• ♦ LA CÉLULA EUCARIOTA: MORFOLOGÍA DE TODAS SUS ESTRUCTURAS

• LA CÉLULA EUCARIOTA: MORFOLOGÍA DE TODAS SUS ESTRUCTURAS
• DESCRIPCIÓN DE LA CÉLULA EUCARIOTA:
♦ Los protistas: son eucacriotas unicelular * ameba.
♦ Algas superiores: son eucariotas unicelulares o coloniales * rodophices.
♦ Hongos: son eucariotas pluricelulares formando Hifas.
♦ Vegetales: son eucariotas pluricelulares formando tejidos y órganos * raíz, tallo.
♦ Animales: son eucariotas pluricelulares formando tejidos y órganos.
♦ FORMAS.
La forma es el resultado de la adaptación de estas al medio en el que viven y de la función
que realizan * los unicelulares de vida acuática tienen forma globulas. Otros como la ameba
pueden presentar formas variadas porque se desplazan por pseudópodos.
Con respecto a las células que forman parte de organismos pluricelulares la forma depende de
la función del tejido al que pertenezca.
♦ TAMAÑO.
El tamaño varía entre 10 y 50 . Generalmente las células vegetales son mayores que las
animales, (excepto los óvulos). La célula vegetal más grande es la acetabullaria mediterranea
(30 cm)
♦ MEMBRANAS CELULARES Y DE SECRECCIÓN:
♦ MEMBRANA CELULAR:
Recibe el nombre de membrana citoplasmática, plasmática y unitaria. Es una estructura
común a todos los organismos, tanto eucariotas como procariotas, así como a todos los
orgánulos constituidos por membranas.
Constituye el límite entre el citoplasma y el medio en el que se encuentra la célula.
♦ ESTRUCTURA:
A microscopio óptico la membrana plasmática no es visible, sólo se intuye.
A microscopio electrónico presenta tres bandas. Dos más densas a los electrones y una
externa y otra interna. Entre estas dos bandas queda una banda central y clara. Esta estructura
es constante y presenta unas medidas concretas.
Esto se debe a la composición química de la membrana, que está formada por una doble capa
de lípidos dando lugar a la bicapa. Entre ellos e incluso en el exterior hay porteínas y
alternativamente se encuentran moléculas de colesterol.
♦ BICAPA:
Son dos capas de fosfolípidos, enfrentados entre si por la zona hidrófoba (banda clara) y
dejando a ambos lados su parte hidrófila (banda oscura)
♦ PROTEÍNAS:
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Se encuentran dispuestas en la bicapa y dependiendo de esto encontramos tres tipos.
− transmembrana: atraviesan la membrana (2 capas)
− intrinsecas: atraviesan una capa.
− extrinsecas: se encuentran por fuera de la membrana en contacto con las zonas hidrófilas de
los fosfolípidos.
Si están en el citoplasma son extrínsecas internas y si están fuera con extrínsecas externas.
♦ COLESTEROL:
Alternativamente entre los lípidos de la membrana aparecen moléculas de colesterol que se
disponen entre ellos. El colesterol ayuda a la fluidez de la membrana.
♦ MODELOS:
− El modelo de Davson y Danielli conocía la composición química de la membrana. Dice que
está formada por dos capas de fosfolípidos enfrentadas por sus zonas hidrófobas y que dejan
al exterior las capas de proteínas. Esta modelo explica una estructura riguida que no podía
aclarar la función de fluidez de la membrana.
− El modelo del mosaico fluido (Singer y Nicholson). Es el modelo aceptado. Este modelo
explica la mayoría de las características funcionales y estructurales de la membrana. Su
nombre se debe a que sus creadores consideran que las capas de lípidos se mueven
lateralmente, rotacionalmente, etc lo que permite que la membrana no sea una capa rígida,
sino fluida y flexible. Así mismo, la mayoría de las veces las proteínas se mueven también
entre las capas fluidas de los lípidos a modo de los icebergs en el agua. Además, las
moléculas de colesterol ayudan a la flexibilidad y fluidez de esta estructura confiriéndole una
gran estabilidad.
En las membranas de células animales aparece generalmente una membrana de secreción que
recibe el nombre de glucocalix. Se llama así por estar formada por moléculas de naturaleza
glucídica. Estos se encuentran dispuestos hacia el exterior de la célula, sirviendo de contacto
entre células vecinas y se cree que realizan la función de reconocimiento.
♦ DIFERENCIACIONES Y ESPECIALIZACIONES DE LA MEMBRANA:
A) DIFERENCIACIONES: son todas aquellas estructuras que aparecen entre las membranas
de células adyacentes para permitir la comunicación entre los citoplasmas.
− uniones herméticas estrechas: unen a las células epiteliales e impiden el libre paso de
sustancias por lo que actúan como una barrera altamente selectiva.
− uniones intermedias o desmosomas en banda: conectan mecánicamente a las células
haciendo que el tejido funcione como una unidad estructural. Permiten el paso libre de
sustancias de unas células a otras. Cuando estas uniones se encuentran dispersas por las
superficies laterales de las células se forman los desmosomas puntiformes.
− desmosomas puntiformes: conectan dos citoplasmas entre si por medio de una especie de
filamentos llamados tono filamentos, los cuales se anclan a unas placas densas que aparecen
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en la parte interna de la membrana, son las capas plasmáticas, las que permiten la apertura o
el cierre del espacio que deja esta estructura permitiendo o no el paso de sustancias a su
través.
− unión de hendidura, de comunicación o tipo gap: estas uniones permiten el paso de
sustancias y de impulsos eléctricos de unas células a otras, de modo que sincronizan las
contracciones musculares cardiacas o el acoplamiento eléctrico entre neuronas.
B) ESPECIALIZACIONES: son adaptaciones estructurales de la membrana que le sirven
para realizar sus funciones mejor o más rápidamente. La especialización más característica
son loas microvellosidades. Estas son digitaciones de la membrana hacia el exterior.
Aparecen en las células del tubo digestivo hacia la luz del tubo (interior). Aumentan hasta 20
veces la superficie de la célula, permitiendo la función de absorber las moléculas procedentes
de la digestión, de esta manera el organismo aumenta la superficie de absorción, realizando
este proceso en el menor tiempo posible.
♦ FUNCIONES:
favorecer la flexibilidad y la fluidez de la estructura. Esto lo realizan los fosfolípidos y el
colesterol.
Mantener estable el medio intracelular regulando el paso de H2O, iones, moléculas pequeñas
y macromoléculas por medio de la permeabilidad. En el caso de la membrana la
permeabilidad es altamente selectiva. Estas sustancias pasan a través de la membrana de
distintas maneras.
♦ H2O, IONES Y MOLÉCULAS PEQUEÑAS:
Estas sustancias pasan por tres procesos:
− osmosis: pasa el agua atravesando las membranas pasando de la de menor a la de mayor
concentración. Este intercambio se realiza en dos citoplasmas o de un citoplasma al medio
exterior. No hay gasto de energía:
[medio] > [citoplasma] hipotónico (plasmólisis)
[medio] = [citoplasma] isotónico
[medio] < [citoplasma] hipertónico (turgencia)
− transporte pasivo: transporta iones y moléculas pequeñas. No hay gasto de energía. Se
realiza a favor de gradiente, tanto a favor de gradiente de concentración (del más concentrado
al menos concentrado), como a favor de gradiente eléctrico (del más cargado al menos
cargado).
Existen dos maneras de realizarse:
º difusión simple: para que ocurra es necesario que la sustancia a transportar sea soluble en el
membrana, porque no intervienen proteínas transportadores (integrales).
º difusión facilitada: en este caso intervienen proteínas transportadoras y que reciben el
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nombre de permeasas, las cuales se encargan de facilitar el paso a través de la membrana de
moléculas polares o aminoácidos.
− transporte activo: se realiza en contra de gradiente, ya sea de concentración o eléctrico. Es
imprescindible la actuación de proteínas transportadores (proteínas distintas a las permeasas)
y el gasto de energía, que es proporcionada por el ATP. Estas proteínas de transmembrana
son específicas para este proceso dejando en su interior un canal central por el que se produce
el paso de sustancias en contra de gradiente.
Un ejemplo son las conocidas con el nombre de bomba de Na+−K+.
♦ MACROMOLÉCULAS:
En realidad no atraviesan la membrana, sino que esta desarrolla diversos procesos para
permitir que las moléculas grandes pasen del exterior al interior celular por medio de la
endocitosis o al contrario, por medio de la exocitosis.
− endocitosis: consisten en introducir moléculas al interior. Puede hacerlo por:
ºpinocitosis: si están disueltas.
ºFagocitosis: la célula toma partículas sólidas.
− exocitosis: la célula expulsa del citoplasma al medio extracelular distintos tipos de
moléculas, como enzimas digestivas, hormonas, sustancias de desecho, etc...
♦ MEMBRANAS DE SECRECIÓN:
♦ ESTRUCTURA:
♦ EN ANIMALES:
Glucocalix: estructura de la membrana plasmática.
♦ EN VEGETALES:
Pared celular: es una capa externa y rígida que rodea a las células vegetales, es un elemento
de protección y sostén.
Estructuralmente está formada por varias capas que van apareciendo por depósito o aposición
de sustancias del interior al exterior. Son sustancias sintetizadas por el citoplasma y
expulsadas al medio extracelular, siendo la capa más externa la más antigua.
La lámina media es la capa más externa, se forma a partir de la membrana plasmática y está
compuesta por peptina y es común a todas las células adyacentes.
La pared primaria es la segunda capa, se deposita entre la lámina media y la membrana, puede
estar formada por tres capas y está compuesta de celulosa.
La pared secundaria es la más interna. Aparece cuando la célula deja de crecer y la pared
primaria deja de engrosar. Está formada por tres capas, pero puede llegar a tener veinte capas.
Está formada por celulosa impregnada de distintos tipos de sustancias que pueden ser sales
minerales de Ca o Si. Cuando es así se dice que la pared secundaria está mineralizada.
También puede ser lignina, a lo que se le llama lignificación de la pared secundaria. De esta
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forma se crea el leño. Cuando se deposita el suber se habla de la suberificación de la pared
secundaria, formándose el corcho.
Cuando existe comunicación sólo de líquidos de una célula a otra se llama punteadura.
Cuando la comunicación es debida a un poro mayor se llama plasmodesmo, estos
plasmodesmos están formados por otros poros más pequeños que contienen una membrana
del retículo endoplasmático que traspasa de un lado a otro de la lámina media. A esta
estructura se le llama desmotúbulo.
♦ FUNCIONES:
− Constituye el exoesqueleto que protege y soporta mecánicamente la planta. Este
exoesqueleto lo que permite es la cohesión de estas estructuras.
− Mantiene la integridad celular a pesar de las diferencias de presión osmótica que existen
entre el exterior y el citoplasma, ya que generalmente el medio en el que se desenvuelve la
célula es hipotónico.
− La pared vegetal es muy importantes en la industria de la madera, del papel, en la textil y en
la alimentación.
♦ CITOPLASMA:
El citoplasma es el espacio celular comprendido entre la membrana plasmática y la envoltura
nuclear. Es aproximadamente la mitad del volumen de la célula.
♦ HIALOPLASMA (liquido):
También se llama citosol, que significa parte soluble del citoplasma. Es la parte líquida en la
que se encuentran inmersos todos los orgánulos celulares (morfoplasma) y el citoesqueleto.
La composición química del hialoplasma es un 85% de agua, y el 15% son todas las
moléculas que se encuentran en él, y no están disueltas totalmente formando una disolución
coloidal. Las moléculas que se encuentran en él son proteínas, glúcidos, lípido, ARN y
productos del metabolismo con sales minerales.
♦ CITOESQUELETO (proteínas):
Es el esqueleto interno de la célula eucariota. Está formado por una red de filamentos
proteicos que se extienden por todo el citoplasma.
La función principal es mantener la forma de la célula, proporcionándole capacidad de
movimiento y permitir que tenga un entramado por el que los orgánulos puedan desplazarse.
Está constituido por tres tipos de fibras, que son los microfilamentos o filamentos de actina,
los filamentos intermedios y los microtúbulos.
♦ MICROFILAMENTOS:
Son las fibras más delgadas del citoesqueleto de 70 Å de diámetro. Formadas por la actina,
proteína que se asocia con la miosina en todas las células musculares formando el sarcómero.
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En las células musculares estos filamentos de actina se forman y destruyen constantemente,
dependiendo del esfuerzo de las zonas musculares.
El filamento de actina es un doble filamento formado por una proteína, la actina, la cual
aparece en forma libre, recibe el nombre de actina G (proteína globular) que en presencia de
ATP y Ca2+ y si la célula lo necesita, se polimeriza dando lugar a la actina F o filamentosa.
(A)
FUNCIONES:
− Son los fomadores del sarcómero. Intervienen en la contracción muscular.
− Intervienen en la locomoción celular y en la fagocitosis, porque son los formadores de los
pseudópodos.
− Formación del citoesqueleto de las microbellosidades.
− Producen las corrientes citoplasmáticas o ciclosis.
− Forman el anillo contractil durante la división citoplasmática de la célula.
♦ FILAMENTOS INTERMEDIOS:
Son estructures intermedias entre los filamentos de actina y los microtúbulos. Tienen un
diámetro de 150 Å.
Estructuralmente su composición son proteínas, las cuales varían dependiendo del tipo de
célula y de la función que realizen. Se definen como fibras proteicas resistentes con función
estructural que aparece en células sometidas a tensiones.
Se les llama por el nombre de la proteínas que lo compone:
− filamentos de queratina células epiteliales.
− tonofilamentos en los desmosomas.
− neurofilamentos en axones y dentritas (B)
− filamentos de desmina en algunos tipos de células musculares.
FUNCIÓN: sujección de la célula
♦ MICROTÚBULOS:
Son filamentos tubulares constituidos por proteínas. Tienen 250 Å de diámetro. Parecen
cilindros huecos que están formados por tubulina. Esta tubulina es un dímero formado por dos
subunidades (,). Estos dímeros se unen en presencia de GTP polimerizandose y dando
lugar a los protofilamentos. Trece de estos forman un microtúbulo.
El origen de los microtúbulos es a partir de la centrosfera del centrosoma en células animales.
En células vegetales se originan a partir de un organizador microtubular.
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FUNCIÓN: consiste en formar estructures estables de la célula, tales como los centriolos,
cilios, flagelos, huso acromático. Dan forma a la célula.
♦ MORFOPLASMA (orgánulos):
Conjunto de orgánulos que posee la célula eucariota en el citoplasma. Son:
♦ CENTROSOMA:
Localización: se encuentra muy próximo al núcleo en las células animles. No está en células
vegetales.
Estructura: está formado por un diplosoma que está constituido por dos centriolos dispuestos
prependicularmente. La centrosfera es la zona en la que se encuentren los centriolos y que
está formada por un material denso ópticamente. El aster está formado por una serie de
microtúbulos que partes radialmente de la centrosfera.
El centriolo es un tubo hueco con 0.2 de diámetro y 0.5 de longuitud. Está formado por
nueve grupos de tres microtúbulos externamente (tipletes). Estos tripletes están constituidos
por el microtúbulo A,B,C. El A es el más interno y el C el más externo. Estos tripletes se
unen entre si por puentes de dineina. El centriolo es una estructura 9+0, nueve tripletes
externos y 0 internos.
Función: el centrosoma es el centro organizador de microtúbulos en las células animales.
Del centrosoma derivan todas las estructuras celulares formadas por microtúbulos, como el
citoesqueleto, el huso acromático, los cilios y los flagelos.
CILIOS Y FLAGELOS:
Son prolongaciones celulares móviles presentes en muchas células pero nunca juntos.
En protozoos: los cílios les pueden servir para el desplazamiento o para la nutrición, los
flagelos sólo sirven para el desplazamiento.
En animales: los cilios están en las células del tracto respiratorio y en las trompas de falopio,
los flagelos están en los espermatozoides.
Los cilios son cortos y números, los flagelos largos y escasos. Los cilios se desplazan creando
turbulencias para defenderse o moverse, mientras que el flagelo crea una ondulación para
moverse. Por esto se llaman undulipodios.
Estructura: el cilio y flagelo tienen 25 de diámetro, el cilio puede medir 5−10 de
longuitud y el flagelo hasta 100 . Se dividen en:
− axonema o eje: está rodeado por la membrana plasmática. Presenta dos microtúbulos
centrales y nueve grupos de dobletes de microtúbulos periféricos 9+2.
Los dos microtúbulos centrales son completos, rodeados por una vaina. Los dobletes
preriféricos están formados por un microtúbulo A que es completo y un microtúbulo B que es
incompleto. Del A parten unos brazos de dineína y que en el movimiento conectan con el
microtúbulo B del par adyacente. A su vez, cada par de dobletes adyacentes se unen entre sí
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por unos puentes proteínicos de nexina. También del microtúbulo A parten las fibras radiales
que conectan cada dobletes periférico con el central.
− zona de transición: es la base. Su estructura es igual a la del axonema pero carece del
diplete central, apareciendo en su lugar la placa basal.
− corpúsculo basal: se encuentra situado de bajo de la membrana plasmática, es 9+0 pero los
tripletes emiten unos filamentos radiales hacia el centro formando al unirse todos el eje
tubular.
♦ RIBOSOMA:
Fue observado por primera vez por Palade en 1953.
Localización: está libre en el hialoplasma o libre pero asociado a una cadena de ARNm
formando un polisoma o polirribosoma.
Puede estar adosado a membranas del retículo endoplásmico rugoso o a la membrana externa
de la envoltura nuclear e incluso en el interior de orgánulos como mitocondrias y
cloroplastos.
Estructura: la composición química es de un 80% de agua, un 10% de proteínas y un 10% de
ARNr. Todo esto compone dos subunidades, una mayor y otra menor. Ambas se forman en el
núcleo separadas, y pasan al citoplasma donde sen ensamblan en el momento en el que van a
realizar su función.
De longitud mide 240 Å, y de ancho 200 Å.
Ambas tiene un coeficiente de sedimentación de 80 S, la subunidad mayor de 60 S y la menor
de 40 S.
Función: realizar la síntesis de proteínas. Para ello las dos subunidades se unen por el ARNm,
primero la menor y luego la mayor, iniciandose así la traducción del mensaje del ARNm y
formándose los aminoácidos correspondientes y dando lugar a la proteína. El ARNm esleído
consecutivamente por un número de 5 a 40 ribosomas, dando lugar al polirribosoma.
La proteínas, según el tipo, se desplazan:
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♦ RETÍCULO ENDOPLÁSMICO O ENDOPLASMÁTICO:
Fue descrito en 1950 por Porter y Palade. Lo describieron como una red citoplasmática
constituida por dos compartimentos interconectados pero de distinta composición química.
Estructura: el retículo endoplásmico está formado por un conjunto de membranas que limitan
cavidades o canales que recorren todo el citoplasma. Se comunican entre sí y con la
membrana externa de la envoltura nuclear a partir de la cual se originan. Todo el conjunto
constituye un único compartimento que deja un espacio interno común llamado lumen.
Externamente y dependiendo de la existencia o no de ribosomas adosados hay dos tipos:
− retículo endoplásmico rugoso.
− retículo endoplásmico liso.
Función: sintetizar, transportar y almacenar proteínas y lípidos que posteriormente formarán
parte de las membrans de otros orgánulos.
− RETÍCULO ENDOPLÁSMICO RUGOSO: está formado por sáculos o cisternas
membranosas aplanados y comunicados entre sí con el retículo endoplásmico liso y con la
membrana externa de la envoltura nuclear. Presenta ribosomas adheridos a su cara externa o
citoplasmática dandole un aspecto rugoso. Estos ribosomas se unen a la membrana del
retículo mediante glucoproteínas de fijación asociadas a un poro (receptor proteico de
membrana asociado a un poro) que permitirán la penetración hacia el lumen de las proteínas
fabricadas por los ribosomas adosados. (15d)
Localización: el retículo endoplásmico rugoso es muy abundante en células encargadas de la
síntesis de proteínas, como en el pancreas.
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Función: síntesis, transporte, almacenamiento y glicosilación de las proteínas. El
almacenamiento se realiza en el lumen y para que la proteína se mueva tiene que ser
glicosilada. Esto consiste en la unión de un oligosacárido a una proteína para que este pueda
se transportada hasta el aparato de Golgi donde del monosacárido desaparecerá.
− RETÍCULO ENDOPLÁSMICO LISO: está constituido por una serie de túbulos
interconectados que recorren todo el citoplasma. Está comunicado con el retículo
endoplásmico rugoso pero no presenta ribosomas en su exterior y es muy abundante en
células encargadas de sintetizar lípidos y hormonas esteroides.
Función: síntesis de lípidos de membrana como lípidos y colesterol.
− síntesis de esteroides a partir del colesterol.
− interviene en los procesos de detoxificación, es decir, transforma restos tóxicos de
medicamentos, drogas y alcohol en otros meno tóxicos y son eliminados por el retículo
endoplásmico liso.(16b, 17d)
♦ APARATO DE GOLGI:
Fue descrito por Camilo Golgi al observar células nerviosas de gato y de lechuza.
Localización: está cerca del centrosoma aunque se origina a partir del retículo endoplásmico
por medio de vesículas que posteriormente se unen.
Estructura: está formado por dictiosomas, que son agrupaciones de 3 a 10 sáculos
membranoso aplanados y por vesículas de secrección que se desprenden de estos. Presenta
polaridad y por lo tanto dos caras:
− cara cis o de formación : creca del retículo endoplásmico.
− cara trans o de maduración: por donde salen las moléculas transportadas por el Golgi en
vesículas.
El desarrollo del Golgi es variable, dependiendo del tipo de células y la actividad que
desarrollen abunda en células secretoras.
Función: se encarga del tramsporte de proteínas procedentes del retículo hasta el ugar que la
célula las necesite.
Se produce la glicosilación tanto de proteínas que la hallan perdido o tengan que modificarla
como de los lípidos.
Se encarga de la formación del lisosoma, además de la formación de vacuolas de la célula
vegetal, de la síntesis de glúcidos que forman parte de la pared vegetal, como la celulosa, y
además de restaurar la membrana celular o citoplasmática.
♦ LISOSOMA:
Fueron descritos por primera vez por Christian de Duve (1949). Su diversidad de tamaños y
de forma se debe a su actividad, que es la digestión celular.
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Localización: se localizan inicialmente cerca del Golgi, aunque pueden desplazarse ayudados
por el citoesqueleto.
Estructura: son vesículas globulares procedentes del Golgi que contienen alrededor de 40
enzimas distintas, todas ellas hidrolasa ácidas, tienen un pH óptimo de 5 aprox. Son
principalmente proteasas, nucleasas, lipasas, glicosilasas, fosfatasas , fosfolipasas y
sulfatasas. Interiormente la membrana está cubierta por una membrana mucoproteíca que
evita que las hidrolasas ataque la membrana y así queden libres en el citoplasma donde
digerirían el resto de los orgánulos provocando así la muerte de la célula.
Para salvar esta diferencia de pH en la membrana del lisosoma hay bombas de protones y
proteínas de transporte que permiten que los productos resultantes de la digestión pasen al
citoplasma.
Función: digestión intracelular. Dependiendo de la procedencia del material hay dos casos:
− Heterofagia: el material procede del exterior celular y es introducido por medio de la
endocitosis.
Interviene el lisosoma primario que sólo contiene enzimas, el lisosoma secundario o vacuola
digestiva que es la fusión entre el lisosoma primario y la vesícula endocítica, la vacuola fecal
con los productos de desecho de la digestión y la exocitosis que es la salida al exterir del
cuerpo residual.
− Autofagia: el material procede del interior celular, pueden ser restos de membrana,
orgánulos defectuosos.
Intervienen un lisosoma primario, el autofagosoma que es la vesícula con los restos celulares
internos, el autofagolisosomoa que es la fusión entre los otros dos, la vacuola fecal con el
cuerpo residual y la exocitosis.
A esto se le conoce con el nombre de proceso de digestión intracelular.
♦ VESÍCULAS:
Son orgánulos membranosos de aspecto globular y de pequeño tamaño. Las vesículas tienen
distinta procedencia y se pueden encontrar:
− exocíticas: proceden del aparato de Golgi (vesícula de secrección) o de la digestión
(vesícula fecal).
− endocíticas: proceden de la membrana externa. Se pueden formar las vesículas pinocíticas y
las fagocíticas.
− intracelulares: pueden ser numerosas pero siempre pequeñas. Pueden ser:
− reserva: almacenamiento de sustancias.
− transporte de sustancias entre orgánulos.
− almacén de sustancias tóxicas.
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♦ VACUOLAS:
Son orgánulos típicos de las células vegetales. El número y tamaño varia dependiendo del
tipo de célula, de su desarrollo y de su función. Así, la célula inmadura posee gran cantidad
de vacuolas procedentes del Golgi, a medida que va creciendo estas se van fusionando
reduciéndose el número a uno o dos cuando la célula está madura.
Localización: la vacuola ocupa casi todo el citoplasma, en algunas hasta el 90% lateralizando
el núcleo y comprimiendolo contra la pared.
Estructura: es un contenido fluido separado del citoplasma por una membrana que recibe el
nombre de tonoplasto. Este contenido es mayoritariamente de agua. En ella se encuentran
aceites, esencias, proterínas, azúcares y sales minerales (oxalato cálcico). Estas sales
minerales cristalizan dentro de la vacuola por estar muy concentradas.
Función:
− las sales mineres regulan los procesos de turgencia.
− almacenamiento de sustancias nutritivas, mayoritariamente azúcares en forma de almidón.
Este almidón forma gránulos, llamándose granos de aleurona.
− almacen de productos de desecho tóxicos para la planta, como la nicotina, opio, pigmentos.
♦ PEROXISOMAS:
Llamados también microcuerpos.
Localización: están en células animales y vegetales. Se originan a paritr del retículo
endoplásmico por gemación de su membrana y se suelen localizar cerca de él.
Estructura: son gránulos de membrana con aspecto ovoideo con un diámetro de 0.5.
interiormente poseen un contenido finamente granular, debido a la alta concentración de
enzimas, las cuales se condensan en la zona central formando un cristaloide o nucleoide.
Estas enzimas son de dos tipos, las oxidasas y las catalasas. Las oxidases utilizan el oxígeno
molecular para oxidar células orgánicas obteniendo peroxido de hidrógeno que es un producto
muy oxidante para la célula. La catalasa utiliza el peroxido de hidrógeno para oxidar
sustancias tóxicas para la célula y transformarlo en otras menos tóxicas. Si los niveles de
peroxido de hidrógeno son la catalsa lo transforma directamente en agua.
Funciones:
− evitan la acumulación de peróxido de hidrógeno.
− intervienen en procesos de detoxificación.
− intervienen en la oxidación de ácidos grasos y en el catabolismo de purinas y aminoácidos.
− en las plantas, en germinación, se encargan de transformar los ácidos grasos de reserva en
azúcares necesarios para el desarrollo de la planta, lo que se conoce como ciclo del ácido
glioxilico.
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♦ MITOCONDRIAS:
Es un orgánulo presente en todas las células eucariotas, tanto animales como vegetales.
Ocupa 1/5 del volumen citoplasmático. Hay 2000 ejemplares en cada célula.
Localización: Se localizan por todo el volumen celular y se desplazan asociadas a
microtúbulos del citoesqueleto. Abundan en células del corazón y en el flagelo del
espermatozoide.
Estructura: presenta distintos tamaños y formas dependiendo del tipo de célula y de su estado
metabólico. Según su forma puede ser cilíndricas, esféricas u ovoideas. Su tamaño cuando
son cilindros alargados es de 0,5 de diámetro y hasta 2 de longitud.
Están constituidas por una membrana externa lisa y una membrana interna muy plegada,
formando invaginaciones que reciben el nombre de crestas mitocondriales. Entre las dos
membranas queda un espacio llamado intermembranoso e interiormente queda una cavidad
llamada matríz.
La membrana externa es muy permeable porque posee muchas porinas (proteínas de
transmembrana) que se encuentran formando los
La membrana interna es prácticamente impermeable a las sustancias pequeñas e iones y
permeable al oxígeno molecular y al agua.
Las crestas permiten que aumente la superficie.
Químicamente la membrana interna posee un 25% de lípidos y el 75% restante son proteínas.
Estas proteínas son:
− proteínas transportadoras necesarias para introducir moléculas orgánicas como el ácido
pirúvico y ácidos grasos.
− enzimas de la cadena respiratoria.
− se encuentran las proteínas que forman el complejo ATP−sintetasa, encargado de la
producción de ATP. Producen la fosforilación oxidativa. Este complejo son las partículas F1,
que están formadas por:
La matríz contiene una solución gelatinosa con un 50% de agua, enzimas y distintos tipos de
sustratos. Además hay una molécula de ADN y ribosomas (adosados o sueltos). Se pueden
formar por división de otra mitocondira anterior. Sólo pasa esto con mitocondrias y
cloroplastos porque son los únicos que tienen ADN.
Función: su función es realizar la respiración celular, proceso que consiste en la oxidación de
la materia orgánica para obtener energia almacenada en forma de ATP y con poder reductor
en forma de NADH2.
En la matríz además se realiza parte del catabolismo de los glúcidos y la oxidación de ácidos
grasos (−oxidación) y al haber ribosomas se realiza la síntesis de proteínas de la
mitocondria.
♦ CLOROPLASTO:
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Son orgánulos típicos de la célula vegetal. El número de cloroplastos varía dependiendo del
tipo de célula, de la función y de la localización así como su forma. Según su forma, en algas
hay uno o dos muy grandes con formas espirales y estrelladas, en angioespermas puede haber
de 15 a 200 dispuestos paralelamente a la pared.
Localización: se encuentran distribuidos por todo el citoplasma de células vegetales.
Estructura: presentan aspecto discoidal u ovoideo. Tiene de 4−10 de diámetro. Están
formados por una doble membrana. Una membrana externa lisa, y una membrana interna que
continua hacia el interior formando pliegues llamados tilacoides. Entre las dos membranas
queda el espacio intermembranoso y el espacio interior es el llamado estroma. En él se
encuentran los tilacoides, que pueden ser de dos tipos, si atraviesan el estroma son llamados
tilacoides del estroma y si son pequeños y se agrupan se llaman tilacoides del grana, siendo
un grana un montoncito de tilacoides del grana. Aparte, en el estroma hay ADN y ribosomas.
La membrana externa es permeable al CO2 y moléculas pequeñas.
La membrana interna es impermeable a la mayoría de las sustancias, excepto al CO2, que es
la molécula imprescindible para la síntesis de hidratos de carbono. En esta membrana hay
proteínas transportadoras.
La membrana del tilacoide posee las moléculas de clorofila A y clorofila B. También hay
carotenos. Todos ellos son los pigmentos fotosintéticos, ademas, en la membrana del tilacoide
hacia el estroma estan las particulas F1 que son las encargadas de general ATP. Interiormente
la membrana tilacoideal deja un espacio llamado espacio tilacoideal. En el tilacoide se
desempeña la fase luminosa de la fotosíntesis.
En el estroma se encuentran todo los enzimas que interviene en la fase oscura de la ftosíntesis
(cilo de Calvin). También hay proteínas sintetizadas por los ribosomas y algunas sustancias
de reserva, como el almidón y gotas de grasa.
Función: realizar la fotosíntesis, que es el proceso por el cual la materia inorgánica se
transforma en orgánica por medio de la luz solar.
A) fase luminosa: el cloroplasto obtiene energía en forma de ATP y poder reductor en forma
de NADPH2.
B) fase oscura: utiliza el ATP y el NADPH2 para fijar el CO2 por medio del ciclo de Calvin.
Además, en el cloroplasto hay sintesís de porteínas y el cloroplasto puede servir para
acumular sustancias. Dependiendo de estas se llama:
− amiloplasto: almidón.
− proteoplasto: proteínas.
− oleoplasto: aceites, lípidos, etc...
Los cloroplastos pueden autogenerarse por bipartición o pueden proceder por diferenciación a
partir de los protoplastos, que son pequeños orgánulos con una doble membrana y un espacio
interior que se transforman en adultos por la luz solar durante su periodo de desarrollo.
♦
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♦ NÚCLEO CELULAR:
En 1830 Brown estableció la constancia del núcleo en todas las células eucariotas. Existen
excepciones, como el eritrocito humano (glóbulo rojo) que pierde el núcleo porque en su
proceso de maduración se transforma en sacos trasportadores de hemoglobina.
El núcleo se presenta en dos estados que dependen de la fase del ciclo celular:
− nucleo en intrefase: coincide con el periodo en el que la célula no se divide.
− nucleo en división: coincide con la mitosis.
Algunas de sus características son:
− forma: es muy variada. Normalmente es esférica.
− tamaño: suele ser de 2 a 25 de diámetro, aumentando considerablemente cuando ocurra la
duplicación del material genético.
− posición: en células animales está centrado, pero en las vegetales está lateralizado.
− número: suele haber uno, por las células musculares tienen muchos y las epáticas tienen
dos.
♦ ESTRUCTURA Y FUNCIÓN:
Está formado por una envoltura nuclear que interiormente encierra el nucleoplasma y que en
el se encuentra el/los núcleolos y en el está la cromatína que forma los cromosomas.
La envoltura nuclear es una doble membrana que envuelve al nucleoplasma y se comunica
por el retículo endoplásmico rugoso. No es continua. Se encientra atravesada por los poros
nucleares, a través de los cuales se realiza el intervalo. Esta doble membrana está formada por
una membrana externa que se encuentra en contacoto con el hialoplasma y puede presentar
ribosomas pegados. Interiormente se comunica con el espacio perinuclear. La membrana
interna comunica con el nucleoplasma y el espacio perinuclear y es lisa.
El espacio perinuclear tiene la misma función que el lumen del retículo endoplásmico. La
membrana se encuentra recorrida por los poros, que son un complejo de proteínas que
permiten el intercambio entre el citoplasma y el nucleoplasma. Este poro (22b) está
constituido por ocho proteínas con forma octogonal y que dejan interiormente un orificio. El
poro presenta un diámetro de 800Å. Durante la mitosis la envoltura nuclear desaparece
volviendo a organizarse al final de esta.
La función de la envoltura nuclear es proteger el material genético.
El nucleoplasma es el medio interno del núcleo, recibe también el nombre de jugo nuclear o
carioplasma.
La estructura: es una disolución colidal en estado de gel, compuesta por ADN y ARN,
proteínas, lípidos, glúciods, enzimas de la síntesis de ADN y sales minerales.
La función: es el medio en el que se realiza la síntesis de los ácidos nucleicos.
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En el interior del nucleoplasam está el nucleolo, que es una estructura esférica con aspecto
esponjoso y carente de membrana. Su diámetro es de 1−3 y aparece en el número de 1 o 2
en cada núcleo.
La estructura: está constituido por proteínas, cadenas de ARN y algún ADN.
La función: sintetizar y organizar los componentes del ribosoma tanto la subunidad mayor
como la menor (ARNr).
La cromatina está constituida por filamentos de ADN que constituyen el material genético.
Aparece en la interfase y se encuentra disgregada ocupando todo el nucleoplasma. Durante la
mitosis esta cormatina forma los cromosomas.
La estructura: aparece en forma filamentosa en hebras de 100Å (collar de perlas) y de 300Å
(soleniode).
La función:
◊ expresión de la información genética. No toda la cromatina se transcribe:
◊ − heterocromatina o condensada: es la que se puede teñir y no es transcrita por el
ARN−polimerasa. Hay dos tipos:
◊ −constitutiva: no se transcribre nunca y sirve de soporte estructural para los
cromosomas.
◊ −faculatativa: sólo se transcribe una vez a lo largo del proceso de desarrollo celular
quedando desactivada.
◊ − eucromatina o difusa: no se puede teñir. Se trasncribe siempre. Aparece poco
plegada para facilitar la actuación de la ARN−polimerasa.
⋅ Conservar y transmitir la información genética contenida en el ADN durante
la mitosis. Para ello el ADN tiene que duplicarse empaquetándose y dando
lugar a las cromátidas que se organizan para formar el cromosoma. Durante
la mitosis se repartirán por igual formando dos células hijas.
Los cromosomas son las estructuras que se forman durante la mitosis por la
condensación de la cromatina. Su número varia dependiendo de la especie. Los
individuos con reproducción sexual presentan una dotación 2n, formada por dos
juegos de cromosomas iguales dos a dos, uno que procede del padre y otro de la
madre.
En la especie humana hay 46 cromosomas que son 23 pares. Las células somáticas
están constituidas por 23 pares de cromosomas. 22 de estos pares llevan información
somática, y un par que lleva información sexual. En este caso el hombre presenta 22
pares somáticos más el XY, en el hembra hay 22 pares somáticos y el XX.
En las células sexuales hay 23 cromosomas de distinto tipo dependiendo del sexo. En
el caso del hombre puede lelvar 22 cromosómas somáticos más X ó Y. En el caso de
la hembra puede llevar 22 cromosómas somáticos más X.
Los cromosomas están constituidos por la fibra de 300Å muy compactada y dando
lugar a:
Cuando los cromosomas están formados por dos cromátidas es el cromosoma en
metafase )(.
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Los cromosomas se clasifian según la posición del centrómero:
− metacéntrico:
− submetacéntrico:
− acrocéntrico:
− telocéntrico:
los cromosomas se estudian emparejandose según homólogos por la técnica de bando
que consiste en teñir los cromosomas y compararlos por las bandas que presentan, es
decir, comparar las bandas de heterocromatina y de eucromatina.
La función de los cromosomas es facilitar el reparto de la información genética
contenida en el ADN de la célula madre entre sus dos células hijas.
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