BIOLOGÍA 3º TRIMESTRE Temas XIX y XXII El Citoplasma y

BIOLOGÍA
3º TRIMESTRE
Temas XIX y XXII
El Citoplasma y Sistemas
Membranosos
IES “La Asunción”
2º Bachillerato Científico.
C. Natalia Cantero Ambrona
Elche, a 11 de Mayo del 2011
TEMA XIX: ESTRUCTURA DEL CITOPLASMA
19.1 – Generalidades:
El citoplasma es la porción de la célula comprendida entre la membrana plasmática y la
nuclear. Está formado por una sustancia llamada hialoplasma o citosol más un conjunto de
orgánulos.
El hialoplasma está formado en un 85% de H2O y el resto son sustancias diversas, como
proteínas enzimáticas o fibrilares. También consta de ARNm y ARNt, de precursores de
marcomoléculas (Aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos, etc), de compuestos inter mediarios del metabolismo y de iones.
19.2 – Metabolismo en el citosol:
En el citosol se dan fundamentalmente dos procesos: la glucólisis y las fermentaciones
anaeróbias.
19.2.1 – La Glucólisis:
Es una ruta catabólica que sirve para convertir una molécula de glucosa en dos de
ácido pirúvico con la extracción de energía que se almacena en forma de ATP. Éste es un
proceso anaerobio.
Balance de la glucólisis:
Balance energético:
Balance molecular:
19.2.2 – Fermentaciónes anaeróbicas:
En condiciones aerobias el ácido pirúvico pasa a la mitocondria y allí se oxida
completamente. En condiciones anaerobias, por el contrario, el ácido pirúvico sigue una ruta
fermentativa en la que no se extrae energía.
Las dos principales rutas fermentativas son la fermentación láctica y la fermentación
alcohólica.
Fermentación láctica:
Fermentación alcohólica:
Fermentación vs respiración aeróbica:
19.3 – El citoesqueleto:
El citoesqueleto es una red formada por una serie de filamentos proteicos que pueden
ser de tres tipos:
Filamentos de actina o microfilamentos: Tienen un grosor de 4nm. Son el componente
principal de las células musculares. Están formadas por una proteína globular llamada actina
que se polimeriza en forma de una doble hélice enrollada dando lugar a filamentos de actina.
Además de las células musculares, los microfilamentos se encuentran en las
microvellosidades
- También se encuentran junto con la
miosina en la formación del anillo que separa a
las dos células hijas durante la división celular.
Además, podemos
Filamentos intermediarios: Suelen tener un grosor de 8nm y son fibras proteicas
gruesas y resistentes. En las neuronas forman los neurofilamentos, en la epidermis de
vertebrados los filamentos de queratina, que pueden formar estructuras epidérmicas como las
uñas, pelo o pezuñas.
Filamentos con función estructural (microtúbulos): Tienen un diámetro de 25nm
aproximadamente. Son formaciones cilíndricas de polímeros de una proteína globular llamada
tubulina. Sus funciones son, además de dar rigidez mecánica a la célula:
-
Formar canales para transporte intracelular de alguna sustancia, como la melanina.
Intervenir en la motilidad celular formando cilios y flagelos
Organizar los elementos del citoesqueleto
Fromar el uso acromático
13.4 – Ribosomas:
Los ribosomas son orgánulos de aspecto globular con un diámetro de 15 a 30 nm. Cada
uno está formado por dos subunidades que pueden estar unidas o separadas. Para que ambas
subunidades estén unidas es necesria la presencia de Mg2+ que forma enlaces con los fósforos
del ARNr de las dos subunidades.
Los ribosomas están formados por ARNr más proteínas de tipo histonas. Para medir su
tamaño se emplea su velocidad de sedimentación, con unidades de Svedbergs (s). A mayor “s”
mayor tamaño ribosomal.
Los ribosomas pueden encontrarse libres en el hialoplasma o bien unidos al retículo
endoplasmático rugoso, en el interior mitocondrial y cloroplástico. Se pueden encontrar
aislados o en grupo de 20 a 50 ribosomas, unidos por una molécula de ARNm, esta estructura
es conocida como polisoma.
Funciones:
-
Permitir la interacción entre el ARNm y el ARNr para facilitar la síntesis de
proteínas.
TEMA XXII: SISTEMAS DE MEMBRANAS CITOPLASMÁTICAS
22.1 – Retículo endoplasmático:
El retículo endoplasmático constituye aproximadamente el 10% del volumen celular.
Puede ser liso (REL), sin ribosomas; o rugoso (RER), con ribosomas adheridos la membrana. EL
retículo endoplasmático está formado por un 70% de
proteínas, generalmente
transportadores; y un 30% de lípidos. La cavidad interior del retículo está formada por H2O y
proteínas diversas, comunicando con el exterior y la membrana celular.
Funciones:
-
RER = Síntesis de proteínas a través de los ribosomas que están adheridos a su
membrana. Estas proteínas se pueden almacenar en su interior o quedar ancladas
en la membrana. La mayoría de las proteínas después de ser sintetizadas se unen a
un oligosacárido para formar una glucoproteína.
-
REL= Síntesis de lípidos, fundamentalmente colesterol y fosfolípidos puesto que los
ácidos grasos se forman en el citosol. Estos lípidos son constituyentes de las
membranas.
Anula también la toxicidad de sustancias, ya ean de origen propio o
procedentes del exterior. Solubiliza dichas sustancias para poder expulsarlas
por la orina
22.2 – Aparato de Golgi:
El aparato de Golgi consiste en un apilamiento de sacos discoidales rodeados por
vesículas. Cada pila de sacos se llama dictiosoma y mide 1µm de diámetro. Forman grupos de 6
a 30 sacos, incluso en algunas células eucariotas alcanzan a haber cientos de dictiosomas,
particularmente en tejido granular. En cada dictiosoma se distinguen dos caras:
-
Cara de formación (CIS), orientada hacia el retículo endoplasmático
-
Cara de maduración (TRANS), que mira a la membrana plasmçatica.
Junto a la cara CIS se encuentran las vesículas de transición y junto a la TRANS las
vesículas secretoras.
Función:
-
Modificación de las glicoproteínas sintetizadas en el retículo endoplasmático
rugoso para formar moléculas activas con diferentes funciones. Una vez
modificadas, estas proteínas se almacenan en las vesículas secretoras desde donde
podrán verterse al exterior, se pueden adherir a la pared celular (en células
vegetales) o se pueden quedar almacenadas en el interior celular, preparadas para
convertirse en los lisosomas
22.3 – Lisosomas:
Los lisosomas derivan de las vesículas secretadas del aparato de Golgi y contienen más
de 40 enzimas del tipo hidrolasa ácida capaces de hidrolizar
macromoléculas y que actúan con un pH de 3 a 6.
La membrana impide que la célula sea digerida por las encimas que contiene el
lisosoma. Ésta membrana contiene una proteína que bombea protones al interior del lisosoma.
Hay dos tipos de lisosomas, los primarios, que contienen únicamente enzimas
hidrolíticas y proceden de las vesículas secretoras del aparato de Golgi, y los secundarios, que
se forman por la unión de un lisosoma primario con una vacuola, contienen enzimas
hidrolíticas y moléculas en proceso de digestión.
Funciones:
-
Digestión celular, que puede ser extracelular si las enzimas son vertidas fuera de la
célula para digerir las moléculas externamente y absorber los digeridos. Dos tipos
de digestión intracelular:
o Autofágica, para digerir estructuras del propio cuerpo. Sirve para reparar
estructuras dañadas o alimentarse en condiciones desfavorables.
o Heterofágica, digestión de elementos externos con función alimenticia o
defensiva
Finalmente, tras la digestión, se forma la vacuola residual, con las partes no digeridas
que pueden ser eliminadas al exterior por exocitosis.
-
Almacenamiento de sustancias de resreva, como en semillas deshidratadas, de
forma que cuando la semilla se hidrata las enzimas hidrolíticas se activan y
empiezan a descomponer las moléculas de reserva.
22.4 – Peroxisomas:
Los peroxisomas son orgánulos smejantes a los lisosomas pero con enzimas oxidativas.
La enzima más abundante es la peroxidasa, que descompone el peróxido de hidrógeno ( H2O2)
para dar H2O + O, aunque esta molécula se obtiene tras la oxidación de diversas sustancias.
22.5 – Vaculoas:
Las vacuolas están presentes en las células vegetales, ocupando del 50% al 95% del
volumen celular. En las células jóvenes las vacuolas son pequeñas y numerosas, y conforme la
célula crece las vacuolas se van uniendo para formar otras más grandes, aunque en menor
número, hasta que la célula vegetal madura llegando a tener una o dos vacuolas “gigantes”.
Función:
-Almacenar sustancias de reserva, de desecho o especiales, tales como colorantes o
alcaloides.