1. ORGANELOS CELULARES Y SU FUNCIÓN
Todas las células eucariotas están rodeadas por una membrana plasmática y
contienen compartimentos internos llamados organelos celulares cada uno de ellos
con funciones específicas inmersos, en un citoplasma (ó hialoplasma).
Compartimientos celulares.
Los organelos se encuentran en el interior de la célula, se diferencian por su
composición química y funciones que desempeñan. A continuación se describen
algunos de ellos:
1) Núcleo. Todas las células cuentan con un núcleo rodeado por su propia membrana
(membrana nuclear). El núcleo contiene una mega estructura molecular llamada
ácido desoxirribonucleico (DNA); que representa el material genético o hereditario.
El DNA dirige le división celular, la fabricación de proteínas especiales como son
enzimas, hormonas y proteínas estructurales; es así como regula o controla las
funciones biológicas del organismo.
2) Membrana plasmática o celular. Es una estructura que delimita a cada célula:
por un lado está en contacto con el citoplasma (medio interno) y por el otro con el
medio extracelular (medio externo). La membrana está a su vez cubierta por una
sustancia viscosa formada de glucoproteínas que son carbohidratos y proteínas
unidos covalentemente. Esta sustancia es llamada glucocálix
Protege la superficie de las células de posibles lesiones. Confiere viscosidad a las
superficies celulares, permitiendo el deslizamiento de células en movimiento como por
ejemplo, las sanguíneas.
La membrana plasmática está formada por lípidos, los cuales forman una bicapa; en la
bicapa se encuentran incrustradas proteínas y en menor proporción contiene
carbohidratos. Funciona como un filtro altamente selectivo, es decir, no cualquier
sustancia puede atravesarla; sólo pequeñas moléculas como el agua, bióxido de
carbono (CO2), etanol y óxígeno (O2) pueden entrar y salir libremente de la célula a
través de su membrana celular. Regula la entrada de sustancias nutritivas y salida de
sustancias producidas dentro de la célula, así como de productos de desecho.
Específicamente las proteínas y los carbohidratos incrustrados en la membrana celular
sirven como receptores o “antenas” que detectan a las sustancias que quieren entrar a
la célula y sólo si ésta las ocupa podrán tener acceso. Además sirven como receptores
de hormonas.
2. En las membranas de las células eucariotas encontramos tres tipos de lípidos:
fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. La membrana plasmática no es una
estructura estática, sus componentes tienen movimiento que le proporciona una cierta
fluidez.
3) Citoplasma ó Hialoplasma. Es la porción interior de la célula. Está rodeado por la
membrana plasmática y el glucocálix.
En él se encuentran suspendidos todos los organelos como el núcleo, mitocondrias,
retículo endoplasmático, aparato de Golgi, lisosomas y citoesqueleto. Las células
eucariotas vegetales contienen además vacuolas, cloroplastos y una pared celular.
En el citoplasma se encuentran dispersas moléculas de agua, iones diversos,
aminoácidos, numerosas enzimas que participan en la degradación y síntesis de
azúcares simples, de ácidos grasos, de aminoácidos
Aquí se lleva a cabo la degradación de azúcares, ácidos grasos y aminoácidos, es
decir, cada uno de estos nutrientes entran a sus vías catabólicas enfocadas a extraer
parte de la energía contenida en la estructura química de estos nutrientes; así, la
glucosa se degrada a través de la glucólisis, los ácidos grasos a través de la beta-
oxidación de ácidos grasos. Cada aminoácido tiene su propia vía para su
degradación.
Mitocondria.
Una célula puede contener cientos de mitocondrias, en ellas se lleva a cabo la vía
anfibólica llamada ciclo de krebs que es como una fábrica en la que continúa al
máximo la extracción de energía de los nutrientes antes mencionados para finalmente
generar grandes cantidades de moléculas de ATP (molécula de alta energía) que el
organismo utiliza para realizar variadas funciones; por eso se dice que las
mitocondrias son el motor de las células.
4) Ribosomas.
Son organelos que se pueden encontrar libres o unidos a la superficie del retículo
endoplásmico rugoso (RER). Su función es la biosíntesis de proteínas. Los ribosomas
pegados al RER sintetizan proteínas de exportación de la célula, los ribosomas libres
sintetizan proteínas que quedan en la célula. En la producción o síntesis de cada
proteína está implícita una vía anabólica específica.
5) Retículo endoplásmico.
Se encuentra en el citoplasma, unido a la membrana nuclear. Es un sistema de túbulos
y cisternas interconectados. Existen dos formas de retículo endoplásmico:
3. a) Retículo endoplásmico liso (REL): está muy desarrollado en células
hepáticas y musculares. Carece de ribosomas unidos; en él se sintetizan lípidos
(vías anabólicas).
b) Retículo endoplásmico rugoso (RER): es llamado así por contener en su
superficie ribosomas. Se especializa en la síntesis de las proteínas que va a
exportar la célula.
6) Aparato de Golgi.
Se localiza cerca de la membrana celular. Tiene forma de sacos grandes y aplanados
que presentan dos caras, una cercana al retículo endoplásmico, otra que está cerca de
la membrana celular. Su función básica es la de distribuir los compuestos que se han
producido en el retículo endoplásmico, los distribuye a algunos organelos o los
excreta, por eso una de sus caras está cerca de la membrana celular.
7) Lisosomas.
Son organelos esféricos y que se han desprendido del aparato de golgi. Están llenos
de enzimas digestivas que son producidas en algunos ribosomas; por lo que su
función es digerir (romper) partículas que no le sirven a la célula, también digieren
organelos dañados que serán refabricados por esa célula. Los resíduos resultantes
son vertidos al citoplasma para ser conducidos y reciclados en el retículo
endoplásmico tanto liso como rugoso con el fin de regenerar ese organelo. Por
ejemplo las células hepáticas regeneran casi todos sus organelos cada dos o tres
semanas. (la repocisión de organelos se llevan a cabo mediante múltiples vías
anabólicas).
En las células sanguíneas llamadas leucocitos, los lisosomas tienen la función de
atrapar partículas extrañas (virus, bacterias, toxinas, etc) que entraron a la sangre; las
digieren y así nos protegen de infecciones o alergias.
Por otro lado, a los lisosomas de células procariotas llegan nutrientes complejos como
polisacáridos, proteínas, lípidos y con las enzimas que contienen los hidrolizan o
digieren hasta sus unidades más simples que son monosacáridos, aminoácidos y
ácidos grasos, respectivamente. Además digieren productos de desecho de la propia
célula.
Cuando los lisosomas llegan a destruirse, sus enzimas quedan en el citoplasma,
llegando a provocar la disolución completa de la célula.
4. 8) Vacuolas.
Son bolsas rodeadas por una membrana, se encuentran en el citoplasma de las
células vegetales. Sirven para almacenar agua, iones y nutrientes. Suelen ocupar casi
la totalidad del volumen celular.
9) Citoesqueleto
Consiste en una serie de fibras que dan forma a la célula y conectan diversas partes
celulares como si se tratara de vías de comunicación. Está formado por tres
componentes:
filamentos de actina o microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios.
Los tres tipos están constituídos proteínas particulares que se combinan para formar
fibras parecidas a hilos delgados.
Los microtúbulos son cadenas de proteína llamada tubulina organizadas de forma
tubular. Dan forma a la célula, participan en la división celular, en el transporte
intracelular.
Los microfilamentos se sitúan en la periferia celular (debajo de la membrana celular) y
están formados por hebras de proteínas llamadas actina y miosina trenzadas en
forma de hélice, son las responsables de la contracción muscular.
Los filamentos intermedios son llamados así porque su diámetro (aproximadamente 10
nm) los hace de tamaño intermedio entre los filamentos de actina y los microtúbulos.
Están formados por diversos tipos de proteína, principalmente queratina. Son
polímeros muy estables y resistentes; especialmente abundantes en el citoplasma de
las células sometidas a fuertes tensiones mecánicas ya que su función consiste en
repartir las tensiones, que de otro modo podrían romper a la célula.