1 TEMA 4: COMPONENTES DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA:

BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
TEMA 4: COMPONENTES DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA:
Tema 4.- Componentes de la célula eucariótica: envueltas celulares, citoplasma, orgánulos subcelulares y citoesqueleto; núcleo.
2.- Membranas celulares: composición química y estructura (modelo de mosaico fluido). Funciones de la membrana plasmática: Función de
intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, mediada o facilitada (permeasas y canales iónicos) y
transporte activo (concepto). Función de formación e intercambio de vesículas: Endocitosis (fagocitosis y pinocitosis). Exocitosis.
3.- Revestimientos de la membrana.
Glucocáliz: Composición y función.
Pared celular: Composición, estructura (pared primaria, lámina media y secundaria) y funciones (impermeabilización, resistencia mecánica o
daños físicos, defensa/protección contra invasiones bióticas, fenómenos osmóticos (turgencia y plasmólisis), determinante de la forma de las
células, de la rigidez de las células y tejidos (determina el crecimiento) y de soporte (sostén) de la planta.
4.- Hialoplasma o citosol.
5.- Citoesqueleto: Componentes fibrosos (microfilamentos y microtúbulos). Estructura y función. Estructura microfilamentos de actina y función
(p.e. microvellosidades). Estructura microtúbulos de tubulina y función (p.e. centríolos, cilios y flagelos)
6.- Ribosomas: Composición, estructura, localización y función.
7.- Sistemas de endomembranas: morfología y función de cada uno de ellos.
Retículo endoplásmico: diferencias en estructura y función entre REL y RER.
Aparato de Golgi: Dictiosoma. Estructura y función.
Lisosomas: Origen, estructura y función: digestión intracelular.
Vacuola vegetal: diversidad de funciones.
8.- Peroxisomas: morfología, composición y función.
9.- Mitocondrias: morfología, estructura, identificación al m.e y función.
10.- Cloroplastos: morfología, estructura, identificación al m.e y función.
11.- El núcleo en interfase: morfología, estructura (envoltura nuclear, nucleoplasma, nucleolo, cromatina). Relación entre cromatina, fibras
nucleosómicas y cromosoma.
ORIENTACIONES 2011-12
2.- Conocer la composición estructura y función de los componentes de la célula eucariótica.
3.- Reconocer en micrografías obtenidas por microscopía electrónica la estructura de la mitocondria y el cloroplasto.
Eva Palacios Muñoz
1
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
INDICE
1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA (1º Bach.)
2. LA MEMBRANA PLASMÁTICA CELULAR: COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA.
2.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA. PROPIEDADES DE MEMBRANAS
2.2. FUNCIÓN. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE MEMBRANA
FUNCIÓN DE FORMACIÓN E INTERCAMBIO DE VESÍCULAS: ENDOCITOSIS (FAGOCITOSIS Y PINOCITOSIS).
3. REVESTIMIENTOS DE LA MEMBRANA: GLICOCÁLIX Y PARED CELULAR VEGETAL
4. CITOPLASMA DE LAS CELULAS EUCARIOTAS
MATERIAL DE ALMACENAMIENTO O INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS
5. EL CITOESQUELETO DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
6. RIBOSOMAS
7.
8. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PEROXISOMAS
9. MITOCONDRIAS
10. CLOROPLASTOS
11. NUCLEO
1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA (1º Bach.)
(Nivel mínimo)
ELEMENTOS
ELEMENTOS
PRINCIPALES DE
SECUNDARIOS
LA CÉLULA
Membrana de
Pared celular vegetal
secreción o envueltas Matriz extracelular animal
externas
Membrana
plasmática
Citoplasma
-
DESCRIPCIÓN
Envoltura formada por sustancias producidas por las
células y depositadas sobre la superficie externa de la
membrana plasmática.
Unir y comunicar células adyacentes.
Mantener la forma celular y la estructura tisular.
Proteger a las células.
Envoltura que rodea al citoplasma de 75 A de espesor
Limitar la célula.
Regular el paso de nutrientes.
Metabolismo
Contiene el citoesqueleto y los orgánulos
Hialoplasma o citosol
Es el medio interno líquido de las células, delimitado
por el sistema membranoso celular
Citoesqueleto
Red de filamentos y túbulos proteicos.
Morfoplasma Estructuras Ribosomas
(orgánulos)
Eva Palacios Muñoz
FUNCIÓN
Orgánulos globulares de textura porosa
que se pueden hallar dispersos por el
citoplasma o fijos a la membrana del
RER (retículo endoplasmático rugoso).
Estructural (mantener la forma celular)
Permitir el movimiento de la célula y el transporte y
organización de los orgánulos por el citoplasma
(separación de cromosomas en la división celular,..).
Síntesis de proteínas
2
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA (2)
(1º Bach.)
ELEMENTOS
DESCRIPCIÓN
Retículo
Sistema membranoso que forma una red de canales y cavidades y
endoplasmático comunica el interior del núcleo con el exterior de la célula.
C
I
T
O
P
L
A
S
M
A
M
O
R
F
O
P
L
A
S
M
A
Aparato de
Golgi
Vacuolas
Lisosomas
Mitocondrias
(ORGÁNULOS)
Cloroplastos
Membrana nuclear
N
Ú
C
L
E
O
Agrupación de vesículas y sacos aplanados.
Vesículas membranosas de tamaño y forma variable, más
frecuentes y mayores en células vegetales.
Vesículas membranosas de forma esférica, que contienen enzimas
digestivas.
Orgánulos alargados compuestos por una doble membrana: la
externa lisa y la interna, con una serie de repliegues o crestas
mitocondriales.
Orgánulos constituidos por una doble membrana que contiene unos
sáculos membranosos o tilacoides, en cuya membrana se halla el
pigmento verde clorofila.
Doble membrana, parecida a la citoplasmática, con poros
diminutos.
Nucleoplasma
Medio interno del núcleo (líquido viscoso e incoloro) formado por
agua y biomoléculas.
Nucléolo
Estructura asociada a algunos filamentos de ADN, localizada en el
nucleoplasma, que desaparece durante la división celular.
Suele haber 2-3 / célula
Complejo macromolecular formado por ADN y proteínas básicas
(histonas).
Las fibras de cromatina están constituidas por una sucesión de
estructuras redondeadas (nucleosomas).
Aparece en interfase.
Estructuras en forma de bastón, formadas por condensación de la
cromatina (ADN), que aparecen en la división nuclear. Con 2
cromátidas y 1 centrómero. Su nº es constante para cada especie.
Cromatina
Cromosomas
Eva Palacios Muñoz
FUNCIÓN
Transporte y almacenamiento de sustancias necesarias
para la célula.
Síntesis de lípidos en el REL (retículo endoplasmático liso)
y “de proteínas” en el RER (retículo endoplasmático
rugoso).
Síntesis de glúcidos.
Preparación y secreción de sustancias.
Almacenamiento de distintos tipos de sustancias.
Digestión de moléculas grandes incorporadas por las
células o de orgánulos viejos.
Respiración celular (obtención de energía)
Fotosíntesis, es decir, síntesis de moléculas orgánicas a
partir de las inorgánicas.
Protege al ADN.
Separa el citoplasma del nucleoplasma y los procesos que
suceden en ambos.
Regula el intercambio de sustancias (poros)
Síntesis de varios ARN (transcripción) y del ADN nuclear
(replicación o duplicación)
Síntesis del ARNr y ensamblaje de los ribosomas
Conserva y transmite información genética.
Permite la expresión del mensaje genético (transcripción)
durante la interfase.
Forma los cromosomas cuando se divide la célula.
Contiene genes que determinan caracteres heredit.
Facilitan el reparto de información genética del ADN de la
c. madre entre las células hijas.
3
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
2. MEMBRANAS CELULARES: LA MEMBRANA PLASMÁTICA CELULAR
1. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA (MODELO DEL MOSAICO FLUIDO)
2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA: 1. Función de intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, facilitada
(permeasas y canales iónicos) y transporte activo (primario y secundario). 2. Función de formación e intercambio de vesículas: endocitosis (fagocitosis y
pinocitosis).
2.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA (I)
Membrana unitaria o celular (común a todas las membranas biológicas):
Membranas celulares y membranas de orgánulos membranosos: estructura trilaminar (dos bandas oscuras separadas por una banda clara)
Delgada lámina de 75 angstroms de espesor, que rodea y limita completamente a la célula.
Estructura
Espesor
Definición
Funciones
Composición
1 Lípidos de
membrana (40%)
2 Proteínas de
membrana
(60%)
Eva Palacios Muñoz
Unidad de membrana o membrana unitaria (estructura trilaminar: dos bandas oscuras separadas por una banda clara), común a todas las membranas
biológicas.
Las membranas son asimétricas: constan de cara interna y cara externa.
75 angstrom
Estructura que rodea y limita completamente a la célula
Separa el citoplasma y orgánulos citoplasmáticos del medio.
Protege a la célula del medio externo.
1. Controla la entrada y salida de sustancias (barrera selectiva).
Produce y controla gradientes electroquímicos (cadenas de transporte y proteínas)
Intercambia señales con el medio externo.
Controla la división celular o citocinesis.
Inmunidad celular
2. Endocitosis y la exocitosis.
Bicapa lipídica: con zonas hidrófilas (hacia fuera) y zonas hidrófobas (hacia adentro).
Proteínas asociadas a la cara interna, externa o transmembranales.
Fosfolípidos
Cabezas polares (glicerina de fosfoglicéridos)
(anfipáticos)
Colas apolares (ácidos grasos)
Glucolípidos
Derivan de esfingolípidos (células animales) y fosfoglicéridos (vegetales y procariotas)
(contienen oligosacáridos)
Sólo en cara externa de la membrana..
Esteroles
Derivan del colesterol.
Sólo en eucariotas, sobre todo en células animales.
Funciones
Estructural
De reconocimiento y adhesión
Transporte y metabolismo celular.
Tipos (dependiendo del enlace con la
Integrales (enlaces hidrófobos)
Proteínas transmembranales
membrana)
Proteínas asociadas a la cara interna o externa
Glucoproteínas (enlace covalente) en cara ext.
Periféricas
Proteínas asociadas, principalmente a la cara interna.
(enlaces iónicos)
4
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
2.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA (II)
BIOMOLÉCULAS
TIPOS
PROPIEDADES
PROTEÍNAS
Integrales o
Unidas
Son anfipáticas
(52%)
intrínsecas
fuertemente a
(apolares y
los lípidos de
polares)
m. (enlaces
covalentes)
Periféricas o
Unidas
Son solubles
extrínsecas
débilmente a m. (polares)
(enlaces
iónicos)
LÍPIDOS (40%)
Fosfolípidos
Cefalinas
(46%)
Lecitinas (11%)
Esfingolípidos
Colesterol
GLÚCIDOS (8%)
Oligosacáridos
FUNCIONES DE LÍPIDOS
Autoensamblaje
Autosellado
Fluidez
Impermeabilidad
(30%)
Glucoproteínas
Glucolípidos
Son antipáticos:
zonas hidrófilas
(fuera) y
zonas hidrófobas
(dentro)
LOCALIZACIÓN
Están englobadas Transmembranales
total o
Asociadas a caras
parcialmente en
externa o interna
la bicapa
Glucoproteínas en
cara externa
Están adosadas principalmente a la
capa interna.
MOVILIDAD/ etc.
Ej. Proteínas
transmembranosas
Se orientan y se autoensamblan,
formando la bicapa
Giran sobre sí mismos
Se desplazan lateralmente
Pueden cambiar de capa
(raro)
Estabiliza la bicapa
(aumenta su rigidez y
resistencia y disminuye su
fluidez)
Entre los fosfolípidos
Sólo en la cara externa de la m.
Derivan de
esfingolípidos o
fosfoglicéridos
DEFINICIÓN
La formación de bicapas en medios acuosos es espontánea
Las bicapas tienden a cerrarse formando vesículas esféricas
Se debe a su naturaleza hidrófoba y apolar
PROPIEDADES DE MEMBRANAS
Son asimétricas
(asimetría lipídica y proteica)
Son dinámicas
Se unen a los lípidos de m.
y a proteínas integrales
FUNCIÓN
Estructural
De reconocimiento y
adhesión.
Transporte
Metabolismo
Receptores de señales
del medio externo
Mantener potenciales de
membrana (funciones de
relación)
Estructural
Autorreparación de
roturas
Fusión con otras
membranas
Constan de cara interna y
cara externa.
Sus moléculas pueden
desplazarse lateralmente
Autorrepararse
(autosellado)
EXPLICACIÓN
Es impermeable a iones y moléculas hidrosolubles, sobre todo, grandes
Impide que escape de la célula la mayoría de su contenido hidrosoluble
Las glucoproteínas y los glucolípidos sólo están en la cara externa
Las proteínas pueden estar en ambas
Movimiento de difusión lateral
Dentro de cada monocapa, los lípidos pueden intercambiar
fácilmente su lugar con moléculas vecinas
Paso de una monocapa a otra
No ocurre casi nunca
Las bicapas tienden a cerrarse formando vesículas esféricas
Tiene permeabilidad selectiva
Eva Palacios Muñoz
5
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
2.1. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA: MODELO DEL MOSAICO FLUIDO. Singer y Nicholson (1972)
ESTRUCTURA
Doble capa de lípidos
Moléculas Englobadas en la
proteicas bicapa
En ambas caras de
la superficie de la
bicapa
Eva Palacios Muñoz
MOSAICO FLUIDO
Se denomina así porque todas las
Estructura no rígida, sino que permite al
moléculas pueden moverse lateralmente
movimiento de proteínas dentro de la bicapa
lipídica.
Proteínas integrales son también anfipáticas.
(III)
FLUIDEZ
La fluidez de la membrana disminuye si:
1. Aumenta el grado de saturación y longitud
de cadenas de ácidos grasos, así como la
proporción del colesterol.
2. Desciende la temperatura.
Sólo se mantendrá la fluidez si la Tª es mayor que
el punto de fusión de sus lípidos.
6
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
2.2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA (I)
1. Función de intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, facilitada (permeasas y canales
iónicos) y transporte activo (primario y secundario).
2. Función de formación e intercambio de vesículas: endocitosis (fagocitosis y pinocitosis).
Estructural
Transporte
FUNCIONES
Separar y proteger a la célula del
medio externo.
Intercambio de sustancias
TIPOS/ ETC.
Permeabilidad
selectiva
Transporte pasivo
Transporte activo
Formación e
intercambio de vesículas
Endocitosis
Fagocitosis
Difusión
Difusión simple
Difusión facilitada o
mediada
Canales
iónicos
Permeasas
Primario
Secundario
Endosomas y
lisosomas
Pinocitosis
Defensa
Relación
Reconocimiento y adhesión
(inmunidad celular)
Receptora de señales del medio
externo
Adhesión celular
Exocitosis
Receptores de
superficie
Uniones celulares
Uniones comunicantes
Reproducción
Metabolismo
Eva Palacios Muñoz
De oclusión o herméticas
De anclaje
Bandas de
adhesión
Desmosomas
Hemidesmosomas
Gap
Plasmodesmos
Controla la división celular o
citocinesis.
Produce y controla gradientes
electroquímicos
(cadenas de transporte y
proteínas)
7
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
2.2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA (II): TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE MEMBRANA
TIPOS
CARACTERÍSTICAS
TIPOS
SUBTIPOS
CARACTERÍSTICAS
GASTO DE
DE
GRADIENTE
ENERGÍA
TRANSELECTROQUÍMICO
(ATP)
PORTE
(Diferencia de
concentración y
gradiente eléctrico)
No, difusión
A favor del gradiente DIFUSIÓN
1. A través de la membrana. La velocidad
-El tamaño
SIMPLE
espontánea de (entre interior y
depende de
-La diferencia de
P
sustancias
exterior de la célula).
concentración y
A
-Lo lipófila que sea
S
la sustancia.
I
V
O
DIFUSIÓN
2. A través de proteínas de Los canales de la Voltaje
FACILITADA canal o canales iónicos
membrana se
(variaciones del
(mayor velocidad)
abren mediante
potencial eléctrico
de la membrana)
SUSTANCIAS
TRANSPORTADAS
Moléculas lipídicas
(hormonas esteroideas)
Moléculas disueltas de
pequeño peso molecular
(O2, CO2.).
Agua
(ÓSMOSIS)
- Moléculas polares
- Iones (Na+, K+..) o
- Solutos de pequeño tamaño.
(Propagación del impulso
nervioso en las membranas
Ligando
neuronales: entra el sodio y
(neurotransmisores u
se despolariza la m.).
hormonas).
Mediante proteínas
transportadoras
(permeasas)
A
C
T
I
V
O
Sí
-También
intervienen
enzimas de
membrana.
Ej. la ATPasa
(permeasa)
Eva Palacios Muñoz
En contra del
BOMBA DE Na+ - K+ o
gradiente
ATPasa de Na+/K+ antiporte
(mantienen diferentes
concentraciones intra
y extracelulares de
diferentes sustancias).
Cambian su
configuración
(estados ping y
pong)
La ATPasa hidroliza el ATP para
obtener energía para el transporte.
Moléculas polares grandes
(azúcares, aminoácidos,
nucleótidos)
Bombea 3 Na+ al exterior y
2 K+ hacia el interior de las
neuronas
(crea un potencial de
membrana)
8
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
2.2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. (III)
FUNCIÓN DE FORMACIÓN E INTERCAMBIO DE VESÍCULAS: ENDOCITOSIS (FAGOCITOSIS Y PINOCITOSIS).
Sucede mediante vesículas revestidas (rodeadas por una red de filamentos proteicos de clatrina (proteína de la cara interna de la membrana))
(NIVEL MÍNIMO)
MECANISMOS
CONCEPTO
TIPOS
EJEMPLO
ENDOCITOSIS Captación de partículas del medio PINOCITOSIS
Endocitosis de líquidos
Ingestión de agua y partículas en disolución
externo mediante invaginación de FAGOCITOSIS
Endocitosis de sólidos
Ingestión de microorganismos y restos celulares mediante
la membrana
fagosomas (grandes vesículas revestidas), que acaban
uniéndose a lisosomas para formar una vacuola digestiva.
ENDOCITOSIS
Sólo se introduce la sustancia si hay Ingestión de la hormona insulina
MEDIADA POR
su correspondiente receptor en la
RECEPTOR
membrana
EXOCITOSIS
Expulsión de macromoléculas,
Formación de pared celular vegetal
transportadas por vesículas, al
medio externo
Eva Palacios Muñoz
9
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
2.2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. (IV)
TIPO
E
N
D
O
C
I
T
O
S
I
S
E
X
O
C
I
T
O
S
I
S
PROCESOS DE FORMACIÓN DE VESÍCULAS Y FUSIÓN CON LA MEMBRANA QUE GASTAN ENERGÍA
DEFINICIÓN
TIPOS
CARACTERÍSTICAS
VESÍCULAS
Introducción de Según naturaleza y
PINOCITOSIS
Partículas pequeñas y líquidos
Invisibles al M.O.
partículas del
tamaño de partículas
medio, por
FAGOCITOSIS
Partículas grandes, organismos vivos Fagosomas o vesículas de
invaginación de
o restos celulares, sólidos
fagocitosis visibles al M.O.
la membrana
plasmática y
formación de
Según haya o no
ENDOCITOSIS
Sin reconocimiento específico
De endocitosis
vesículas
receptor de membrana SIMPLE
ENDOCITOSIS
Con receptor específico de la
De endocitosis revestida, que
MEDIADA POR
macromolécula
luego pierde el revestimiento
RECEPTOR
de clatrina
(NIVEL ALTO)
EJEMPLO
Todas las células.
Secreción de
FUNCIONES
macromoléculas ESTRUCTURALES
o partículas
O DE RELACIÓN
(secreción de
sustancias sintetizadas
en interior de célula)
Renovación de membrana o
glicocáliz
FUNCIÓN DE
EXCRECIÓN
Eva Palacios Muñoz
Secreción
constitutiva
Secreción regulada
SECRECIÓN DE
PRODUCTOS DE
DESECHO
De sustancias con
función estructural
Continuamente Fusión en toda Vesículas
la membrana
procedentes
del REGolgi.
De sustancias con
Dependiendo
Fusión
Vesículas
función de relación de estímulos
localizada en
revestidas de
externos
determinados
CLATRINA
lugares de la
membrana.
Sustancias procedentes de digestión A veces, fusión en lugares
de partículas fagocitadas
especializados de la membrana
Células del sistema inmunitario
(macrófagos y neutrófilos)
Organismos fagótrofos (amebas
que emiten pseudópodos)
Captura e ingestión del alimento
Absorción del colesterol (que va
a la membrana o a servir para
sintetizar hormonas).
Ingestión de la hormona
insulina.
Hormonas (glándul. endocrinas)
Enzimas digestivas (g.
exocrinas)
Neurotransmisores (neuronas).
Protistas y macrófagos.
10
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
3.
REVESTIMIENTOS DE LA MEMBRANA: MEMBRANAS DE SECRECIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS
3.1. GLUCOCÁLIZ: COMPOSICIÓN Y FUNCIÓN
3.2. PARED CELULAR: COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA (PARED PRIMARIA, LÁMINA MEDIA Y SECUNDARIA) Y FUNCIONES:
 IMPERMEABILIZACIÓN,
 RESISTENCIA MECÁNICA A DAÑOS FÍSICOS,
 DEFENSA/PROTECCIÓN CONTRA INVASIONES BIÓTICAS,
 FENÓMENOS OSMÓTICOS (TURGENCIA Y PLASMÓLISIS), DETERMINANTE DE:

LA FORMA DE LAS CÉLULAS,

LA RIGIDEZ DE CELULAS Y TEJIDOS (DETERMINA EL CRECIMIENTO) Y

DE SOPORTE (SOSTÉN) DE LA PLANTA.
MEMBRANAS DE SECRECIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS
Son capas formadas por sustancias producidas por las células que se depositan sobre la superficie externa de la membrana plasmática.
3.1. GLUCOCÁLIZ O MATRIZ EXTRACELULAR (GLICOCÁLIZ):
Conjunto de cadenas de oligosacáridos pertenecientes a los glucolípidos y glucoproteínas de la membrana celular de muchas células animales.
COMPOSICIÓN
Fracción glucídica.
LOCALIZACIÓN
Rodeando a la célula
(exterior de la membrana)
FUNCIÓN
Protege la superficie celular de daños físicos y
químicos.
EJEMPLOS
Filtra las sustancias que llegan a la célula
Comunicación intercelular:
Reconocimiento e interacción entre las células de los
tejidos (receptores de superficie).
Eva Palacios Muñoz
-Uniones entre células del mismo tejido
- Fecundación de gametos (unión óvulo- espermatozoide)
- Respuestas inmunitarias:
Infecciones por virus y bacterias
Antígenos específicos de cada individuo
(rechazo de transplantes)
11
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
3.1. MEMBRANAS DE SECRECIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS: COMPARACIÓN ENTRE PARED CELULAR Y MATRIZ EXTRACEL. (Más desarrollada)
Son capas formadas por sustancias producidas por las células que se depositan sobre la superficie externa de la membrana plasmática.
TIPOS
CA
RAC
TE
RES
ES
TRUC
TURA
C
O
M
P
O
S
I
C
I
Ó
N
PARED CELULAR VEGETAL
MATRIZ EXTRACELULAR DE C. ANIMALES

Es una envoltura gruesa y rígida, muy organizada.
Componentes: cristalino (celulosa) y amorfo (matriz de pectinas, etc.)

1. Lámina media (pectina,…)
2. Pared primaria (pectina,…)
3. Pared secundaria (celulosa)
Dos componentes:
Red de fibras de celulosa y
Matriz de agua, sales, pectinas,
etc.
Aparece entre las células de los tejidos animales como nexo de unión.
(Desarrollo variable según tejidos).
Es una envoltura glucoproteica unida covalentemente a glucoproteínas y
glucolípidos de m.
Molécula esencial plumosa.
1. Pectatos, proteínas y celulosa
2. Pectina, celulosa, hemicelulosa y
proteína
3. Celulosa
Red de fibras de proteínas en
Colágeno
Elastina
Fibronectina
Lignina
Suberina
y cutina
Gel de glucoproteínas
hidratadas
(glucosaminoglucanos o
GAG o mucopolisacáridos)
(sustancia fundamental
amorfa).
Acido hialurónico
+
Carbonato
cálcico
y sílice
Rigidez
Impermeabilidad
Rigidez
Proteoglucanos o
mucoproteínas
Resistencia
Elasticidad
Adhesión
Proteína filamentosa central +
Muchos filamentos de GAG
(glucosaminoglucanos)
F
U
N
C
I
Ó
N





Unir y comunicar células adyacentes.
Mantener forma celular y estructura tisular.
Intercambiar fluidos.
Resistencia mecánica o daños físicos
 Formar tejidos conectivos u óseo.
Forma el tejido de sostén que perdura tras la muerte
 Reconocimiento y adhesión celulares
(marcador de membrana y receptor de moléculas).
Defensa invasiones bióticas (proteger de agentes patógenos.)
 Proteger de enzimas proteolíticas.
Protección contra fenómenos osmóticos (turgencia y plasmólisis:
Impedir la muerte por turgencia
 Metabolismo (enzimas).
(alta presión osmótica del citoplasma).
Impermeabilización (impedir la pérdida de agua).
Eva Palacios Muñoz
12
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
4. CITOPLASMA DE LAS CELULAS EUCARIOTAS: Conjunto formado por el citosol y todos los demás orgánulos (salvo el núcleo).
4.1. CITOSOL O HIALOPLASMA: Es el medio interno líquido de las células, delimitado por el sistema membranoso celular
COMPOSICIÓN
Agua (85%)
Metabolismo
Sustancias disueltas formando una dispersión coloidal (sol-----gel)
Contiene el citoesqueleto
Eva Palacios Muñoz
FUNCIÓN
Glucólisis
Fermentación
Hidrólisis de grasas
Síntesis de proteínas
Red de filamentos y túbulos proteicos
13
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
4.2. INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS O MATERIAL DE ALMACENAMIENTO: (NIVEL ALTO)
Sustancias inertes hidrófobas que pueden existir en el citoplasma celular de todos los eucariotas.
ORIGEN
LOCALIZACIÓN
INTRACELULAR
REINO
TEJIDO
Productos sintetizados por la
Dentro de grandes
Vegetales Células parenquimáticas de reserva
propia célula, resultantes del
vacuolas o dentro
Células de semillas de oleaginosas
metabolismo o productos de
del citoplasma
desecho
Animales
C. hepáticas y musculares
C. adiposas
TIPOS
INCLUSIONES
Cristalinas
Hidrófobas
COMPOSICIÓN
INTRACELULAR
Depósitos de proteínas En cualquier
mayoritariamente
compartimento
celular, incluido el
núcleo.
Productos sintetizados Dentro de grandes
por la propia célula,
vacuolas o dentro
resultantes del
del citoplasma
metabolismo o
productos de desecho
LOCALIZACIÓN
REINO
Vegetales
Animales
Vegetales
Animales
Granos de almidón
FUNCIÓN
Fuente de energía
Gotas de grasa
Glucógeno
Lípidos (TAG)
Fuente de energía/
contracción muscular
Fuente de energía
EJEMPLO
FUNCIÓN
TEJIDO
Células de Sartoli de tubos
seminíferos de mamíferos
Células de Leydig o
intersticiales, sitas entre
tubos seminíferos.
Células parenquimáticas de
reserva
Células de semillas de
oleaginosas
Células del pericarpio de
frutos cítricos
Hevea brasiliensis
(árbol del caucho)
C. hepáticas y musculares
C. adiposas
C. piel (melanocitos)
Eva Palacios Muñoz
EJEMPLO
Drusas y
ráfides
Proceden de sales
cristalizadas como
oxalato cálcico
Granos de almidón
Fuente de energía
Gotas de grasa
Aceites esenciales
Látex
Glucógeno
Lípidos (TAG)
Pigmentos Melanina
Fuente de energía/
contracción
muscular
Fuente de energía
Protección de piel
14
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
5. EL CITOESQUELETO DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS:
Componentes fibrosos (microfilamentos y microtúbulos). Estructura y función.
1. Estructura microfilamentos de actina y función (microvellosidades).
2. Estructura microtúbulos de tubulina y función (centríolos, cilios y flagelos)
COMPONENTES
ESTRUCTURA
FUNCIÓN
Sección transversal: 13
protofilamentos formados por
dímeros de α y β tubulina, alrededor
de un núcleo central hueco.




MICROFILAMENTOS Actina
(70 angstrom)
Monómeros que forman filamentos
constituidos por dos hebras
enrolladas helicoidalmente.



FILAMENTOS
INTERMEDIOS
(neurofilamentos,
tonofilamentos, etc.)
(100 angstroms)
Muy estable.
MICROTÚBULOS
(240 angstroms)
Eva Palacios Muñoz
COMPOSI
CIÓN
Tubulina +
MAPS
(nivel mínimo)
Proteínas
(queratina,
desmina,
etc.)
Mantenimiento de la forma celular.
Transporte intracelular de orgánulos y partículas.
Constituyen el huso mitótico y los centríolos.
Forman el esqueleto interno de cilios y flagelos.
Contracción muscular.
Movimiento de ciclosis
Soporte estructural (pseudópodos, microvellosidades y
desmosomas)
 Formación del anillo contráctil en la citocinesis de las células
animales.
Estructural.
(en zonas sometidas a esfuerzos mecánicos)
15
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
5. CITOESQUELETO: (II) (MÁS COMPLETO)
Red de filamentos proteicos situados en el citosol que contribuyen a la morfología, organización interna y movimiento celular
COMPONENTES
COMPOSICIÓN
Tubulina
MICROTÚBULOS
(son los más
importantes)
GROSOR
CARACTERES
250 A
Se originan desde la
centrosfera (animales) o un
centro organizador de
microtúbulos (veg.).
Están dispersos en el
citoplasma o formando
cilios, flagelos y
centríolos.
F Microfilamentos
I
L
A
M
E Filamentos
N intermedios
T
O
S
Eva Palacios Muñoz
Actina
(normalmente)
Proteínas
(queratina,
desmina,.)
70 A
150 A
Son neurofilamentos,
(grosor
tonofilamentos o
intermedio) filamentos de queratina
(epitelios y desmosomas),
etc.
ESTRUCTURA
Son
13
formaciones
protofilamentos
cilíndricas.
formados por
dímeros de y
Sección
tubulina,
transversal de
alrededor de un
un microtúbulo: núcleo central
hueco.
FUNCIÓN
1. Mantenimiento de la forma celular (axones).
1. Formar el citoesqueleto, huso mitótico, pseudópodos
y centríolos y derivados (cilios y flagelos).
2. Movimiento de la célula (pseudópodos, cilios y
flagelos).
3. Organización del citoesqueleto
4. Transporte intracelular de orgánulos y partículas.
5. Separación de cromosomas.
Monómeros que forman
filamentos (constituidos por dos
cadenas de actinas enrolladas
helicoidalmente).
1.
2.
Muy estable.
6.
3.
Mantienen la forma de la célula (córtex o red densa)
Soporte estructural de prolongaciones
citoplasmáticas (pseudópodos y microvellosidades)
Contracción muscular (actina + miosina).
Estructural: mantener la forma celular.
(en células sometidas a esfuerzos mecánicos)
16
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
5. CITOESQUELETO (III)
2. ESTRUCTURAS CITOPLASMÁTICAS (CARENTES DE MEMBRANA):
ESTRUCTURAS MICROTUBULARES: CENTRÍOLOS, CILIOS Y FLAGELOS
1. CENTROSOMA: Es exclusivo de células animales, está próximo al núcleo y es un centro organizador de los microtúbulos
2. UNDULIPODIOS: Son prolongaciones citoplasmáticas formadas por microtúbulos y encargadas del movimiento celular
TIPOS DE
ESTRUCTURAS
COMPOSICIÓN
1. DIPLOSOMA
Dos CENTRÍOLOS
perpendiculares entre
sí
2. CENTROSFERA
3. ASTER
Esfera de material
denso.
Microtúbulos radiales
1. TALLO
1.1. Membrana
CENTROSOMA
(CITOCENTRO O
ESTRUCTURA
DETALLES ESTRUCTURA
9 x 3 +0
9 tripletes de microtúbulos que
forman un cilindro hueco
9 x 2 +2
9 dobletes de microtúbulos periféricos
y un par de microtúbulos centrales.
CENTRO CELULAR)
U
N
D
U
L
I
P
O
D
I
O
S
CILIOS Y
FLAGELOS
Eva Palacios Muñoz
1.2. Matriz o
medio interno
1.3. Axonema
Dineína y nexina.
Fibras radiales
2. Zona de transición
3. CORPÚSCULO
BASAL
o cinetosoma
Placa basal
Equivalente a un
centríolo
4. Raíces ciliares
Conjunto de
microfilamentos
9 x 3 +0
Carece de membrana
9 tripletes de microtúbulos,
sin doblete central
FUNCIÓN
Da lugar a todas las estructuras
constituidas por microtúbulos:
 Cilios y flagelos
 Huso acromático
 Citoesqueleto
Centro organizador de microtúbulos
(áster)
Dineína
Permite y origina el
movimiento de microtúbulos
Nexina
Mantiene la forma cilíndrica
Organiza los microtúbulos del axonema
Contráctil
17
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
6. EL CITOPLASMA DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS: RIBOSOMAS
Composición, estructura, localización y función
3. ESTRUCTURAS DEL CITOPLASMA DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
1. RIBOSOMAS : Estructuras globulares carentes de membrana, observables sólo con microscopio electrónico.
ESTRUCTURA
Subunidad mayor 65 S
Subunidad menor 40 S
COMPOSICIÓN
Agua 80%
Libres en el
Proteínas 10%
citoplasma
ARNr 10%
Adheridos a
LOCALIZACIÓN
Aislados
Unidos formando polisomas o
polirribosomas
R. E. R.
FUNCIÓN
Síntesis de proteínas o traducción del mensaje
genético, uniendo los aminoácidos en un orden
predeterminado.
Una vez terminada la biosíntesis, las dos
subunidades se separan
Membrana nuclear externa
Libres en la matriz
de
Mitocondrias (mitorribosomas)
Cloroplastos (plastirribosomas)
Eva Palacios Muñoz
18
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
7.
SISTEMAS DE ENDOMEMBRANAS
ORGÁNULOS CELULARES CON MEMBRANA SENCILLA O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
TIPOS
MORFOLOGÍA
FUNCIÓN
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
APARATO DE GOLGI
Conjunto de membranas y
cavidades cerradas de forma
variable (cisternas, túbulos...).
Sistema membranoso
intracelular que se extiende
entre la membrana plasmática
y la nuclear.
Conjunto de
Cara cis
dictiosomas +
Vesículas de
secreción.
Pila de
cisternas o
sáculos del
dictiosoma
Cara trans
LISOSOMAS
Primarios
Pequeñas
vesículas con
enzimas
hidrolíticos
Secundarios
E. y restos no
digeridos
Orgánulo donde se acumula
agua y otras sustancias:
inclusiones lipídicas, resinas,..
enzimas lisosómicas.
Vesículas esféricas con
enzimas oxidativos
(peroxidasa y catalasa)
VACUOLA VEGETAL
PEROXISOMAS
Eva Palacios Muñoz
Sólo enzimas
Síntesis y transporte de proteínas
y lípidos de membrana o de
secreción, en colaboración con el
Aparato de Golgi.
Recoge vesículas
de transición del
R. E.
Procesa moléculas
por adición de
glúcidos
Forma vesículas
intercisternas
Forma vesículas de
secreción o
lisosomas
Digestión celular
RER
Síntesis, almacén y transporte
de prótidos
REL
Síntesis, almacén y transporte
de lípidos
Control del Ca2+ en músculos
Detoxificación
IDENTIFICACIÓN AL M.
ELECTRÓNICO
Contorno
Con ribosomas
rugoso
asociados
Contorno
liso
Sin ribosomas
Transporte de lípidos.
Cerca del R. E. R. y de la
membrana nuclear, con
dictiosomas de aspecto
Modificación de proteínas (modifica oligosacáridos de concéntrico
glucoproteínas).
Distribución de biomoléculas por la célula: selecciona
las proteínas que se deben transportar.
Secreción de proteínas (exocitosis)
Formación de pared celular vegetal y glucocáliz.
Génesis de lisosomas.
Intracelular
Autofagia
De orgánulos o
(se unen a
células
vacuolas)
Heterofagia
Por fagocitosis o
pinocitosis
Extracelular Vierten sus enzimas al exterior
Almacén de sustancias de reserva (mucha agua, sales y azúcares,
manteniendo la presión de turgencia celular)
Aumentar la superficie de células
Proceden del Golgi
Puede ocupar el 90% del
volumen de la célula vegetal
Permitir la vida de los seres anaerobios en una atmósfera rica en O2.
Vesículas esféricas parecidas a
Retraso en el envejecimiento celular
lisosomas con matriz densa
Reacciones de oxidación de compuestos orgánicos similares a las realizadas
por las mitocondrias; pero sin obtención de ATP (originan agua oxigenada).
Detoxificación (peróxido de hidrógeno, etanol, ión superóxido)
19
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
ORGÁNULOS CELULARES CON MEMBRANA SENCILLA U ORGÁNULOS MEMBRANOSOS O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS (1)
ORGÁNULO
MORFOLOGÍA
TIPOS
FUNCIÓN
EJEMPLO DE FUNCIÓN
RETÍCULO
-Conjunto de membranas y cavidades
RER
Con
1. Síntesis y/o modificación de
Glucosilación
ENDOPLAScerradas de forma variable (cisternas,
ribosomas
proteínas.
MÁTICO
túbulos..)
adheridos
2. Introducción en el lumen.
- Sistema membranoso intracelular que se
mediante
3. Almacén de proteínas.
extiende entre la membrana plasmática y
riboforinas
4. Transporte de proteínas en vesículas.
la nuclear.
REL
Sin
1. Síntesis, almacenamiento y
Fosfolípidos, colesterol, etc.
- Divide el contenido líquido del
ribosomas
transporte de lípidos y derivados
citoplasma en 2 compartimentos: lumen y
2. Detoxificación (alcohol).
citosol
3. Contracción muscular
Retículo sarcoplásmico
- Su membrana es parecida a la plasmática;
pero más delgada y fluida (con menor
proporción de lípidos).
COMPLEJO
Conjunto de dictiosomas
Cara cis o
Recibe
1. Transporte, maduración,
Modificación de proteínas
DE GOLGI
+
de formación o vesículas de
acumulación y secreción de
Selecciona las proteínas que se
vesículas de secreción.
proximal
transición
proteínas (procedentes del RE)
deben transportar. Exocitosis
(cerca del RER)
Presenta polaridad estructural (caras cis y
2. Glucosilación de lípidos y proteínas Modifica oligosacáridos de
trans) y fisiológica (vesículas de
dando lugar a glucolípidos o
glucoproteínas.
transición, intercisternas y de secreción)
glucoproteínas de membrana o de
secreción.
3. Distribución de biomoléculas por la
célula
Transporte de lípidos.
4. Formación de pared celular vegetal y Síntesis de proteoglucanos
glucocáliz.
(mucopolisacáridos) de la
matriz extracelular y de
glúcidos de pared celular
(peptina, hemicelulosa y
celulosa)
5. Génesis de lisosomas.
Eva Palacios Muñoz
20
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
ORGÁNULOS MEMBRANOSOS (2) (Ampliación)
ORGÁNULO
LISOSOMAS
MORFOLOGÍA/ ETC.
Pequeñas vesículas rodeadas por una
membrana unitaria con contenido
enzimático (hidrolasas ácidas:
carboxipeptidasas, fosfatasa ácida,
lipasa, neuraminidasa...)
Estas enzimas digestivas
- se forman en el RER
- pasan al Golgi y
- se acumulan en el interior de
lisosomas.
VACUOLAS
Eva Palacios Muñoz
Orgánulos rodeados por una
membrana plasmática donde se
acumula agua y otras sustancias
(inclusiones: lipídicas, resinas,
látex).
Vacuoma: conjunto de vacuolas de
una célula vegetal.
TIPOS
FUNCIÓNES
PRIMARIO
.
Digestión celular.
(Sólo contiene
enzimas
hidrolíticas)
SECUNDARIOS Vacuola digestiva o Digestión
Heterofagia
Captura de
(contienen
intracelular
sustancias del
heterofágica
sustratos en vías (Fagolisosoma o
exterior por
de digestión y
Heterolisosoma)
endocitosis,
procede de la
cuerpo residual
unión con
expulsado por
vacuolas)
exocitosis
Autofagia
Eliminación de
Vacuola autofágica
(Autofagolisosoma)
restos de
orgánulos
dañados
(metamorfosis,
tejidos sostén)
Cuerpo residual
( telolisoma)
Ej. Granos de
aleurona
Almacén de proteínas en estado cristalino
dentro de semillas.
Vegetales
Tonoplasto:
membrana de la
vacuola
Animales
(vesículas)
Vacuolas pulsátiles
o contráctiles de
protozoos
V. fagocíticas
V. pinocíticas
Almacén de sustancias de reserva (acumular
mucha agua manteniendo turgencia celular)
Aumentar la superficie de células
Contener enzimas lisosómicas.
Regular la presión
Expulsar gran
osmótica
cantidad de agua que
entra por ósmosis.
Nutrición
ORIGEN/ RELACIÓN
A. de Golgi
Unión de lisosoma
primario y vacuola
fagocítica (fagosoma).
Unión de lisosoma
primario y vacuola
autofagocítica
(autofagosoma).
Lisosoma secundario
con restos no expulsados
al exterior.
Fusión de vesículas del
RE y del Golgi o
invaginación de la
membrana./ lisosomas
21
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
8. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PEROXISOMAS: Morfología, composición y función. (I)
(NIVEL MÍNIMO)
Son vesículas esféricas, parecidas a lisosomas con matriz densa y con membrana sencilla; pero que contienen enzimas oxidasas
MORFOLOGÍA
Vesículas esféricas con
enzimas oxidativos
(peroxidasa y catalasa)
FUNCIÓN
Reacciones de oxidación de compuestos orgánicos similares a las realizadas por las mitocondrias; pero sin obtención de ATP (originan agua
oxigenada).
Detoxificación (peróxido de hidrógeno, etanol, ión superóxido)
PEROXISOMAS: Vesículas esféricas parecidas a lisosomas; pero que contienen enzimas oxidasas.
(nivel mayor)
ORGÁNULO
MORFOLOGÍA
COMPOSICIÓN
FUNCIÓN
1.Membrana única (procede Enzimas
Reacciones de oxidación de compuestos 1. Originan agua oxigenada.
PEROXISOMAS del RE)
oxidativas
orgánicos, parecidas a las realizadas por 2. Produce O2 + agua
2.Matriz densa
1. Peroxidasa
mitocondrias
Pero no sintetizan ATP
Con 26 tipos de enzimas
2. Catalasa
Detoxificación de...
- Peróxido de hidrógeno
oxidativas:
3. Otras
- Etanol de bebidas alcohólicas
- Ión superóxido
Eliminar exceso de A. grasos. aa, ..
GLIOXISOMAS Tipo especial de peroxisoma
que sólo se halla en vegetales.
ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PEROXISOMAS (II)
ORIGEN
MORFOLOGÍA
Transformar ácidos grasos almacenados
en glúcidos, durante la germinación de
semillas oleaginosas.
Ciclo del ácido glicoxílico
(MÁS AMPLIADO)
Metabolismo
Su membrana
Vesículas esféricas con una matriz Reacciones de oxidación de compuestos
procede del R. E. densa, parecidas a los lisosomas,
orgánicos similares a las realizadas por
pero con 26 tipos de enzimas
las mitocondrias; pero sin obtención de
oxidasas (peroxidasa y catalasa,
ATP (originan agua oxigenada).
D- aminooxidasa y uratooxidasa)
1º. Peroxidasa
Oxida varios compuestos orgánicos y
desprende H2O2 (agua oxigenada o
peróxido de H, muy tóxico)
2º. Catalasa
Descompone el H2O2 en agua y oxígeno
Eva Palacios Muñoz
ORIGEN
Endosimbiosis
anterior a la de las
mitocondrias.
Permitían la vida en
una atmósfera cada
vez más rica en
oxígeno.
FUNCIÓN
Al principio de la vida
Permitir la vida de los seres
anaerobios en una atmósfera
cada vez más rica en O2.
Actualmente
Retraso en el envejecimiento celular
Eliminar el exceso de ácidos grasos,
aminoácidos, etc.
Detoxificación (eliminación de sustancias
tóxicas oxidándolas: peróxido de
hidrógeno, etanol, ión superóxido)
22
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
9. MITOCONDRIAS: Orgánulos encargados de la obtención de energía mediante respiración celular. (I)
MORFOLOGÍA
Forma y tamaño variable.
Respiración celular
1. Doble membrana
M. mitocondrial externa
FUNCIÓN
Obtener energía para
la célula
Con muchas porinas
Espacio intermembranoso o perimitocondrial.
2. Matriz
mitocondrial
M. mitocondrial
interna
Parecida a la de bacterias, con Creación de gradientes electroquímicos.
ATPasas y CTE en crestas
Fosforilación oxidativa
mitocondriales
ADN mitocondrial circular
Parecidos a bacterias
Ribosomas 70S o mitorribosomas
Síntesis de ATP
Codifica sus propias proteínas y ARN.
Util en estudios de Genética evolutiva.
1. Síntesis de proteína mitocondriales
ARN
Enzimas y transportadores de electrones.
Eva Palacios Muñoz
2.
3.
4.
Ciclo de Krebs: génesis de intermediarios metabólicos
 –oxidación de ácidos grasos
Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico.
23
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
9. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: MITOCONDRIAS: MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA, IDENTIFICACIÓN AL M.E. Y FUNCIÓN (II) (VACÍO)
ORG.
MORFOLOGÍA
Forma y tamaño …………….
M
I
T
O
C
O
N
D
R
I
A
S
FUNCIÓN
……………… celular (obtener energía para la célula).
M. mitocondrial …………… (con muchas porinas)
1. ………………..doble
………………… perimitocondrial.
M. m. …………….. (parecida a la de bacterias), con
ATPasas y CTE en Crestas mitocondriales.
2………… mitocondrial ……………… mitocondrial circular
……………….. 70S
Creación de ………………. electroquímicos.
……………………… oxidativa (Síntesis de ATP).
Codifica sus propias proteínas y ARN.
Util en estudios de Genética evolutiva.
Sintesis de proteína mitocondriales
ARN
Enzimas y transportadores de electrones.



Eva Palacios Muñoz
Ciclo de …………: génesis de intermediarios
metabólicos.
Beta –………………de ácidos grasos.
Descarboxilación oxidativa del ácido ……………..
24
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
9.MITOCONDRIAS (III)
(VERSIÓN ANTERIOR SOLUCIONADA, AMPLIADA Y COLOREADA )
MORFOLOGÍA
FUNCIÓN
Forma y tamaño variable.
RESPIRACIÓN CELULAR
(obtener energía para la célula).
ORIGEN
Endosimbiosis
M. mitocondrial externa (con muchas porinas)
1. Membrana
doble
2. Matriz
mitocondrial
Procede de la vesícula de
endosimbiosis.
Espacio intermembranoso o perimitocondrial.
* M.m. interna (parecida a la de bacterias), con
ATPasas y CTE en Crestas mitocondriales.
Creación de gradientes electroquímicos.
Fosforilación oxidativa
* ADN mitocondrial circular
Codifica sus propias proteínas y ARN.
Util en estudios de Genética evolutiva.
Sintesis de proteína mitocondriales
Parecidos a bacterias
* Ribosomas 70S o
mitorribosomas
ARN
Enzimas y transportadores de electrones.
Eva Palacios Muñoz
Síntesis de ATP Procede de la bacteria ancestral o
procariota endosimbionte.
Reproducción independiente por
bipartición, estrangulación o
escisión.
CICLO DE KREBS: génesis de intermediarios metabólicos.
Beta – oxidación de ácidos grasos.
Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico.
25
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
10. PLASTOS O PLASTIDIOS: (II)
Orgánulos característicos de vegetales, con doble membrana, que sintetizan y almacenan sustancias
CLOROPLASTOS: MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA, IDENTIFICACIÓN AL M.E. Y FUNCIÓN (I) (VERSIÓN IMPRIMIBLE MÁS ESTRUCTURADA)
ORGÁNULO
PLASTOS
1.CLOROPLASTOS
MORFOLOGÍA
ESTRUCTURA
Membrana doble
Forma y tamaño variable (oval,
estrellada, acintada, en copa,
helicoidal). Tamaño mayor que
las mitocondrias.
1. Membrana doble
FUNCIÓN
COMPONENTES
Almacén de sustancias en
vegetales.
Pigmentos, sustancias de reserva,
etc.
FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA
CON LUZ
Obtener energía para la célula
FASE LUMINOSA DE LA
FOTOSÍNTESIS
1.FOTOFOSFORILACIÓN Y
2. GENERACIÓN DE PODER
REDUCTOR.
1.M. plastidial externa Muy permeable
Espacio periplástico o intermembranoso.
2.Tilacoides
y grana
3. Estroma
2. M. plastidial interna Parecida a la de
bacterias,
con proteínas
específicas
transportadoras
Conjunto de sacos 1.Membrana tilacoidal Fotosistemas o centros
membranosos
de reacción.
paralelos al eje
Pigmentos antena.
mayor del
ATPasas
cloroplasto,
CTE
parecidos a
2. Espacio tilacoidal
crestas
mitocondriales
Enzimas
Ribulosa 1,5- difosfatocarboxilasa
ADN plastídico
Ribosomas 70S
Inclusiones
Eva Palacios Muñoz
FASE OSCURA DE LA
FOTOSÍNTESIS
Ciclo de Calvin (fijación del CO2
en moléculas orgánicas)
Circular de doble hélice. Codifica sus propias proteínas y
ARN.
Sintesis de proteínas plastidiales
ANABOLISMO:
Fijación de CO2
Almacenamiento de almidón.
Biosíntesis de ácidos grasos
Asimilación de nitratos y
sulfatos.
Gránulos de almidón,
lípidos
26
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
10. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: PLASTOS O PLASTIDIOS: (II)
(VERSIÓN COMPLETA COLOREADA)
Orgánulos característicos de vegetales, con doble membrana, que sintetizan y almacenan sustancias
TIPOS DE PLASTOS
Cloroplasto
Cromoplasto
Leucoplasto
Protoplasto
ORGÁNULO
PLASTOS O
PLASTIDIOS
(cromoplasto,
leucoplasto, cloroplasto)
CLOROPLASTOS
CONTENIDO
Pigmentos fotosintéticos y
sustancias de reserva
Pigmentos
Sustancias de reserva
EJEMPLOS
Clorofila
caroteno, licopeno 
Almidón. Forma intermedia en la diferenciación del cloroplasto
Precursores de cloroplastos
MORFOLOGÍA
Membrana doble
Forma y tamaño variable (oval, estrellada, acintada, en copa,
helicoidal). Tamaño mayor que las mitocondrias.
FUNCIÓN
Almacén de sustancias (pigmentos,
sustancias de reserva, etc.) en
vegetales.
ORIGEN (NO)
A partir de proplastos, dependiendo
del tejido y su función.
Fotosíntesis oxigénica con luz
(obtener energía para la célula).
Endosimbiosis
M. plastidial externa (muy permeable)
Procede de la vesícula de
endosimbiosis.
1. Membrana doble
Espacio periplástico o
intermembranoso.
* M.p. interna (parecida a la de
bacterias), con proteínas específicas
transportadoras.
Eva Palacios Muñoz
Procede de la bacteria ancestral o
procariota endosimbionte.
2. Tilacoides y grana
(¡parecidos a crestas
mitocondriales!)
Conjunto de sacos membranosos
paralelos al eje mayor del cloroplasto.
- Membrana tilacoidal
- Espacio tilacoidal
3. Estroma
* ADN plastídico circular de doble
hélice.
Fotosistemas o centros de reacción.
Pigmentos antena.
ATPasas
CTE
Fotofosforilación y generación de
poder reductor.
Codifica sus propias proteínas y
ARN.
* Ribosomas 70S
Sintesis de proteínas plastidiales
Inclusiones (gránulos de almidón,
lípidos)
Enzimas (ribulosa 1,5- difosfatocarboxilasa).
Ciclo de Calvin: Fijación del CO2
en moléculas orgánicas
Invaginación
Fragmentación de la membrana del
endosimbionte.
Reproducción independiente por
escisión binaria (= mitocondrias) de
otros preexixtentes dependiente de
luz.
Desde protoplastos.
Leucoplastos: forma intermedia en la
diferenciación del cloroplasto.
27
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
10. ORGÁNULOS ENERGÉTICOS: COMPARACIÓN DE MORFOLOGÍA Y FUNCIÓN DE MITOCONDRIAS Y CLOROPLASTOS (III)
SEMEJANZAS
MITOCONDRIAS
CLOROPLASTOS
MORFOLOGÍA
FUNCIÓN
MORFOLOGÍA
FUNCIÓN
1.Morfología
Alargada
RESPIRACIÓN CEL.
Ovoide
FOTOSINTESIS
2.Membrana doble
MEMBRANA EXTERNA
Membrana mitocondrial
Con muchas porinas
Membrana plastidial
Muy permeable
(procede de la vesícula de
externa
externa
endosimbiosis)
ESPACIO
Espacio intermembranoso o
Espacio periplástico
INTERMEMBRANOSO
perimitocondrial.
MEMBRANA INTERNA
Membrana mitocondrial
Membrana plastidial
(procede de la bacteria
interna
interna
ancestral o procariota
endosimbionte).
Función de
En crestas mitocondriales
FOSFORILACIÓN
Tilacoides y grana
FOTOFOSFORILACIÓN
membranas:
OXIDATIVA
(En Membrana tilacoidal
Y GENERACIÓN DE
FOSFORILACIÓN
y Espacio tilacoidal)
PODER REDUCTOR.
(Síntesis de ATP
mediante ATPasas y
CTE)
3. Contenido
MATRIZ MITOCONDRIAL
CATABOLISMO:
ESTROMA
ANABOLISMO:
- CICLO DE KREBS
-CICLO DE CALVIN
- Beta – oxidación de
(Fijación de CO2)
ácidos grasos.
-Almacenamiento de
- Descarboxilación
almidón.
oxidativa del ácido
-Biosíntesis de ácidos
pirúvico.
grasos
-Asimilación de nitratos y
sulfatos.
* ADN
Codifica sus
* ADN mitocondrial
* ADN plastídico
circular
propias proteínas
bicatenario y ARN
* Ribosomas 70S
* Mitorribosomas
Plastirribosomas
Eva Palacios Muñoz
28
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
EL NÚCLEO EN INTERFASE: Morfología, estructura (envoltura nuclear (poros nucleares) y carioplasma/ nucleoplasma (nucléolo y
cromatina), identificación al M.E. de cada uno de sus componentes, relacionándolos con su función.
1. EL NÚCLEO EN INTERFASE:
MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA, FUNCIÓN E IDENTIFICACIÓN AL M. E. DE CADA COMPONENTE.
El aspecto del núcleo varía en función del momento del ciclo celular:
1. NÚCLEO INTERFÁSICO (en reposo aparente)
2. NÚCLEO MITÓTICO (en él se diferencian los cromosomas)
EL NÚCLEO EN INTERFASE
MORFOLOGÍA
Forma
Muy variable
Tamaño
Constante/ tipo de célula
Número
Anucleadas
Uninucleadas
Binucleadas
Plurinucleadas
Posición
Central
Lateral
Basal
EJEMPLO
Esférico, ovalado, polilobulado, discoidal (vegetales)
10 % del volumen celular
Glóbulos rojos
Adipocitos
Paramecios
Macronúcleo y micronúcleo
Sincitio
Célula obtenida por fusión de
C. musculares estriadas esqueléticas
varias células
Plasmodio Célula obtenida por división de un
núcleo sin división celular posterior
C. animales
C. embrionarias
C. vegetales y algunas animales
Adipocitos
C. secretoras
FUNCIÓN
NÚCLEO
Contiene la información genética (ADN)
Replicación del ADN
Síntesis de todos los ARN
Eva Palacios Muñoz
NUCLÉOLO
Síntesis de ARN ribosómico (ribosomas)
29
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
2. NÚCLEO: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN
COMPONENTES
MEMBRANA NUCLEAR
DEFINICIÓN
COMPOSICIÓN/ TINCIÓN
FUNCIÓN
Compleja organización que limita al núcleo
Separar el nucleoplasma del citosol
NUCLEOPLASMA
O
CARIOPLASMA
O
MATRIZ
NUCLEAR
Matriz semifluida sita en el interior del
núcleo que contiene
Cromatina
ADN y
proteínas
Proteínas
Material no
cromatínico
Muy refringente
Basófilo
N
U
C
L
É
O
L
O
Estructura carente de membrana situada
dentro del núcleo interfásico, próximo a la
envoltura nuclear.
CRO
MA
TI
NA
Estructura empaquetada y compacta
formada por el ADN asociado a proteínas.
Genoma de las células eucarióticas.
Se tiñe con colorantes
básicos
CRO
MO
SO
MAS
Estructuras con forma de bastoncillo que
aparecen durante la división del núcleo
(cariocinesis).
Se colorean con colorantes
básicos.
Eva Palacios Muñoz
Síntesis de los ARN (ARN m, ARN t y ARN n)
Replicación del ADN
Fijación del nucléolo y los sectores de las fibras de
cromatina
Síntesis del ARN r
Desaparece y reaparece durante la mitosis.
Suele haber 1/ núcleo; pero también puede
haber 2 ó más.
Contener información genética para transcripción
de los ARN
Conservar y transmitir la información genética
contenida en el ADN
Facilitar el reparto del material genético (ADN) de
la célula madre entre las dos células hijas
30
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
3. NÚCLEO INTERFÁSICO
MORFOLOGÍA
( al M. O.)
ENVOLTURA
1. Doble
NUCLEAR
membrana
ULTRAESTRUCTURA
IDENTIFICACIÓN AL M. E. DE CADA COMPONENTE
Membrana nuclear externa
 Ultraestructura trilaminar
 Con ribosomas adosados
 Unida a la m. del RER
Espacio perinuclear o
intermembranoso
Membrana nuclear interna
2. Lámina fibrosa o nuclear
3 Proteínas fibrilares o láminas
(Semejantes a filamentos intermedios del citoesqueleto)
3. Poros
nucleares
NUCLEOPLASMA
Complejo de poro
Red de proteínas fibrilares
(semejantes al citoesqueleto)
NUCLÉOLO
Nucleolar
Zona fibrilar
Nuclear
Zona granular
Cromatina
asociada
Componente
FUNCIÓN
Separar el núcleo del citoplasma
Fijar las fibras de cromatina
Formación de cromosomas
Formación de poros
Cilindro formado por un octógono de
proteínas
Diafragma
Material denso
Gránulo central Ribosomas recién formados
(a veces)
Gránulos de enzimas, ribonucleoproteína y ARNr
Regular el paso de sustancias
Estructuras plumosas de
ARN n de 45 S asociado a proteínas
Subunidades ribosomales en maduración
Regiones organizadoras nucleolares (NOR)
Fabricar ARNr
Anillo
Disminuir la luz del poro
Síntesis de los ARN
Replicación o síntesis del ADN
Síntesis de ribosomas
Codificar el nucléolo
(el ADN de esta zona es portador de
genes para sintetizar ARN n o
nucleolar)
CROMATINA
Eva Palacios Muñoz
31
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
3’. NÚCLEO INTERFÁSICO
MORFOLOGÍA
ULTRAESTRUCTURA
( al M. O.)
IDENTIFICACIÓN AL M. E. DE CADA COMPONENTE
ENVOLTURA
1. Doble membrana con
Membrana nuclear
 Ultraestructura trilaminar
NUCLEAR
un espacio
externa
 Con ribosomas adosados
intermembranoso
 Unida a la m. del RER
Espacio perinuclear Continuación del espacio reticular
o intermembranoso
Membrana nuclear
Proteínas integrales de la membrana
interna
2. Lámina fibrosa o lámina nuclear
3 Proteínas fibrilares o
Semejantes a filamentos
láminas
intermedios del
citoesqueleto
3. Poros nucleares
NUCLEOPLASMA
NUCLÉOLO
Red de proteínas
fibrilares (semejantes al
citoesqueleto)
Complejo de poro
Anillo
Cilindro formado por un
octógono de proteínas
Gránulos de
Diafragma
Gránulo central
(a veces)
Intercromatina
Material denso
Ribosomas recién
formados
Enzimas,
ribonucleoproteína
ARNr
Pericromatina
Partículas de ribonucleoproteína
Zona fibrilar
Estructuras plumosas
1.
Componente Estrictament
e nucleolar Zona granular
2. Nuclear
Cromatina
asociada
Subunidades ribosomales
en maduración
Perinucleolar
Intranucleolar
ARN n de 45 S asociado a
proteínas
ARN r de 28 S, 18S, 5´8 S
y 5 S asociados a proteínas
Regiones organizadoras
nucleolares (NOR)
FUNCIÓN
Separar el núcleo del citoplasma
- Fijar las fibras
de cromatina
- Se relacionan
con la formación
de poros
Regular el paso
de sustancias
Formación de
cromosomas
Subunidades
ribosómicas o
proteínas
pequeñas
Disminuir la luz del poro
Síntesis de los ARN
Replicación o síntesis del ADN
Fabricar ARNr
Síntesis de ribosomas
Codificar el nucléolo
(el ADN de esta zona es portador de
genes para sintetizar ARN n o
nucleolar)
CROMATINA
Eva Palacios Muñoz
32
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
4. RELACIÓN ENTRE CROMATINA, FIBRAS NUCLEOSÓMICAS Y CROMOSOMAS
CONCEPTOS
DEFINICIÓN
FIBRAS O FILAMENTOS Término usado por los citólogos para referirse al
NUCLEOSÓMICOS
filamento cromosómico fundamental, que debía permanecer a lo largo
(antiguamente cromonema) de todo el ciclo celular, alcanzando su máxima extensión en el núcleo
interfásico y su máxima condensación en el cromosoma
CROMATINA
Estructura empaquetada y compacta formada por el ADN asociado a
proteínas. Procede de los cromosomas que se descondensan al final
de la división del núcleo.
CROMOSOMAS
COMPOSICIÓN MOLECULAR DE LA CROMATINA
BIOMOLÉCULAS
TIPOS
CARACTERES
Proteínas
Histonas
Proteínas muy básicas
No histonas Muy abundantes
Eva Palacios Muñoz
Filamentos de ADN en
diferentes estados de
condensación
Fibra de 100 A
“Collar de perlas”
Laxa o
condensada
Fibra de 300 A
“Solenoide”
Estructuras con forma de bastoncillo que aparecen durante la división Fibra de ADN de unos 300 A de diámetro como mínimo, que
del núcleo (cariocinesis).
se halla muy replegada
A) NÚCLEO INTERFÁSICO: CROMATINA
MORFOLOGÍA (Al M. O.)
TIPOS DE CROMATINA según su
SUBTIPOS
condensación y tinción
Heterocromatina
Cromatina
Constitutiva del organismo
condensada
Facultativa
(300 A)
Eucromatina
Cromatina
difusa o laxa
(100 A)
ADN
ULTRAESTRUCTURA (M. E.)
Fibra de cromatina de 100 A de diámetro
“Collar de cuentas o perlas”
LOCALIZACIÓN
FUNCIÓN
Está así en todas las células del organismo
Está condensada sólo en determinadas células del
mismo individuo
COMPOSICIÓN
Gran % de aminoácidos básicos (arginina
y lisina) con carga +
Inactiva
No hay
transcripción
Activa
Sí se puede
hacer
transcripción
de genes
EJEMPLOS
H1, H2A, H2B, H3 y H4
La mayoría son enzimas
Las cadenas de ADN están
desespiralizadas, es decir, como
largos filamentos con estructura
secundaria de doble hélice
33
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
4 . RELACIÓN ENTRE CROMATINA, FIBRAS NUCLEOSÓMICAS Y CROMOSOMAS
NÚCLEO INTERFÁSICO: CROMATINA
MORFOLOGÍA (Al M. O.)
TIPOS DE CROMATINA
DEFINICIÓN
Heterocromatina
Heterocromatina constitutiva del
Está condensada en todas las células del
(Cromatina
organismo
organismo
condensada)
Heterocromatina facultativa
Está condensada sólo en determinadas
células del mismo individuo
Eucromatina
Laxa
(Cromatina difusa)
COMPOSICIÓN MOLECULAR DE LA CROMATINA
ADN
Proteínas Histonas
Proteínas
Gran % de arginina y lisina con carga +
muy básicas
No histonas
Eva Palacios Muñoz
FUNCIÓN
Inactiva
Inactiva
Activa
(transcripción de genes)
H1, H2A, H2B, H3 y H4
Muy abundantes
La mayoría son enzimas
34
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
5. ULTRAESTRUCTURA DE LA CROMATINA (al M. E.): “MODELO DEL SOLENOIDE”
NIVELES DE
SUBTIPOS
COMPOSICIÓN
EMPAQUETAMIENTO
DE L ADN EN LA CROMATINA
Y/ O CROMOSOMAS
FIBRA 100 A “Collar de perlas” Forma laxa
Cromatina sin histona H1: Doble hélice de ADN o fibra de 20 A
DE
o
Nucleosomas
(200 pares de bases)
Filamento
(100 A)
C
nucleosómico
R
Octámero de histonas
O
(antiguamente
M
cromonema)
Forma
Cromatina con H1:
A
condensada
Nucleosomas + Histona
T
H1
I
Hay 6 nucleosomas por vuelta y la histona H1 formando el eje central
300 A “Solenoide”
N
A
Se enrolla sobre el octámero
Se une a los dos nucleosomas
colindantes
(ADN espaciador)
2 de H2A y 2 de H2B
2 de H3 y 2 de H4
DE
CROMOSOMAS (7000 A)
NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN
EN LA
CROMATINA
EN EL
CROMOSOMA
Eva Palacios Muñoz
Doble hélice de ADN desnudo
Primer nivel
“Collar de
Forma laxa: Cromatina sin histona H1
perlas”
Forma condensada: Cromatina con H1
2º nivel
“Solenoide”
Tercer nivel
4º nivel
5º nivel
“Bucles”
“Rodillo” formado por 30 rosetas ( 6 bucles/ roseta)
Cromosoma = Sucesión de rodillos
Hay 6 nucleosomas /vuelta y
la histona H1 formando el eje central
DIÁMETRO DE LA FIBRA
Angstroms
nm
20
100
2
10
300
30
600
60
7000
700
ACLARACIONES
La mayor parte de la eucromatina del
núcleo interfásico está en forma de
fibras de 100 A
En los cromosomas el nivel más bajo de
empaquetamiento es la fibra de 300 A
35
BIOLOGIA 2º BACHILLERATO. CEA “GARCIA ALIX”
5’. ULTRAESTRUCTURA DE LA CROMATINA (al M. E.)
NIVELES DE
DEFINICIÓN
EMPAQUETAMIENTO
DE L ADN EN LA CROMATINA
Y/ O CROMOSOMAS
FIBRA 100 A
DE
C
R
O
M
A
T
I
N
A
300 A
(30
nm)
“Collar de
Cada fibra
cuentas o
cromatínica aislada
perlas” o
Filamento
nucleosómico o
núcleofilamento
Cromonema
(antiguamente)
“Solenoide”
Fibras adosadas
entre sí en forma
espiral
SUBTIPOS
Forma laxa Nucleosoma
(100 A o 10 nm)
COMPOSICIÓN
Filamento de ADN
Doble hélice de ADN
o fibra de 20 A (200
pares de bases)
Núcleo o platisoma
Octámero de
histonas
Se enrolla sobre el
octámero
Se une a los dos
nucleosomas colindantes
(ADN espaciador)
2 de H2A y 2 de H2B
2 de H3 y 2 de H4
Forma
Nucleosoma +
condensada Histona H1
6 nucleosomas /
vuelta.
Interviene la
histona H1
de
CROMOSOMAS (700 nm)
NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN
EN LA
CROMATINA
EN EL
CROMOSOMA
Eva Palacios Muñoz
Doble hélice de ADN desnudo
Primer nivel
“Collar de
Cromatina sin histona H1
perlas”
Cromatina con H1
2º nivel
“Solenoide”
Tercer nivel
4º nivel
5º nivel
“Bucles”
“Rodillo” formado por 30 rosetas ( 6 bucles/ roseta)
Cromosoma = Sucesión de rodillos
Hay 6 nucleosomas /vuelta y
la histona H1 formando el eje central
DIÁMETRO DE LA FIBRA
Angstroms
nm
20
100
100
2
10
10
300
30
600
60
ACLARACIONES
La mayor parte de la eucromatina del
núcleo interfásico está en forma de
fibras de 100 A
En los cromosomas el nivel más bajo de
empaquetamiento es la fibra de 300 A
36