INST JOSE MARTI ORGANELOS MEMBRANOSOS BCM

1. Biología Celular y Molecular
UNIDAD NO. 2. LA CÉLULA COMO UNIDAD DE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS
ORGANISMOS.
Tema 2: Célula eucariota animal.
Estructura, organelos y funciones (cont).
Objetivos:
 Organelos membranosos:
- Estructura y función.

2. COMPARTIMENTACIÓN
 Es un fenómeno observado en todos los
tipos celulares, pero la célula eucariota es
su máximo exponente.
 Da lugar a entornos más o menos
definidos (rodeados o no mediante
membranas biológicas) en las cuales existe
un microentorno que aglutina a los
elementos implicados en una ruta biológica.
 Supone un método de especialización
espacial y temporal.
 El sistema endomembranoso divide la
célula en diversos compartimentos (ap.
Golgi, retículo endoplasmático, vesículas,
lisosomas, etc.).

3. ORGANELOS MEMBRANOSOS
 Retículo Endoplasmático Liso.
 Retículo Endoplasmático Rugoso.
 Complejo o Aparato de Golgi.
 Mitocondrias.
Lisosomas.
 Vacuolas.
 Peroxisomas.

4. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Y
RUGOSO
Es es un sistema membranoso
cuya estructura consiste en una red
de sáculos aplanados o cisternas,
sáculos globosos o vesículas y
túbulos sinuosos que se extienden
por todo el citoplasma y comunican
con la membrana nuclear externa.
Dentro de esos sacos aplanados
existe un espacio llamado lúmen que
almacena las sustancias.
Existen dos clases de retículo
endoplasmático: R.E. rugoso y R.E.
liso.

5. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Y
RUGOSO
Se localiza cercano al
núcleo celular y está
asociado a ribosomas.
Su función consiste en
producir proteínas de
exportación.
Se ubica más alejado
del núcleo y no está
asociado a ribosomas.
Su función es la
síntesis de lípidos
constituyentes de
membrana y la
detoxificación celular.

6. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
TRANSICIONAL
Compartimento de vesículas intermedio
entre el Retículo Endoplasmático Rugoso
y la cara Cis del Complejo de Golgi.
Se denomina también RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO/COMPARTIMIENTO
INTERMEDIO DE GOLGI (ERGIC).
Está constituido por numerosas
vesículas y túbulos formados por la fusión
de vesículas de transferencia derivadas de
la cisterna final del RER, lo que se conoce
como TER.
FUNCIÓN: mediante el desprendimiento
de las vesículas derivadas del TER llegan
al Aparato de Golgi proteínas sintetizadas
en el RER para ser modificadas.

7. APARATO DE GOLGI
 El aparato de Golgi forma parte
del sistema membranoso celular.
 Se sitúa próximo al núcleo y
cerca del centrosoma.
 Su desarrollo es variable,
dependiendo del tipo y de la
actividad celular; suele estar muy
desarrollado en células con
actividad secretora (como son las
glandulares).

8. APARATO DE GOLGI
ESTRUCTURA
La unidad básica del orgánulo es
el sáculo, que consiste en una vesícula o
cisterna aplanada.
Cuando una serie de sáculos se apilan
(entre 3-10), forman un dictiosoma, que
posee dos caras:
a) Cara cis, de formación o proximal:
está relacionada y establece
comunicación o continuidad con el
RER. Es convexa y se considera la cara
de entrada.
b) Cara medial: cara intermedia.
c) Cara trans, de maduración o distal:
es cóncava. Se considera la cara de
salida de las moléculas transportadas
por el Golgi hacia destinos diferentes.

9. APARATO DE GOLGI
ESTRUCTURA (cont) Cara Trans
El dictiosoma está rodeado por una zona
de exclusión en la que abunda el REL, así
como por un gran número
de vesículas (golgianas) pequeñas, que
pueden ser:
- Vesículas de transición: Se sitúan junto
a la cara cis y son las encargadas de
transportar proteínas y lípidos desde el
RE al Golgi.
- Vesículas secretoras: Se originan desde
el Golgi y se encargan de transportar los
productos transformados y Cara Cis
empaquetados desde este orgánulo a
otros destinos.

10. APARATO DE GOLGI
FUNCIONES:
 Desempeña un papel organizador dentro de la célula.
 Participa en el transporte, maduración, clasificación y distribución de
proteínas, modificadas de acuerdo a su destino final y por acción de enzimas
presentes en las cisternas del dictiosoma.
 Completa la glucosilación de lípidos y proteínas iniciada en el RER.
Interviene en la reparación de
membranas, ya que la fusión de
algunas vesículas con éstas
permite reponer fragmentos que
han podido romperse o alterarse.
Sintetiza mucopolisacáridos de
la matriz extracelular de células
animales.
 Sintetiza sustancias como
pectina, celulosa y hemicelulosa
que forman la pared de las
vegetales.

11. MITOCONDRIA
Hasta 10 m 0,5-1 m
 Son orgánulos flexibles, con tamaño y forma variables
aunque típicamente son elípticas.
 Poseen doble membrana, una externa y una interna, esta
últimas invaginada (cresta), cuyo número varía con la
actividad respiratoria y el tipo de célula.
 Se definen dos compartimentos: una matriz mitocondrial y
un espacio intermembranas.
 En la membrana externa hay porinas, que permiten el libre
paso de sustancias mayores a 10 kD.
CURIOSIDAD:
La hipótesis endosimbionte, prácticamente
 La membrana interna está compuesta por 75% de
demostrada mediante pruebas indirectas, postula a proteínas y 25% lípidos. Es permeable solamente a O2, CO2 y
partir de las semejanzas entre las mitocondrias y las H2O.
células bacterianas, que, en algún momento en el
desarrollo de la vida, las bacterias respiratorias (o
 La matriz mitocondrial (gel 50% agua); queda hacia el
sus equivalentes ancestros) penetraron en el interior y contiene alta concentración de enzimas solubles,
citoplasma de otras células y allí se quedaron en substratos, cofactores e iones inorgánicos.
beneficio mutuo, a modo de simbiosis.
 Poseen su propio material genético llamado ADN
mitocondrial.

12. MITOCONDRIA
 Poseen sistemas genéticos completos: llevan a
cabo la duplicación de su ADN, su transcripción y la
síntesis de proteínas; aunque, la mayoría de las
proteínas necesarias para estos procesos están
codificadas en el genoma nuclear. Comprenden el
segundo sistema genético, presente en todas las
células eucariotas.
Desempeña un papel esencial en la biogénesis de
los propios orgánulos porque codifican una serie de
proteínas integrantes de los mismos.
CURIOSIDAD: Una característica
peculiar de las mitocondrias es que son
de origen materno (sólo el óvulo las
CURIOSIDAD: aporta al cigoto) y cómo la mitocondria
El ADN mitocondrial humano está posee ADN, podemos decir que esta
localizado dentro de los confines de la información va pasando a las
membrana interna de este orgánulo. generaciones exclusivamente a través
Mide cinco micrometros de longitud y de las mujeres, aunque existen
presenta un peso molecular de 10 informes que podria ser
millones, que corresponde ocasionalmente trasferido por el padre
exactamente a 16.569 pares de bases. (Schwartz and Vissing, 2002).

13. MITOCONDRIA
FUNCIONES:
 Las mitocondrias se encargan de la obtención de la energía mediante la
respiración celular, proceso de oxidación en el que intervienen las ATP
sintetasas. La energía obtenida se guarda en forma de ATP.
 Como parte de este proceso, en la matriz se efectúa el ciclo de Krebs, la
oxidación de los ácidos grasos, la biosíntesis de proteínas en los ribosomas y
la duplicación del ADN mitocondrial.
 Se encargan de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la
actividad celular.
CURIOSIDAD
Las mitocondrias son
las centrales
energéticas de la
célula; una célula
eucarionte típica
contiene más de 2000
mitocondrias, lo que
ocupa alrededor de la
quinta parte del
volumen celular.

14. LISOSOMAS  Son formados por el retículo
endoplasmático rugoso (RER) y
luego empaquetados por el
complejo de Golgi
 Son vesículas delimitadas por
una membrana.
 Contienen en su interior una
multitud de enzimas digestivas
(hidrolasas) que sólo son activas a
pH ácido.
 La cara interior de la membrana
está muy glucosilada para impedir
el ataque de las propias enzimas
de su contenido interno.
PRIMARIO: Brotan del Complejo de Golgi y sólo contienen las
enzimas digestivas.
LISOSOMAS
SECUNDARIO: Se forman por unión del lisosoma primario con una
vesícula. Tienen materiales en vías de digestión, además de enzimas.
Son de mayor tamaño y contenido heterogéneo

15. LISOSOMAS
FUNCIONES
Llevan a cabo la digestión intracelular
(actuando como el sistema digestivo de
la célula).
Realizan la autofagia celular
digiriendo las membranas celulares
excedentes y aquellos organelos viejos
o defectuosos, generando la
renovación celular.
En los anfibios, realizan la autofagia
del citoplasma de las células de la cola
del renacuajo, para que este se
transforme en un adulto. CURIOSIDAD: En la Artritis reumatoide se observa la
destrucción de las membrana de los lisosomas, con la
Digestión de detritus extracelulares consecuente liberación de las enzimas y la lisis celular.
en heridas y quemaduras, preparando y
limpiando el terreno para la reparación
del tejido

16. LISOSOMAS EN ACCIÓN EN GLÓBULOS
BLANCOS

17. VACUOLAS
 Son estructuras celulares
constituidas por una membrana y
un contenido interno.
 Son vesículas formadas a partir
del retículo endoplasmático, del
aparato de Golgi o de
invaginaciones de la membrana
plasmática.
 En su interior existe
fundamentalmente agua.
Además de agua pueden existir
otras sustancias de forma
predominante (inclusiones).
 Están relacionadas con los
lisosomas secundarios, pues éstos
engloban dos tipos de vacuolas, las
Células de ratón con inclusiones de grasas en heterofágicas o digestivas y las
sus vacuolas autofágicas

18. VACUOLAS
FUNCIONES:
 Acumular agua aumentando el
volumen de la célula sin aumentar el
tamaño del citoplasma ni su salinidad;
 Almacenar sustancias energéticas,
tóxicas, venenos, sustancias de desecho,
etc.
 Constituyen el medio de transporte de
sustancias entre orgánulos del sistema
endomembranoso.
 En células animales existen además
vacuolas fagocíticas, pinnocíticas y
pulsátiles.
Vacuola
fagocítica

19. PEROXISOMAS
Los peroxisomas son orgánulos esféricos
limitados por una membrana de diámetro
variable 0,2-1,5 micras, similares a los lisosomas,
pero que contienen enzimas oxidasas como la
peroxidasa y la catalasa.
 Constituyen una red en el citoplasma,
desplazándose con la participación del
citoesqueleto.
 La membrana que lo constituye es de
naturaleza lipídica y posee numerosas proteínas
(Citocromo P 450).
 En su interior pueden observarse estructuras
cristalinas (nucleoide) que generalmente
corresponden a la enzima urato oxidasa.
 Tienen una vida media de aproximadamente 4
días y medio, y se destruyen por autofagia.
 Se replican por fisión binaria.

20. FUNCIONES:
PEROXISOMAS
 Su función es participar en reacciones metabólicas de oxidación:
-Las oxidasas degradan numerosos metabolitos que penetran al peroxisoma, con
la producción de agua oxigenada utilizando el oxígeno disuelto.
-La catalasa utiliza el agua oxigenada para oxidar otras moléculas. Esta actividad
es muy importante en el hígado y el riñón, donde se realizan los fenómenos de
DESTOXIFICACIÓN de diversas moléculas tóxicas que circulan en la sangre.
 Participan en el metabolismo de los lípidos, generando energía térmica, en
lugar de ATP y en el catabolismo de las purinas.