El citoplasma es el espacio celular comprendido

TEMA 13. EL CITOPLASMA CELULAR
El citoplasma es el espacio celular comprendido entre la membrana citoplasmática y la
envoltura nuclear.. Está constituido por el hialoplasma y los orgánulos celulares.
5.1 EL HIALOPLASMA
- Es el medio interno del citoplasma. Se encuentra delimitado por la membrana
citoplasmática y la envoltura nuclear.
- En el se sitúa el citoesqueleto y los orgánulos celulares.
- Estructura:
o Es un medio acuoso en el cual aparecen disueltas gran cantidad de moléculas
como prótidos, lípidos, glúcidos, ácidos nucléicos, productos del
metabolismo y sales minerales disueltas
- Función:
o Es el medio en el que se mueven los orgánulos citoplasmáticos
o Es el medio en el que se realizan muchos procesos metabólicos (glucólisis,
gluconeogénesis, fermentación láctica..)
5.2 EL CITOESQUELETO
- Aparece en todas las células eucariotas.
- Está formado por una red de filamentos protéicos como microfilamentos, filamentos
intermedios, microtúbulos..
- Función:
o Mantiene la forma celular
o Responsable del transporte de los orgánulos celulares
A. Microfilamentos
- Son filamentos de actina
- Estructura:
o Dos cadenas de filamentos de actina enrolladas entre si
- Función:
o Mantiene la forma celular
o Las microvellosidades y evaginaciones del citoplasma están sostenidas por
filamentos de actina
o Permiten el movimiento ameboide
o Intervienen en la contracción muscular
B. Filamentos Intermedios
- Filamentos que tienen un diámetro intermedio entre microfrilamentos y
microtúbulos
- Función:
o Se localizan en zonas de la célula sometidas a esfuerzos mecánicos
o Los neurofilamentos mantienen la estructura de los axones de las neuronas
o Los tono filamentos aparecen en los desmosomas de unión celular
C. Microtúbulos
- Constituidos por moléculas de tubulina
- Se originan a partir del centrosomas en las células animales y de un centro
organizador de microtúbulos en las vegetales
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-
Función:
o Originan los centríolos y sus estructuras derivadas cilios y flagelos
o Constituyen el huso acromático
o Forman parte del citoesqueleto
o Sirven como camino para el desplazamiento de los orgánulos celulares o de
la difusión de biomoléculas citoplasmáticas
5.3. ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOS
A. Centrosoma
- Aparece próximo al núcleo y se considera el organizador de microtúbulos
- Estructura:
o En el interior aparece el diplosoma formado por dos centriolos dispuestos
perpendicularmente.
o El diplosoma está inmerso en el interior de un material denso denominado
centrosfera
o De la centrosfera parten radialmente una serie de microtúbulos que
constituyen el aster
o Cada centriolo tiene forma cilíndrica y está constituido por 9 tripletes de
microtúbulos que se disponen formando un cilindro. El centriolo mantiene
su estructura debido a proteínas que unen los tripletes entre si y radialmente
con un complejo protéico central
-
Función:
o Del centrosoma derivan todas las estructuras constituidas por microtúbulos:
 Cilios y flagelos encargados del movimiento celular
 Huso acromático encargado de la separación de cromosomas durante
la división celular
 Las células vegetales que no poseen centrosoma construyen sus
microtúbulos a partir de un centro organizador similar a la
centrosfera de células animales
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
Cilios y Flagelos:
 Son prolongaciones citoplasmáticas dotadas de movimiento
 Se diferencian en su longitud (cilios cortos y flagelos largos)
y en su número (cilios muchos, flagelos 1 o 2)
 Están constituidos por 4 zonas: tallo, zona de transición ,
corpúsculo basal y raíz
 El corte a nivel de tallo, muestra las siguientes partes:
membrana citoplasmática, matriz, axonema ( 9 pares de
microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos centrales).
 En la zona de transición aparece la placa basal
 En la base aparece una estructura semejante a la del centriolo.
De la base parten hacia el interior del citoplasma las raices
Corte transversal de cilio a nivel de tallo
B.
-
-
Ribosomas
Son orgánulos globulares constituidos por proteínas asociadas a ARNr .
Se hallan dispersos en el citosol o adheridos a la membrana del R.E.R.
Estructura:
o Son orgánulos esféricos divididos en dos subunidades: una menor de 40 S
(velocidad de sedimentación); y una mayor de 65 S
Función:
o Intervienen en la síntesis de proteínas. Los ARNm son leídos por una serie de
4 a 50 ribosomas. El conjunto recibe el nombre de polisomas o
polirribosomas
C. Retículo Endoplasmático
- Es un sistema membranoso compuesto por sáculos aplastados, túbulos y cisternas
por todo el citoplasma , y que se halla en comunicación con la membrana nuclear
externa
- Este sistema constituye el único compartimiento con un espacio interno que recibe
el nombre de lumen del r.e.
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-
En el retículo se diferencian dos regiones: retículo endoplasmático rugoso, con
ribosomas en su cara externa, y retículo endoplasmático liso que carece de
ribosomas
Retículo endoplasmático rugoso:
o Presenta ribosomas adheridos al lado citoplasmático de su membrana
o Está formado por sáculos aplastados conectados entre si, con la envoltura
nuclear y con el retículo liso.
o Estructura:
- La membrana del retículo presenta proteínas de anclaje de los
ribosomas y proteínas que actúan como canales de penetración de las
proteínas sintetizadas en los ribosomas
o Función:
- Síntesis de proteínas mediante los ribosomas de su membrana, su
introducción en el lumen
- Glucosilación de las proteínas
- Transporte de proteínas hacia los orgánulos donde van a actuar. El
transporte se realiza en el interior de vesículas que se producen por
gemación de la membrana del r.e.r
Retículo endoplasmático liso
o Carece de ribosomas.
o Está constituido por una red de túbulos unidos al r.e.r.
o Función
- Sintetiza casi todos los lípidos de membrana, que se transportan a otros
orgánulos mediante proteínas de transferencia o por vesículas producidas
por gemación
D. Complejo de Golgi
- Estructura:
o Está formado por los “dictiosomas” conjunto de sáculos apilados y
relacionados entre sí, que aparecen rodeados de vesículas membranosas
o Presenta polaridad, es decir en los dictiosomas se diferencian dos caras:
- Cara de formación o cis:
 Constituida por cisternas convexas conectadas con el r.e.r.
- Cara de maduración o trans:
 Las cisternas presentan un grosor mayor, y a partir de ellas se
originan vesículas y gránulos de secreción
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-
Función:
o Modificación de las proteínas sintetizadas en el r.e.r.. A las proteínas del
r.e.r. se le añaden nuevos restos de glúcidos para que adquieran su estructura
definitiva
o Otras proteínas del r.e.r. adquieren su estructura definitiva por proteolisis
específicas
E. Lisosomas
- Son vesículas procedentes del complejo de Golgi
- Contienen enzimas hidrolasas (fosfatasa ácida ADNasa...) que se sintetizan en el
r.e.r. y pasan al complejo de golgi donde se activan y se condensan en el interior de
los lisosomas
- Estructura:
o Poseen una membrana recubierta internamente por una capa de
glucoproteínas. Estas impiden que las hidrolasas ataquen a la propia
membrana del lisosoma
-
-
Función:
o Digerir materia orgánica rompiéndola en pequeñas moléculas reutilizables
por la célula
Tipos:
o Primarios: Proceden del Complejo de Golgi
o Secundarios: Cuando un lisosoma primario se une a una vacuola digestiva
para que las enzimas hidrolíticas que contiene digieran el contenido de dicha
vacuola. El producto de la fusión se denomina lisosoma secundario
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F. Vacuolas
- Son sáculos cuya principal función es almacenar todo tipo de sustancias
- Se suele utilizar este término para asignar los grandes sáculos de células vegetales
denominando vesículas a los pequeños sáculos de las células animales
- Se forman a partir del r.e. el complejo de Golgi, mitocondrias, plastos o
invaginaciones de membrana citoplasmática
- Estructura:
o Sáculo constituido por una membrana
- Función:
o Sirven como almacén de sustancias de reserva
o Como medio de transporte entre orgánulos citoplasmáticos, entre orgánulos
y el medio externo, y entre el medio externo y el citoplasma.
o Se encargan de regular la presión osmótica. Esta función la desempeñan
vacuolas hídricas que pueden llenarse o vaciarse de agua para mantener
constante la concentración del citoplasma.
G. Mitocondrias
- Pueden tener firma esférica o alargada
- Aparecen grandes cantidades en el citoplasma de todas las células eucariotas, siendo
mas abundantes en aquellas que tiene una gran necesidad de energía (ATP).
- Estructura:
o Presentan una membrana mitocondrial externa que posee proteínas que
actúan como canales de penetración
o Tienen una membrana mitocondrial interna que presenta gran número de
proteínas con diferentes funciones, como los complejos de ATP (ATPsintetasa) y las cadenas transportadoras de electrones.
o La membrana interna debido a su gran actividad presenta repliegues
denominados “crestas” que incrementan la superficie membranosa y por
tanto su actividad.
o Entre las dos membranas ( la externa y la interna) hay un espacio
intermembrana
o En el interior de la mitocontria aparece un líquido interno o “matriz” rico en
enzimas y en el que se lleva a cabo un gran número de reacciones
bioquímicas.
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-
o En la matriz también hay ribosomas mitocondriales y ADN mitocondrial
circular doble hélice
Función:
o Cadena respiratoria con el transporte de electrones y la fosforilación
oxidativa con obtención de ATP:
- Es su actividad principal, consiste en oxidar materia orgánica,
obteniéndose energía que se almacena en moléculas de ATP.
- La síntesis de ATP por la ATP sintetasa se explica mediante la
quimioósmosis. Los electrones cargados de energía procedentes de
la nutrición son obligados a pasar por la cadena de proteínas de la
membrana interna (cadena de transporte de electrones), en la que el
electrón pierde energía que es utilizada para bombear protones H+
hacia la matriz, lo que origina un gradiente químico cuya energía es
utilizada para formar ATP en las ATP-sistetasas.
o Realizan el ciclo de Krebs
o La -oxidación de los ácidos grasos
o Síntesis de ácidos grasos
H. Peroxisomas
- Son vesículas esféricas
- Contienen enzimas oxidasas entre las que destacan las catalasas
- Se originan por gemación a partir del r.e.l.
- Los glioxisomas realizan la misma función en células vegetales
- Función:
o Realizan reacciones de oxidación sin obtención de ATP
o Realizan degradación de ácidos grasos
o Detoxificación (eliminación de sustancias tóxicas por oxidación)
G. Cloroplastos
- Son orgánulos exclusivos de células vegetales fotosintéticas
- Son polimorfos aunque la forma mas abundante es la ovoide
- Estructura:
o Presentan una membrana externa, un espacio intermembrana y una
membrana interna
o La membrana interna contiene un gran número de proteínas de transporte
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-
o En el interior una cámara que contiene un medio interno o “estroma”
o En el estroma aparecen unos sáculos aplastados e interconectados que
contienen pigmentos fotosintéticos que se denominan “tilacoides”.
o Los tilacoides pueden ser de estroma denominados “lamelas”, que son de
gran tamaño y sostienen a los tilacoides de “grana” mas pequeños y
apilados
o En las membranas de los tilacoides y en especial en los grana se localizan
los sistemas enzimáticos encargados de captar la energía luminosa , de
efectuar el transporte de electrones y de formar ATP
o En el estroma aparecen glúcidos, lípidos, proteínas , ribosomas (mas
pequeños que los de eucariotas) ADN circular doble hélice, pigmentos..
Función:
o Realización de la Fotosíntesis:
 La materia inorgánica es transformada en materia orgánica utilizando
la energía bioquímica (ATP) obtenida a partir de la energía solar,
mediante los pigmentos fotosintéticos y la cadena de transporte de
electrones de los tilacoides.
 Al igual que en las mitocondrias, la síntesis de ATP se realiza
mediante quimioósmosis. Los electrones cargados de energía
procedente de la energía solar y obligados a recorrer una cadena de
proteínas situadas en la membrana de los tilacoides, (cadena de
transporte de electrones), en las que el electrón va cediendo su
energía que es utilizda para bombear H+ hacia el interior de los
tilacoides. Esto origina un gradiente químico de H+ cuya energía es
utilizada por la ATP-sintetasa para la formación de ATP
o Acumulan sustancias . Los amiloplastos contienen almidón, los protoplastos
proteínas...
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