Organelos, citosol y citoesqueleto

Orgánulos, citosol, núcleo
La célula II

Citoplasma
Es la parte de la célula comprendida entre la
membrana plasmática y la membrana
nuclear.
Está constituido por:
Citosol o hialoplasma
Citoesqueleto.

Citosol
El citosol o hialoplasma es una solución con un 70-85%
de agua y el resto, otros componentes disueltos o en
suspensión como glúcidos, lípidos, aminoácidos,
proteínas, nucleósidos, nucleótidos, ácidos nucleicos,
sales minerales, iones, etc.
En él se realizan muchas de las reacciones metabólicas
imprescindibles para la célula por lo que muchas de las
proteínas son enzimas.

Citoesqueleto
Está formado por una red de filamentos proteicos largos y
delgados que se extienden por todo el citoplasma.
Determina la forma de la célula, sus movimientos y los de los
orgánulos, así como la colocación y separación de los
cromosomas durante la división celular.
Estos filamentos, a menudo, están unidos a la membrana
plasmática.
Constituyen un red que funciona como una estructura
dinámica que se reorganiza continuamente según se mueven
o cambiande forma las células.

Citoesqueleto
Está formado por tres tipos de filamentos
conectados entre sí.
Microfilamentos.
Filamentos intermedios.
Microtúbulos.

Membrana
plasmática
Microfilamentos
Filamentos
intermedios Microtúbulos
Citoesqueleto

Microfilamentos
Son los filamentos más abundantes y finos del
citoesqueleto. Tienen unos 8nmde diámetro.
Están formados por
filamentos de actina constituidos por dos cadenas
de moléculas globulares de actina enrolladas en
hélice.
Microfilamento
(actina)

Microfilamentos
Filamentos de miosina, llamados filamentos
gruesos.
La miosina tiene una región globular de doble
cabeza unida a una larga cadena helicoidal en
a-hélice de doble hebra.
La porción globular de la miosina tiene actividad
ATP-asa y se combina con la actina.
Se unen varias moléculas de miosina para dar
lugar a filamentos más gruesos.

Dar forma a la célula:aunque los filamentos están
dispersos por todo el citoplasma,abundan sobre todo
debajo de la membrana plasmática.
Generar la emisión de pseudópodos los cuales
posibilitan la fagocitosis y el desplazamiento de algunas
células.
Generar y mantener estables las prolongaciones
celulares como las microvellosidades.
Funciones de la actina-miosina

Intervenir en la formación de corrientesen el
interior del citoplasma.
Formar parte del anillo contráctilque divide el
citoplasma en dos en la división celular.
Posibilitar el movimiento de vesículasde
membrana y otros orgánulos por el citoplasma.

La asociación de filamentos de actina y de miosina
posibilita la contracción muscular.
El deslizamiento de las fibras de actina respecto a las
de miosina produce el acortamiento de los espacios
entre los haces de actina y, por tanto, el acortamiento
de la célula.
Este proceso requiere energía del ATP e iones de
Ca2+

Microfilamento
(actina)
Movimientode contracción muscular
Actina Miosina
Músculorelajado
Músculocontraído
Cabezasde miosina
Los filamentosde actinaintervienenen las bandasadherentes

Filamentos intermedios
Se llamanasí por su diámetro de unos 10nm, intermedio
entre los 8 de los microfilamentos y los 25 de los
microtúbulos.
Están compuestos sobre todo por queratina.
Formanun entramado desde la zona próxima al núcleo
hasta la periferia de las células.
Formanla lámina nuclear de la cara interna de la membrana
nuclear.
También abundanen axones de neuronas (neurofilamentos)

Funciones
Ejercen funciones estructurales, permitiendo a las
células resistirtensiones mecánicas.
Abundan en células epiteliales y forman parte de la
queratina que encontramos en los desmosomas.
Las células superficiales de la piel se enriquecen de
estaproteína y sufren un proceso de queratinización,
abundando mucho en pelos, plumas, uñas, etc.

Microtúbulos
Están formados por 13
subunidades o
protofilamentosparalelos
constituidos por dímeros de
moléculas dea y b tubulina,
proteínas globulares.
Los protofilamentos dejan una
cavidad central.
α-tubulina
β-tubulina
250 Å
113
2
3
4
5
6
78
9
10
11
12
Protofilamento
Dímero

Microtúbulos
Pueden destruirse rápidamente en una zona y
originarse en otra.
Se organizan en los centrosorganizadores de
microtúbulos(COMTs), como pueden ser el centrosoma
o los cuerpos basales de los cilios y flagelos.
Se extienden hacia la periferia celular, generando un
sistema de guías a lo largo de las cuales se desplazan
orgánulos y otras estructuras.

Funciones
Dado su tamaño, 25 nmde diámetro, son elprincipal
componente del citoesqueletocelular.
Dan forma a ciertas célulascomo las neuronas, cuyos axones
presentanun eje de microtúbulos.
Organizanla distribucióninterna de la célula.
orgánulos que se desplazan por la célula comovesículas,
vacuolas, mitocondrias y cloroplastos, lo hacen a lo largo
de los microtúbulos.
Orgánulos que permaneceninmóviles como Retículo y
Aparato de Golgi lo hacenpor la sujeciónde los
microtúbulos.

Funciones
Movilizan los cromosomas. A partir de los microtúbulos
se forma el huso mitótico que reparte los cromosomas
entre las células hijas.
Forman las fibras del ásterdel centrosoma en células
animales.
Permiten el movimiento de la célulaya que son los
principales constituyentes de cilios y flagelos,
estructuras fundamentales para el movimiento de
muchas células.

ESTRUCTURAS
FORMADAS POR
MICROTÚBULOS

Centrosoma: concepto y funciones
Se localiza muy cerca del núcleo en células animales y
vegetales que no se están dividiendo
Corresponde a la zona del citoplasma donde se
encuentra el centro organizador de microtúbulos.
El centrosoma es el responsable de los movimientos de
la célula que pueden ser, tanto internos (los
microtúbulos que forman el huso mitótico) como
externos (los cilios y flagelos).
En células animales tiene doscentriolos en el centro.

Centriolos
Las centriolos son dos estructuras cilíndricas, de 0,4mm
de longitud y 0,2 mm de diámetro situadas
perpendicularmente una respecto a otra, formando el
diplosoma.
Cada centriolo consta de nueve grupos de tres
microtúbulos cada uno (nueve tripletes de
microtúbulos).
Los microtúbulos se mantienen unidos gracias a unas
proteínas que forman puentes entre los tripletes.

Centrosoma con centriolos
El diplosoma forma parte del centrosoma concentriolos que
además consta de:
Material pericentriolar o centrosfera: es el centro
organizador de microtúbulos (COMTs). Es un material
amorfo, muy denso en cuyo centrose encuentranlos
centriolos.
Áster: es un conjunto de microtúbulos radiales que
parten del material pericentriolar. Pueden servir para
anclar los centrosomas a la membrana plasmática
durante la mitosis.

Fibrasdeláster
Material
pericentriolar
(centrosfera)
Diplosoma
Centriolo
ABC
Triplete
Puente
proteico
Microtúbulos
Centriolos

Funciones
El centrosoma es un centro organizador de
microtúbulos (COMTs) por lo que en él se van a formar
todos estos componentes delcitoesqueleto que pueden
ser:
los microtúbulos del huso mitótico.
los microtúbulos del citoesqueleto.
los microtúbulos de cilios y flagelos.

15/11/2018 39
En células de vegetales,
hongos y algunos
protozoos, el centrosoma
carece de centriolos
En células animales, algas
y algunos protozoos, el
centrosoma tiene
centriolos:
Centrosoma: tipos
Centrosomaconcentriolos
de una célulaanimal
Centrosomasincentriolos
de una célulavegetal

Centrosoma con centriolos
Áster Material pericentriolar
Diplosoma

CILIOS Y FLAGELOS:
UNDULIPODIOS

Estructura
Son prolongaciones móviles de la membrana plasmática de
unos 0,25mm de diámetro, constituidas por microtúbulos.
Están formados pornuevedipletes de microtúbulos más 2
centrales (9+2)
Se diferencianen:
los cilios son cortos de 2-20 mm, son muy numerosos y
baten con un movimientocoordinado de atrás a adelante.
Los flagelos son mucho más largos (10-200 mm) son uno o
dos y realizanun movimiento ondulatorio

Estructura
Desde el extremo hasta la base de un cilio o un
flagelo encontramos:
Tallo o axonema.
Zona de transición.
Corpúsculo basal.
Raíz

Estructura: Tallo
Está rodeado porla membrana plasmática.
En su interior hay dos microtúbulos centrales, rodeados por
una delgada vaina.
Alrededor hay nueve dobletes de microtúbulos.
Intervienenlas siguientes proteínas:
Nexina: une entre sí los dobletes periféricos.
Fibras radiales: unenlos dobletes a la vaina central.
Dineína: Gracias a su funciónATP-asa permite el
movimiento entre los distintos grupos de microtúbulos,
posibilitandoel movimiento del undulipodio.

Microtúbulos
centrales
Vaina
Fibraradial
Membrana
plasmática
A
B
C
Eje proteico
Láminaradial
Microtúbulos
centrales
Vaina
Paresde microtúbulos
(dipletes)
Nexina
Fibraradial
Membrana
plasmática
Dineína
Zonade
transición
CorpúsculobasalAxonema Tallo
Triplete

Zona de transición
Marca la transición entre el tallo y el corpúsculo basal.
Carece de microtúbulos centrales y de la vaina que los
rodeaba.
Aparecen nueve tripletes de microtúbulos periféricos.
No aparecen las fibras radiales de proteínas que unían
los dobletes periféricos con la vaina central
Carece de membrana plasmática, puestoque esta zona
se sitúa dentro del citoplasma.

Corpúsculobasal
Microtúbulos
centrales
Vaina
Fibra radial
Membrana
plasmática
A
B
C
Eje proteico
Láminaradial
A
B
C
Triplete
Zonade
transiciónAxonema Zona de transición
Nexina

Corpúsculo basal y raíz
Corpúsculo basal.
Se sitúa en la base del undulipodio.
Presentanueve tripletes de microtúbulos alrededor de un
eje proteico del que salen radialmente, láminas hacia los
nueve tripletes.
Raíz.
Es un conjunto de microfilamentos (actina y miosina)
que salen del extremo inferior del corpúsculo basal.
Su funciónes contráctil.

Microtúbulos
centrales
Vaina
Fibra radial
Membrana
plasmática
A
B
C
Eje proteico
Láminaradial
Láminaradial
Eje proteico
Zonade
transiciónAxonemaCorpúsculobasalRaíz
Microfilamentos
Corpúsculo basal y raíz

Funciones
Los cilios pueden desempeñar dos funciones:
mover el medioque rodea la célula para crear
corrientes a su alrededor y atrapar nutrientes.
desplazar la célula.
existen en protozoos y en células de tractos
respiratorios de vertebrados.
Los flagelos sirven principalmente para desplazar la
célula completa en un mediolíquido. Existen en
protozoos, pero también en espermatozoides.

ORGÁNULOS
RODEADOS DE
MEMBRANA SIMPLE

Sistema endomembranoso
Es el sistema de membranas internas de las células
eucariotas que divide la célula en compartimentos
funcionales y estructurales, denominados orgánulos.
Las procariotas no tienen un sistema endomembranoso y así
carecen de la mayoría de los orgánulos.
Proporciona un sistema de transporte para las moléculas
móviles a través del interior de la célula, así comosuperficies
interactivas para la síntesis de lípidos y de proteínas.
Las membranas que componen el sistema son unaunidad
de membrana, es decir, una bicapa lipídica, consus
proteínas correspondientes.

Componentes
Los orgánulos siguientes son partedel sistema endomembranoso:
El retículo endoplasmático (RE) es un orgánulo de síntesis y transporte
construido comouna extensiónde la membrana nuclear.
El aparatode Golgi (AG) actúa como el sistema de empaquetado y de
entrega de moléculas. Procede al RE a partir del cual se forma.
Los lisosomas son las unidades “digestivas”de la célula. Utilizan
enzimas que hidrolizanlas macromoléculasy tambiénactúancomo
sistema de recogida de residuos. Procedendel AG.
Las vacuolas actúan como unidades del almacenaje en algunas células y
también pueden actuar como unidades de transporte o de oxidación y
destoxificación, segúnel tipo. Conectan RE con AG.

Origen y formación
Comienza con el retículo endoplasmático rugoso (REr)
que es un conjunto de pliegues membranosos formados
por invaginación de la membrana celular. Su principal
función es la síntesis de proteínas en los ribosomas
adheridos a la cara externa de la membrana.
Algunas se almacenan para ser llevadas a otros
orgánulos y otras se quedan adosadas al REr para hacer
crecer sus membranas.

Llegado a un punto, el REr pierde los ribosomas y forma
túbulos y cisternas membranosas donde principalmente
se forman lípidos: el retículo endoplasmático liso (Rel)
donde se generan unas vesículas de transición que se
van uniendo entre sí formandodictiosomas con forma
de media luna.
El conjunto de dictiosomas forma elaparato de Golgi
que finaliza con unas vesículas de síntesis que son
secretadas al citoplasma y luego darán lugar a los
lisosomas, peroxisomas y vacuolas.
Origen y formación

Retículo endoplasmático
Sistema membranoso formado por una red de
cisternas, vesículasy túbulos sinuosos que se
extienden por todo el citoplasma.
Están limitados por una única membrana que se
prolonga para formar la envoltura nuclear.
El espacio interior recibe el nombre delumen y
constituye un único compartimento que recorre toda
la célula entre el núcleo y la membrana plasmática.

Tipos
Se distinguen dos tipos de retículo endoplasmático:
retículo endoplasmático liso (Rel) o agranular. Sin
ribosomas en su cara externa. Tiene vesículas aplanadas.
retículo endoplasmático rugoso (Rer) o granular. Con
numerosos ribosomas adheridos a su cara externa. A
microscopio óptico aparecíancomo rugosidades de las
membranas. Cuando, con el microscopio electrónicose
descubrieronlos ribosomas, se vio que las rugosidades
eran multitud de estos orgánulos. Tiene vesículas
tubulares.

Retículo
endoplasmático
rugoso(REr)
Retículo
endoplasmático liso
(REl)
Ribosomas

RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
LISO

Está formado por una red de tubos cilíndricos que se extiende
por todo el citoplasma y se comunica con el retículo rugoso.
En su membrana hay gran cantidad de enzimas para la síntesis
de lípidos.
Es escaso en la mayoría de las células
Solo está muy desarrollado en ciertos tipos celulares
células musculares donde constituye el retículo
sarcoplasmático (veremos luego) que interviene en la
contracción muscular.
células intersticiales de gónadas, para fabricar hormonas
esteroides
células hepáticas (hepatocitos)donde fabrica lipoproteínas.
Retículo endoplasmático liso

Retículo
endoplasmático
rugoso (REr)
Retículo
endoplasmático liso
(REl)
Ribosomas
Retículo endoplasmático liso

Funciones
Síntesis de la mayoría de los lípidos de membrana
(fosfolípidos, glucolípidos, colesterol, ceramida) solo los
ácidos grasos se sintetizan en el citosol.
Almacén de los lípidosque desde la membrana del
retículo liso, donde se sintetizan, pasan al lumen del
REl.
Transporte de lípidosa otros orgánulos mediante
proteínas de transferencia o mediante vesículas
producidas por gemación.

Funciones
Participa en procesos de desintoxicaciónal transformar
sustancias tóxicas en productos menos tóxicos y
eliminables por la célula.
Interviene en respuestas específicasde ciertas células como
la contracción muscular en células musculares:
Cuando están en reposo (relajadas) el REl (retículo
sarcoplasmático) almacena iones de de Ca2+en el lumen
y, al llegar el impulso nervioso, éstos salen al citosol,
posibilitando la contracción.

Retículo
sarcoplasmático
Retículosarcoplasmático
que almacenaCa++
Fibrasde miosina
(filamentogrueso)
Fibrasde actina
(microfilamento)
Funciones

RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
RUGOSO

Retículo endoplasmático rugoso
Está formado por cisternas aplanadas comunicadas entre sí.
Está rodeado, además de vesículas de transporte que se
forman a partir de él por evaginación).
Presentaribosomas adheridos a la cara externa o cara
citoplasmática.
Se comunica con el REl y conla cara membrana nuclear
externa (de hecho se considera que la membrana nuclear es
una parte del REr que separa el núcleo del citoplasma).

Sus membranas son algo más finas que las plasmáticas.
En dichas membranas, entre los lípidos de membrana
presentan, entre otras:
Proteínas capaces de fijar los ribosomas, llamadas
riboforinas.
Proteínas que constituyen canales por los que
penetran al lumen las proteínas sintetizadas por los
ribosomas.

Ribosoma
ARN
mensajero
Citosol
Lumen
Péptidode
señalizaciónProteína
Retículo
endoplasmático
rugoso

Retículoendoplasmático
rugoso(REr)
Ribosomas

Funciones del REr
En el RErse sintetizansobre todoproteínas. Algunas seránconstituyentes de la
membranaplasmática y, junto con lípidos de membrana fabricados en el Rel
pasarána sufrir lo llamada exocitosis constitutiva.
La exocitosis constitutivaconsiste en:
Todos los componentes de la membrana plasmáticapasan, primero, a
formar parte de las membranas del retículo endoplasmáticorugosoy/o liso.
Salenen la membrana de vesículas formadas por evaginación.
Estas se fusionanal Aparatode Golgi en cuyas membranas se integran
Se desprendenen las membranas de vesículas, que se formana por
evaginacióndel AG
Dichas membranas, por exocitosis, se fusionan a la membrana celular
dejandoen ella los componentes de la misma sintetizados en los retículos

Funciones del REr
Síntesis de proteínas de secreción, generalmente
glucoproteínas.
Son transportadas hacia el AG en el interior de
vesículas de transporte.
Del AG sale en el interior de las vesículas que por
exocitosis lo verterán fuera de la célula.
Síntesis de sustancias para la propia célula, pasan al AG
y de él salen en vacuolas que permanecerán en la célula
(lisosomas por ejemplo)

Estructura
Es un orgánulo común a todas las células eucariotas,
siendo más abundante en las células secretoras.
Se encuentra próximo al núcleo y en células animales
rodea a los centriolos.
Está formado por uno o variosdictiosomas.
Cada dictiosoma es una serie de entre cuatro y diez
cisternas discoidales, situadas una encima de otra.
En las proximidades de los dictiosomas hay multitud de
pequeñas vesículas que se desprenden de las cisternas.

Estructura
Cada dictiosoma presenta polarización, es decir, dos
caras de diferente estructura y comportamiento
cara cis o de formación.
Estáorientada hacia el retículo.
Se forma con las vesículas que proceden del RE
Por ella penetran las sustancias procedentes del
retículo que vienen en vesículas de transporte.
La forman cisternas pequeñas de membrana fina.

Estructura
cara trans o de maduración.
Opuesta a la anterior y orientada haciala
membrana plasmática.
Se va formando por cisternas que vienen de la
cara cis
Es por donde se liberan las sustancias en
vesículas de secreción.
Estáformada por cisternas grandes.
Sus cisternas de deshacen en vesículas.

Funciones
Transporte de sustanciasdentro de la célula. Desde el RE hacia el
exterior o hacia otros lugares de la célula.
Transformacióngracias a enzimas que transforman las
sustancias iniciales durante su recorrido por los sáculos (por
ejemplo se glucosilasn algunas proteínas y lípidos para dar
glucolípidosy glucoproteínas de membrana ).
Acumulación y secreción de proteínasque, provenientes del
retículo, varían sus estructura, alteran la secuencia de
aminoácidos y se activan, pasando después a vesículas de
secreción.
Síntesis de polisacáridos como los glúcidos que constituyen la
pared celular de vegetales.

Funciones
Sustanciasde secreción
que salen fuera de la célula
Sustanciasque formarán
parte de la membrana
plasmática (enrealidad,
van en la membranade la
vacuola)
Sustanciasque formarán
parede loslisosomasy
quedan en el interior de la
célula

Estructura
Las vacuolas son vesículas membranosas provenientes del
aparato de Golgi, del retículo endoplasmático o de la
membrana plasmática.
En células animales suelen ser pequeñas y numerosas y se las
llamavesículas.
En células vegetales:
Adquieren grantamaño y suele haber un número
reducido.
Están rodeadas por una unidad de membrana llamado
tonoplasto.
Pueden ocupar hastael 90%de la célula madura.

Funciones
En células vegetales:
Reserva de sustancias nutritivas para las
necesidades de la célula.
Almacenan gran cantidadde agua con lo que ésta no
afecta al citosol ni a la ósmosis celular.
Almacén de productos tóxicos y de desecho que
serían perjudiciales en el citosol.
Contribuyen al crecimiento de los tejidos por presión
de turgencia(visto en el tema anterior)

Funciones
Almacenan sustancias muy específicas:
Pigmentos de las flores.
Alcaloides venenosos.
Cristales de sales de Calcio para dar sostén.
Contribuyen a la homeostasis, no sólo
manteniendo las concentraciones salinas, sino al
regulando el pH al dejar pasar H+ a través de sus
membranas.

Funciones
En células animales y vegetales:
Transportan sustancias entre orgánulos (retículo
endoplasmático y aparato de Golgi) y entre estos y el
medio externo.
Intervienen en la nutrición celular y defensa de los
organismos al ser parte fundamental en los procesos
de endocitosis y exocitosis tanto de nutrientes, como
de partículas perjudiciales (infecciones)

Funciones
En células de protistas:
Las vacuolas fagocíticas y pinocíticas intervienen en
la nutrición.
Las vacuolas contráctiles o pulsátiles regulan la
presión osmótica en organismos de medios
hipotónicos al expulsar agua que van acumulando
en la vacuola. Cuando se llena, se fusiona con la
membrana plasmática y expulsa el agua. Luego
comienza a llenarse de nuevo

Estructura
Son vesículas procedentes del Aparatode Golgi en cuyo
interior hay enzimas digestivos.
Son enzimas que funcionanen medio ácido por lo que se
requiere la presencia de bombas de protones que favorezcan
la entrada de H+.
Las enzimas se formanen el REr , pasan al Aparatode Golgi
donde se activan y concentran y luego se acumulanen los
lisosomas.
Están cubiertos por una membrana con las proteínas de la
cara interna muy glucosiladas para impedirque las enzimas
digieran las sustancias que formanla propia membrana.

Estructura
Los lisosomas pueden ser:
Lisosomas primarios: solo presentan enzimas
digestivos. Están tal y como salieron del Aparato de
Golgi.
Lisosomas secundarios: contienen sustancias en
proceso de digestión. Resultan de la unión del
lisosoma primario con una vacuola con materia
orgánica (fagosoma) que puede proceder:

Funciones
del exterior de la célula de donde han
entrado por endocitosis (nutrientes o
partículas infecciosas como virus o bacterias)
HETEROFAGIA.
del interior de la propia célula como
componentes celulares que envejecen.
AUTOFAGIA.

Funciones
Una vez digerida la sustancia que sea, los
nutrientes (monómeros) atraviesanla membrana
del lisosoma secundario (al que también se puede
llamar vacuoladigestiva) quedando en su interior
restos que no han sido digeridos.
Estos restos no puedenatravesar la membrana del
lisosoma (ahora se le puede llamarvacuola de
egestión) y saldrán fuerade la célula por exocitosis.

Lisosoma
primario
Lisosoma
secundario
Lisosoma
secundario
Heterofagia
Autofagia
Lisosomas

Estructura
Son vesículas más o menos esféricas, cubiertas por una
membrana simple.
Procedendel retículo endoplasmático.
Tienen unos 26 tipos de enzimas siendo las principales:
Oxidasas. Oxidan(degradan) compuestos (ácidos grasos,
aminoácidos, bases nitrogenadas) que desprenden
peróxido de Hidrógeno(agua oxigenada) H2O2, tóxico
para las células.
Catalasas. Degrada el H2O2. Suele estar cristalizada
dentro del peroxisoma y a microscopio electrónico
aparece conforma de red.

Estructura
Catalasa cristalizada

Acción de la catalasa
Puede actuar de dos maneras para eliminar el agua oxigenada
(otro nombre del H2O2):
Si hay sustancias tóxicas (etanol, metanol, medicamentos,
etc) que se pueden eliminar por oxidación, las hace
reaccionar con el H2O2 y se eliminan ambas. Así se realiza
la función de destoxificación. La energía liberada en esta
oxidación se disipa en forma de calor y no se acumula en
ATP como pasa en las mitocondrias.
Si no hay sustancias tóxicas la propia catalasa degrada el
H2O2 en H2O y O2.

Actividad oxidativa de los peroxisomas
Sustrato–
H2
Degradación Destoxificación
Sin sustanciastóxicas
Con sustancias tóxicas
Peroxisomas

Funciones
Desintoxicación: abundan en células del hígado y del riñón
que tienenque eliminar sustancias tóxicas (alcohol,
medicamentos, etc.)
Degradaciónde los ácidos grasosen moléculas más
pequeñas que, posteriormente, se acabaránde oxidar en las
mitocondrias.
Se supone que los peroxisomas aparecieronantes que las
mitocondrias y su función inicial sería permitirla vida en
una atmósfera cada vez más rica en el tóxico oxígeno.

ORGÁNULOS
RODEADOS DE
MEMBRANA
DOBLE

Estructura
Están presentes en todas las células eucariotas
tanto animales, como vegetales ya que todas son
aerobias.
Son especialmente abundantes en células que
requieren mucha energía como las musculares y
los espermatozoides.
El conjunto de mitocondrias de la célula se llama
condrioma.

Estructura
Pueden ser desde esféricas hasta alargadas, con forma
de bastoncillo o cilindro.
Están formadas por dos membranas que delimitan dos
espacios. De fuera a dentro encontramos
Membrana externa.
Espacio intermembranoso.
Membrana interna.
Matriz mitocondrial

Membrana externa.
Es lisa y rodea totalmente a la mitocondria.
Se trata de una unidad de membrana igual al resto de
las membranas celulares (bicapa lipídica y proteínas).
Tiene colesterol.
Es una membrana muy permeables por tener muchas
proteínas canal.
Debido a ello, moléculas de gran tamaño pueden entrar
al espacio intermembranoso.

Espacio intermembranoso
Es un espacio estrecho delimitado por las dos
membranas.
Debido a la enorme permeabilidad de la membrana
externa, tiene una composición muy similar a la del
citosol.
Tiene una altaconcentración de protones como
resultado del bombeo de los mismos desde la matriz ,
según la hipótesisquimioosmótica de Mitchell (se verá
más adelante).

Membrana interna
Presenta muchos repliegues o invaginaciones
perpendiculares al eje longitudinal de la mitocondria (si
es alargada), llamadascrestas mitocondriales.
Así se incrementa su superficie y su eficiencia
metabólica.
Carece de colesterol (debido a su origen bacteriano)
Es muy impermeable.
Contiene muchas enzimas para el transporte de
electrones y ATP-sintetasa para la síntesis de ATP.

Matriz
Es el espacio interno delimitado por la membrana interna y
contiene:
numerosas enzimas que catalizan la parte del
catabolismoque se realiza en la matriz(ciclo de Krebs,
pe).
ribosomas mitocondriales (mitoribosomas) muy
similares a los bacterianos.
ADN mitocondrial circular y bicatenario.
enzimas para la replicación, transcripcióny traducción
del ADN mitocondrial.
diversas sustancias comonucleótidos e iones.

ADN
mitocondrialMatriz
mitocondrial
Cresta
mitocondrial
Espacio
intermembranoso
Membrana
externa
Membrana
interna
Mitorribosomas
ATP-sintetasa
Mitocondria

Funciones
Ciclode Krebbs: En la matriz mitocondrial.
Cadena respiratoria o de transportede electrones: En la membranainterna
dondeestánlasenzimasque se van traspasando los electrones de unaa otra.
ß-oxidaciónde los ácidos grasos: en la matriz mitocondrial.
Fosforilación oxidativa: En la membranade las crestas dondeestá la ATP-
sintetasa.
Duplicación del ADN y transcripciónpara el ARNmitocondrial: en la matriz.
Síntesis de proteínas propiasde la mitocondria: En la matriza partir de la
informacióndel ADN y con los ribosomaspropios de la mitocondria.

Cloroplastos
Almacenan clorofila por lo que son verdes y se sitúan en células
vegetales fotosintéticas.
Son móviles y se sitúan en la cara de la célula en que incide la
luz.
Presentan movimientosameboides y contráctiles.
En algas tienen formas variables (Spirogyra tiene solo dos en
forma de helicoide). Otras algas tienen solo un cloroplasto.
En vegetales lo más frecuente es que sean discos lenticulares.
(también los hay ovoides y esféricos) entre 20 y 40.

Estructura
Están delimitados por unadoble membrana.
La interna carece de invaginaciones o crestas y delimita un
amplio espacio o estroma.
En el interior del estroma hay un tercer tipo de membrana: la
membrana tilacoidalque delimita unos discos aplanados
llamados tilacoides conun espaciointernollamado espacio
tilacoidal o lumen.
Los tilacoides pueden agruparse en pilas o montones
llamadosgrana.
También pueden estar extendidos porel estroma:tilacoides
de estroma.

Membranas de la cubierta
Las membranas de la envoltura carecen de clorofila.
Abundan las proteínas de transporte que controlan el
paso entre el estroma y el citosol.
La membrana externaes muy permeable gracias a
proteínas de canal y tiene colesterol.
La membrana internacarece de colesterol es casi
impermeable, excepto por unas proteínas especiales:
proteínas translocadoras.

Membrana tilacoide
Contiene menos lípidos y más proteínas que las de la
cubierta.
Además, un 12%son pigmentos, sobre todo clorofila,
aunque también haycarotenoides.
También presenta ATP-sintetasa y realiza el transporte
de electrones y la síntesis de ATP igual que la
membrana interna de las mitocondrias.
El espacio tilacoidal mantiene un pH ácido.

Estroma
En el estroma encontramos:
Enzimas para la conversión de CO2 en materia orgánica.
La más importante es la RUBISCO(Ribulosa bifosfato
carboxilasa oxidasa)
ADN circular y bicatenario.
Ribosomas similares s los bacterianos, pero distintos a los
de mitocondrias (plastoribosomas)
Enzimas para la replicación, transcripcióny traducción
del ADN.
Inclusiones de almidóny lípidos, principalmente.

Membrana
externa
Membrana
interna
Ribosomas
ADN plastidial
Tilacoide en
grana
Estroma Tilacoide del
estroma
Cloroplasto

Funciones
Fase luminosa de la fotosíntesis: En la membrana
tilacoide donde están los enzimas que transportan los
electrones y la ATP-sintetasa.
Fase oscura de la fotosíntesis: Enel estroma.
Duplicación del ADN y transcripción para el ARNdel
cloroplasto: en el estroma.
Síntesis de proteínas propias del cloroplasto. En el
estroma a partir de la información del ADN y con los
ribosomas y el ARN propios del cloroplasto.

Origen de mitocondrias y
cloroplastos
Según la teoría de la endosimbiosis, el origen de
mitocondrias y cloroplastos estaría en unas bacterias
aerobias (mitocondrias) y otras, autótrofas (cloroplastos)
fagocitadas y no digeridas poruna célulaurcariota
(procariota que ha perdido la pared celular y ha aumentado
de tamaño según la teoríaendosimbiótica)
Esta teoría está apoyada por varios datos:
tamañosimilar a bacterias de cloroplastos y
mitocondrias.

Disponen de su propio ADN que:
Se duplica antes de la bipartición
Se transcribe dentro del orgánulo
Se traduce en sus propios ribosomas
Si embargo, la cantidadde ADN es reducida por lo
que la mayor parte de los componentes se sintetiza en
otros lugares de la célula y es importado al orgánulo.
(solo un 10%del contenido de la mitocondriase
sintetiza en su interior).
cloroplastos

Los ribosomas y ARN ribosómicos son más
parecidos a los de bacterias que a los de la
célula eucariota.
Los cloroplastos realizan la fotosíntesis de
manera muy parecida a las cianobacterias.
Se reproducen por bipartición
independientemente de la división celular.
cloroplastos

Célula
primitiva
(urcariota)
Bacterias aerobias
Endosimbiosis Célula
eucariota
Mitocondria
Origen de las mitocondrias

Célula primitiva
(urcariota)
Bacteriasaerobias
Mitocondria Cloroplasto
Cianobacterias
Origen de cloroplastos

ORGÁNULOS
DESPROVISTOS
DE MEMBRANA

Inclusiones
Las inclusiones son depósitos de sustancias en el
interior de la célula, sin estar rodeadas de membranas.
Se trata de sustancias de reserva o de desecho, producto
del metabolismo celular.
Son sustancias hidrófobas no solubles que ni se
dispersan, ni se disuelven (glucógeno en células
hepáticas; grasa enadipocitos) por lo, que al no alterar
el equilibrio osmótico de la célula, no necesitan estar
encerradas en vacuolas.

Tipos
Hay diversos tipos de inclusiones:
Glúcidos. Glucógeno en células animales y almidón
en vegetales. Sirven de almacén de energía.
Lípidos. En vegetales abundan en semillas y frutos;
en animales, las gotas de grasa se acumulan en el
tejido adiposo y son la principal reserva de energía.
Otras inclusiones. Se pueden encontrar acúmulos de
látex, pigmentos, proteínas cristalizadas, etc.

Célulashepáticas con inclusionesde glucógeno
Célulasadiposascon inclusionesde grasa
Inclusiones

Depósitosde aceiteen
hojade romero
Inclusiones

Estructura
Son estructuras globulares, carentes de membrana,
constituidas por varios tipos de proteínas (10%), ARNr
procedente del nucleolo (10%) y gran cantidadde agua
(80%)
Solo son visibles a microscopioelectrónico.
Tanto los procariotas como los eucariotas tienen una
estructura muy similar formados por dos subunidades,
una grande y otra pequeña que permanecen separadas en
el citosol y solo se unen para traducir el ARNm

Ribosomas
Subunidad
grande
Subunidad
pequeña

Localización
Se pueden encontrar:
dispersos en el citosol, conlas dos subunidades
separadas.
formando polisomas, con forma de collar en el citosol si
estántraduciendo ARNmcon las subunidades juntas.
adheridos a la membrana del retículoendoplasmático
rugoso, gracias a unas proteínas, riboforinas.
libres en la matrizde mitocondrias y en el estroma de los
cloroplastos, en este caso son similares a los procariotas.

Tipos
Los ribosomas pueden ser de dos tipos:
procariotas: Tienen un coeficiente de sedimentación
total de 70 S (Svedberg), 50S la subunidadgrande y
30 S, la pequeña. Aquí se incluyen los de
mitocondrias y cloroplastos.
eucariotas: Tienen un coeficiente de sedimentación
total de 80 S (Svedberg), 60S la subunidadgrande y
40 S, la pequeña.

70 S
50 S
30 S
80 S
40 S 60 S
Ribosoma
procariota
Ribosoma
eucariota
Tipos

Funciones
En los ribosomas tiene lugar la síntesis de proteínas, tanto en
células procariotas como en eucariotas.
Para ello se requiere la uniónde una subunidad grande y
una pequeña, pero no tienenpor qué ser las mismas.
El ARNmse une a la subunidad pequeña y luego se les une la
subunidad grande.
Después de la síntesis, las subunidades se separan.
Cada ARNmes leído por entre 5 y 40 ribosomas que se
sitúan a unos 100 Å, formando lospolisomas o
polirribosomas.

Subunidad
mayor
Subunidad
menor
ARNm
Péptido
en
formación
Cadena
polipeptídica
formada
Disociación
de las
subunidades
del ribosoma
Funciones

El núcleo
Es una estructura propia de células eucariotas, tanto
animales como vegetales.
Contiene el ADN celular.
En su interior tiene lugar la duplicación del ADN, así
como la síntesis de todos los tipos de ARN.
Según la teoríaendosimbióticase originaríapor
plegamiento de la membrana plasmáticade una célula
urcariota que en la zona donde se anclaba el ADN, se
dispuso rodeándolo.

El núcleo y el ciclo celular
Según el momento del ciclo celular, el núcleo puede ser:
núcleointerfásico: es el núcleo en sentido estricto consu
membrana intacta, el ADN desenrolladoen forma de
cromatina. Al final de la fasese duplicael ADN para que
cada célula hija tenga la misma cantidad de ADN que la
madre.
núcleoen división: desaparece la membrananuclear, las
fibras de cromatina se condensan dando lugar a
cromosomas que quedan inmersos en el citoplasma.

Núcleo interfásico
El núcleo

Características
Número: La mayoría de las células tienen un solo
núcleo, pero las hay sin núcleo (eritrocitos de
mamíferos) o plurinucleadas lo que puede deberse
a:
Sincitio: proviene de varias células uninucleadas
que se han fusionado (células musculares)
Plasmodio: Se producen varias divisiones del
núcleo si que haya divisiones del citoplasma.

Forma y posición: según el tipo de célula.
vegetales. Suele ser discoidal y excéntrico debido al
gran desarrollo de las vacuolas que lo desplazan
hacia un lateral.
animales. Suele ser esférico y ocupar una posición
central.
puede haber núcleos con formas especiales:
herradura, arrosariado, polilobulado, etc.
Características

Formas del núcleo
Polilobulado
Herradura
Segmentado

Estructura
El núcleo consta de varios elementos.
membrana nuclear.
nucleoplasma.
nucléolos.
cromatina.

Heterocromatina
Eucromatina
Membrananuclear
externa
Membrananuclear
interna
Espacioperinuclear
Láminanuclear
Nucléolo
RibosomasPoronuclear
Nucleoplasma
Nucléolo
Núcleo
Citoplasma
Envolturanuclear
Estructura
Retículoendoplasmático

Estructura
Es un doble unidad de membrana que consta de:
Membrana externa. Tiene entre 70 y 90 Å de
espesor. Presenta ribosomas en la cara que da al
citoplasma. Y se continua con el REr.
Espacio perinuclear. Tiene unos 200-300 Å de
espesor. Se comunica con el lumen del Rer.
Membrana interna. Tiene entre 70 y 90 Å de espesor.
Presenta unas proteínas de anclaje para las proteínas
de la lámina nuclear.

Estructura
Lámina nuclear. También llamada lámina fibrosa.
Es una capa de proteínas fibrilares adherida a la cara
nuclear de la membrana interna. Proporciona
soporte al núcleo y sirven de anclaje para la
cromatina. Estáformada por filamentos intermedios
del citoesqueleto (queratina).
Poros nucleares. Orificios en los que se unen la
membrana externa y la interna y permiten aumentar
la permeabilidaddel núcleo.

Citosol
Cromatina
Nucleoplasma
Lámina
nuclear
Membrana
nuclear interna
Membrana
nuclear
externa
Espacio
perinuclear
Poro
Membrana nuclear

Poros
Tienen un diámetro de unos 800 Å y se distribuyen por toda la
membrana nuclear.
Está formado por una serie de proteínas o complejo del poro
formado por:
ocho gránuloso masas de riboproteínas en forma anular en
la membrana externa.
otros ocho gránulos similares en la interna.
ocho proteínas cónicas en la confluencia de ambas
membranas (recordar que se juntan en los poros) que tapan
la luz del poro dejando un orificio de 100 Å que puede estar
obturado por una proteína central. Así se regula el paso de
sustancias de distintos tamaños.

Gránulos (8 gránulos de ribonucleoproteínasporfueray otros8 por
dentroformanel complejodelporo)
Proteínacónica(son8 y dejanun canal de
100A)
100 Å
Proteínacentral(puede obturar el canaldel poro)
Membrana
nuclear interna
Membrananuclear
externa
Espacio
perinuclear
Poro nuclear
Lámina
nuclear

Funciones de la membrana
Separa el nucleoplasma del citosol lo que evita que
enzimas del citoplasma actúen en el interior del núcleo.
Regula el intercambio de sustanciasa través de los
poros como la entrada de nucleótidos, enzimas para
sintetizar ADN y ARN, histonas , y la salida de los
distintos ARN.
Interviene en la formación de cromosomas gracias a los
puntos de anclaje de la cromatina a la lámina nuclear.

Nucleoplasma
El nucleoplasma o carioplasma es el mediointerno del
núcleo.
Es una dispersión coloidal en forma de gel compuesta
de agua, sales disueltas, nucleótidos y proteínas, sobre
todo enzimas para la replicación de ADN y la síntesis
del ARN.
Presenta unared de proteínas fibrilares que mantiene
fijos el nucléolo y las fibras de cromatina.

Estructura
Es un corpúsculo esférico (puedenser dos), carente de
membrana de entre 1 y 3 mm.
Aparece siempre cerca de ciertos genes de ADNcon
informaciónpara fabricar ARNnucleolar(ARNn)
denominadosorganizadores nucleolares
Ese ARNnterminará fragmentándose para dar el ARNr que
formará las dos subunidades de los ribosomas.
Estas subunidades saldrán por los poros para unirse y
constituirlos ribosomas en el citoplasma durante la síntesis
de proteínas.

Estructura
El nucléolo es mayor en células con mucha síntesis de
proteínas y que requieren muchos ribosomas.
Si se destruye el nucléolo, al poco tiempo escasean los
ribosomas.

Función
Síntesis del ARNr, que formará los ribosomas.
Se forman las subunidades de los ribosomasal unirse
ARNr con proteínas procedentes del citoplasma.
Estas subunidades salen a través de los poros nucleares
y se ensamblarán en el citoplasma o sobre la
membrana del REr solo para sintetizar proteínas.

Cromatina
Es el material genético durante el núcleo
interfásico.
Se presenta en forma de grumos o fibrillas
dispersos por el nucleoplasma.
Cada fibrilla está formada por una molécula de
ADN y proteínas, la mayoría, histonas.
La cromatina se forma por descondensaciónde los
cromosomas tras la división celular.

Estructura
Está constituida, básicamente por una sucesión de
nucleosomas que forman la fibra de cromatina de 100 Å
(collar de perlas) de grosor.
Esta fibra de 100 Å puede presentarse, en ciertas zonas,
enrollada sobre sí misma, formando unafibra de 300 Å de
grosor (solenoide).
En el esparmatozoide, debido a su asociacióncon
protaminas, la cromatina está fuertemente empaquetada en
una estructura cristalina.
La cromatina, por tanto, puede ser de dos tipos.

Tipos
Heterocormatina:
Está sin descondensar totalmente en forma de solenoide.
Se encuentra en la zona más periférica del núcleo.
No se puede transcribir por lo que es inactiva.
Puede ser:
Heterocromatina constitutiva. Está condensada en todas
las células del organismo porque nunca se transcribe.
Forma centrómeros y telómeros.
Heterocromatina facultativa. Está descondensada en
algunas células, pero no en otras; o en unos momentos,
pero no en otros. Contiene genes que no se expresan, pero
pueden expresarse y entonces pasará a eucromatina

Tipos
Eucromatina:
Estátotalmente descondensada, en forma de collar
de perlas.
Se encuentra en la zona interna del núcleo.
Es activa pues puede transcribirse ya que está
formada por genes que se expresan.
Es la más abundante en la interfase.

Nucléolo
Heterocromatina (solenoide 300 A)
Eucromatina (collar de perlas 100 A)
Nucléolo
Cromatina

Cromatina
Eucromatina (collar de perlas 100 A)
Heterocromatina (solenoide 300 A)

10 nm
700 nm
1400 nm
300 nm
30 nm
Condensación ADN
2 nm

Funciones
Contiene y transmite la información genéticasobre la
estructura y el funcionamiento del organismo.
Cada molécula de ADN se duplica en dos copias
idénticas unidas por un punto y enrolladas para
formar las dos cromátidas de cada cromosoma. Así
se pasa dicha información a células hijas.
Proporciona la información biológicanecesaria para
sintetizar los diferentes ARN y todas las proteínas
necesarias para el funcionamiento del organismo.

Núcleo en división
El núcleo

Estructura
Durante la mitosis, se produce la desorganización de
núcleo.
desaparece el nucléolo.
se desintegra la membrana nuclear en pequeñas
vesículas independientes que acaban por desaparecer.
la cromatina comienza la condensación para formar
los cromosomas.
los cromosomas no pueden transcribirse por lo que se
suspende la síntesis de ARN.

Estructura
todo el contenido nuclear se libera en el citoplasma y
los cromosomas se dispersan por él.
al final de la mitosis, se dan los mismos fenómenos
en sentido inverso
los cromosomas se descondensan en cromatina.
a su alrededor se organiza la membrana nuclear
a partir del REr.
aparecen los nucleolos por síntesis de ARN r y su
unión a proteínas procedentes del citoplasma.

Los cromosomas
El cromosoma metafásico tiene las siguientes características:
Dos cromátidas. Formadas cada una por una molécula
(doble hélice) de ADN. Son exactamente iguales ,
proceden de la duplicación del ADN.
Cetrómero o constricción primaria. Es un
estrechamiento que ocupa una posición variable y divide
al cromosoma en dos brazos. Por él permanecen unidas
las cromátidas hermanas y por él se une el cromosoma al
huso mitótico.

Los cromosomas
Brazos. Cada una de las porciones de igual o distinta
longitud en que el centrómero divide al cromosoma.
Cinetócoro. Discos proteicos a ambos lados del
centrómero en cada cromátida. En ellos se enganchan
los microtúbulos del huso, permitiendo la separación de
las cromátidas.
Satélite. Solo aparece en algunas ocasiones. Es una
porción esférica situada en un extremo del cromosoma
y separada del resto por una constricción secundaria.

Telómeros. Extremos del cromosoma que evitan que
dichos extremos se enreden o sufran cualquier
alteración. Tienen relación con la edadcelular.
Bandas. Segmentos más o menos anchos del
cromosoma que aparecen como bandas claras y
oscuras alternas por teñirse con distinta intensidad
ante ciertos colorantes. Mantienen la misma pauta
de bandeo en cromosomas homólogos lo que permite
identificarlos.

Cromosoma
anafásico
Cromosoma
metafásico
Brazos
Telómero
Constricción
secundaria
Centrómero
Cinetocoro
Cinetocoro
Cromátidas
Brazos
Constricción
secundaria
Satélite
Centrómero
Cromosomas
Satélite

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