeros y centrómeros) y permanezca funcionalmente inactivo. Existen dos clases de heterocromatina:

a. Constitutivab. Facultativa.

2. Heterocromatina: Cromatina con alto grado de empaquetamiento con el fin de que el ADN que contiene no se transcriba (telómeros y centrómeros) y permanezca funcionalmente inactivo. Existen dos clases de heterocromatina:

a. Constitutivab. Facultativa.

La heterocromatina constitutiva

Es el conjunto de zonas que se encuentran condensadas en todas las células y, por tanto, su ADN no se transcribe nunca en ninguna de ellas. Todavía se sabe poco sobre su función.

En los tejidos embrionarios es muy escasa la heterocromatina facultativa y aumenta cada vez más conforme se especializan las células de los diferentes tejidos pues se inactivan determinados genes y para ello se empaquetan de forma condensada de manera que ya no pueden transcribirse.

La heterocromatina facultativa

Comprende zonas distintas en diferentes células, ya que representa el conjunto de genes que se inactivan de manera específica en cada tipo de célula durante la diferenciación celular.

Compactación de la cromatina

Estructura de la cromatina.

La cromatina esta formada por la fibra de cromatina de 100 Å (collar de perlas), que a su vez está formado por la fibra de ADN de 20 Å (la doble hélice) asociada a unas proteínas llamadas histonas. Las histonas son proteínas básicas (ricas en lisina y arginina), lo que les permite unirse a la molécula de ADN (con carga negativa debido a los restos fosfóricos) independientemente de la secuencia de nucleótidos.

325

Hay dos tipos de histonas:

nucleosomales (H2A, H2B, H3 y H4) que tienen de 102 a 135 aminoácidos no nucleosomales (H1) que son más grandes (223 aminoácidos).

Las histonas nucleosomales integran un núcleo constituido por dos capas cilíndricas superpuestas, compuesta de ocho subunidades de histonas (dos de cada una de los cuatro tipos mencionados) en el que se enrolla la molécula de ADN (146 pares de bases) al estilo de la cuerda de un “yo-yo”, al que da dos vueltas: esto constituye un nucleosoma.

Cada nucleosoma está separado por una sección de ADN no enrollado de 0-80 pares de nucleótidos, que recibe el nombre de ADN espaciador.

De esta forma se obtiene una “fibra” de 30 nm de espesor, con el ADN densamente empaquetado con las proteínas histónicas.

Finalmente los nucleosomas se acomodan formando una especie de hélice (cada vuelta de la hélice compuesta por seis nucleosomas), proceso en el que juega un papel importante la histona no nucleosómica H1.

La máxima condensación de la cromatina se alcanza en la estructura del cromosoma.

Estructura de los cromosomas.

En los periodos de división celular (Mitosis o Meiosis), la cromatina da lugar a unas estructuras denominadas cromosomas, visibles con M.O.

Tienen forma de bastoncillos más o menos alargados.

Antes de iniciarse la división celular se produce la duplicación del ADN y aparecen dos fibras de ADN idénticas, fuertemente replegadas sobre si mismas denominadas cromátidas, unidas por el centrómero.

CROMOSOMAS

Dentro de la misma especie la forma de cada cromosoma es constante, de tal manera que puede ser identificado cada uno de ellos.

Molécula de ADN(Doble cadena)

Cromosoma anafásico

Dos moléculas de ADN(Idénticas)

Cromosoma Metafásico

Molécula de ADN(Doble cadena)

Cromosoma anafásico

Se pueden distinguir dos tipos de cromosomas, el metafásico, que presenta dos cromátidas unidas y el anafásico que sólo presenta una cromátida.

En cada cromosoma se distinguen varias partes:

• Constricción primaria (centrómero)• Cinetocoro. • Constricción secundaria. • Satélites • Telómeros • Bandas.

• Constricción primaria o centrómero. Un estrangulamiento que ocupa una posición variable.

• Cinetocoro. Placas proteicas situadas a ambos lados del centrómero.

• Constricción secundaria. Estrechamientos relacionados con la formación del nucléolo al final de la mitosis.

• Satélites. Porciones del cromosoma de forma aproximadamente esférica, separadas del resto del cromosoma por las constricciones secundarias.

• Telómeros. Extremos redondeados de los brazos del cromosoma. Contienen secuencias repetitivas de ADN que tienen como misión evitar la perdida de información genética en la replicación y evitar la fusión de cromosomas. También facilitan la interacción entre los extremos del cromosoma con la membrana nuclear.

• Bandas. Segmentos de cromatina que se colorean con distinta intensidad y que permiten la identificación de los cromosomas.

Es una transcriptasa inversa que sintetiza ADN a partir de un molde de ARN. Se trata de una ribonucleoproteína que contiene en su molécula la secuencia AAUCCC capaz de crear e insertar los fragmentos TTAGGG que se pierden en cada división.

Células transformadas para expresar la TERT muestran un cariotipo normal y su longevidad ha superado la normal en más de 20 divisiones.

La telomerasa (TERT)

El acortamiento de los telómeros puede provocar daños celulares, fusiones…

a. Metacéntricos: Los dos brazos tienen, aproximadamente, la misma longitud porque el centrómero se encuentra en la mitad del cromosoma.

b. Submetacéntrico. Brazos cromosómicos ligeramente desiguales.

c. Acrocéntricos: Los dos brazos son de distinta longitud, muy desiguales.

d. Telocéntricos: Sólo es visible un brazo porque el centrómero se encuentra en un extremo.

Según el tamaño relativo de los brazos (o según la posición del centrómero) se distinguen 4 tipos de cromosomas:

Número de cromosomas.

• El número de cromosomas de cada especie es constante. El conjunto formado por los cromosomas de una especie, representados de forma fotográfica, constituye su cariotipo.

Dentro del cariotipo se distinguen:

• Cromosomas somáticos o autosomas, que son comunes a los dos sexos y están implicados en el desarrollo de las características del cuerpo.

• Cromosomas sexuales: Son los que determinan el sexo del individuo. Son el cromosoma X y el Y (generalmente de menor tamaño).

Un idiograma es la representación esquemática del tamaño, forma y patrón de bandas de todos los cromosomas, que se alinean por el centrómero, y con el brazo largo siempre hacia abajo.

IDIOGRAMA

• Las especies llamadas haploides poseen un número n de cromosomas distintos.

• Sin embargo las llamadas diploides poseen 2n cromosomas, es decir, n parejas de cromosomas homólogos (idénticos).

• En cada pareja, uno de los cromosomas procede del padre y otro de la madre.

• En la especie humana, las células poseen 46 cromosomas en 23 parejas de homólogos. Es lo que se denomina dotación cromosómica de la especie humana.

• En algunos organismos puede haber más juegos de cromosomas (3n, 4n...) y se denominan poliploides.

NÚMERO DE CROMOSOMAS

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