Estructura de la membrana plasmática, tipos de trasnporte a través de membranas, organulos membranosos

1. La célula Membrana y orgánulos membranosos

3. Permite mantener un medio interno apropiado.

4. La presencia de membranas internas (compartimentación) en las células eucariotas proporciona nuevos espacios donde se llevan al cabo funciones específicas, necesarias para la supervivencia celular.

5. Sin la existencia de las membranas habría sido imposible que la vida en la tierra evolucionara hasta alcanzar su estado actual. Eduardo Gómez 2

6. Eduardo Gómez 3 En las células eucariotas podemos distinguir dos formas de compartimentación gracias a las membranas:

7. Eduardo Gómez 4 Evolución de los sistemas de membranas A partir de invaginaciones de la membrana celular. A partir de relaciones de simbiosis con otras células.

8. Estructura de la membrana Eduardo Gómez 5

9. Historia del estudio de las membranas Eduardo Gómez 6

10. Historia del estudio de las membranas En 1972, S.T. Singer y G.L. Nicholson propusieron un modelo de estructura de membranas que sintetizaba las propiedades conocidas de las membranas biológicas. Según este modelo del mosaico fluido, que ha tenido gran aceptación, las membranas constan de una bicapa lipídica (una doble capa de lípidos) en la cual están inmersas diversas proteínas. Eduardo Gómez 7

11. Modelo de mosaico fluido

12. Bicapa lipídica La bicapa lipídica ha sido establecida como la base universal de la estructura de la membrana celular. Es fácil de observar en una micrografía electrónica pero se necesitan técnicas especializadas como la difracción de rayos X y técnicas de criofractura para revelar los detalles de su organización. Los lípidos son insolubles en agua pero se disuelven fácilmente en disolventes orgánicos. Constituyen aproximadamente el 50% de la masa de la mayoría de las membranas plasmáticas de las células animales, siendo casi todo el resto proteínas. Eduardo Gómez 9 Animación de la estructura de la membrana: http://www.johnkyrk.com/cellmembrane.esp.html

13. Esta bicapa lipídica constituye la estructura básica de la membrana y actúa de barrera relativamente impermeable al paso de la mayoría de moléculas hidrosolubles. Las moléculas proteicas, intervienen en la mayoría del resto de las funciones de la membrana (transporte o síntesis de ATP, relación con el citoesqueleto, receptores de señales…). Eduardo Gómez 10

15. Las dos cadenas de ácidos grasos de la molécula son hidrófobas y no polares. Pueden tener diferente longitud y normalmente una de estas cadenas es insaturada.

16. Las diferencias en longitud y grado de instauración entre las colas hidrocarbonadas afectan la capacidad de las moléculas de fosfolípidos para empaquetarse una contra otra y modifican su fluidez.

17. El tercer carbono del glicerol está unido a una molécula orgánica hidrofílica, polar.

18. Las moléculas de este tipo con una región hidrófoba y una hidrofílica, se denominan moléculas anfipáticas. Eduardo Gómez 11

20. Fosfolípidos mayoritarios en las membranas eucariotas Fosfatidiletanoamina Fosfatidilserina Fosfatidil colina esfomgomielina

21. Las moléculas del tipo de los fosfolípidos (anfipáticas) cuando se encuentran dispersas en agua adoptan por lo general una conformación de capa doble (bicapa). La estructura en bicapa permite que los grupos del extremo hidrofílico se asocien libremente con el medio acuoso, y que las cadenas hidrófobas de ácidos grasos permanezcan en el interior de la estructura, lejos de las moléculas de agua. Eduardo Gómez 14 Las bicapas lipídicas tienden a cerrarse sobre sí mismas. Por esta misma razón los compartimientos formados por bicapas lipídicas tienden a cerrarse de nuevo después de haber sido rotos. Otra de las propiedades importantes es su fluidez, crucial para muchas funciones.

22. Además los lípidos pueden realizar movimientos de rotación en torno a su eje. También pueden realizar un movimiento denominado de flip-flop, que es el movimiento de la molécula de una monocapa a la otra. Eduardo Gómez 15 Fluidez de la bicapa lipídica Los fosfolípidos de una bicapa están en movimiento constante. Movimiento de difusión lateral: Una molécula de fosfolípido puede recorrer la superficie de una célula eucariota en pocos segundos.

23. Eduardo Gómez 16

24. Eduardo Gómez 17

26. Las actividades enzimáticas pueden detenerse cuando la viscosidad de la membrana se incrementa mas allá de un nivel crítico.

27. La fluidez de la bicapa depende tanto de su composición como de la temperatura.

28. Una menor longitud de las cadenas reduce la tendencia de las colas a interaccionar entre sí y los dobles enlaces producen pliegues en las cadenas hidrocarbonadas que dificultan su empaquetamiento, de forma que las membranas permanecen fluidas a temperaturas más bajas.Eduardo Gómez 18

31. Las bicapas tienden a autosellarse y casi en cualquier circunstancia forman espontáneamente vesículas cerradas. En condiciones apropiadas, son capaces de fusionarse con otras, un fenómeno celular muy importante y que requiere de membranas en estado fluido para producirse. Eduardo Gómez 21 Autosellado de las membranas Al fusionarse, ambas bicapas y sus compartimientos forman una continuidad que permite la transferencia de material de un compartimiento a otro, o el movimiento de una vesícula secretora hacia afuera de la célula, (exocitosis) o la incorporación de moléculas del exterior mediante la formación de vesículas (endocitosis) http://www.bionova.org.es/animbio/anim/golgi/vesiculas.swf

32. La bicapa lipídica es asimétrica, y se refiere tanto a la diferente composición lipídica de cada una de sus monocapas como a las diferentes funciones que se realizan a ambos lados. Existen enzimas que se encargan de mantener la asimetría en la membrana plasmática, por ejemplo una enzima denominada “aminotraslocasa” retorna la fosfatidilamina y la fosfatidilserina a la monocapa interna. La pérdida de la asimetría de la membrana es una señal de muerte celular ya que la exposición de fosfatidilserina en la monocapa externa es un índice de apoptosis o muerte celular programada que favorece la fagocitosis de estas células por macrófagos. Eduardo Gómez 22 Asimetría de la membrana

33. Se presentan en las membranas plasmáticas de las células animales, constituyendo el 5% de las moléculas de lípido de la monocapa externa. Forman parte del glucocalix. Se encuentran exclusivamente en la cara externa de la membrana plasmática, donde los grupos azúcares quedan al descubierto en la superficie de la célula. Los azúcares se añaden en la cara luminal del Aparato de Golgi, y cuando la vesícula que los transporta se fusiona con la membrana plasmática, la porción glucosilada, queda hacia el exterior de la célula. Hay varios tipos de glucolípidos: Los glucolípidos más complejos contienen oligosacáridos con uno o más residuos de ácido siálico que les proporciona carga negativa. Estos lípidos son más abundantes en la membrana plasmática de células nerviosas Eduardo Gómez 23 Glucolípidos en la membrana.

35. Cumplen funciones aislantes en la membrana que rodea el axón de las células nerviosas, tapizada totalmente por glucolípidos en la cara externa.

36. La presencia de carga eléctrica negativa en su molécula es responsable también de la concentración de iones, especialmente Ca+2 en la superficie externa.

37. Desempeñan una importante función en procesos de reconocimiento celular, ayudando a su vez a las células a unirse a la matriz extracelular y a otras células. Eduardo Gómez 24

38. Proteínas de membrana Aunque la estructura básica de las membranas biológicas son los fosfolípidos, la mayoría de las funciones específicas de la membrana son llevadas a cabo por proteínas, gran parte de las cuales son móviles y se extienden dentro o a través de toda la bicapa lipídica. Existen dos tipos de proteínas de membrana: Proteínas integrales (proteínas transmembrana) Proteínas periféricas. Eduardo Gómez 25

39. Ejemplos de estructuras de proteínas de membrana Barriles formados por diferente número de cadenas que configuran un canal o poro Segmento hidrófobo Glucosilación de proteínas y formación de puentes disulfuro entre cisteínas

41. Representan entre el 50 y el 70% de las proteínas de la membrana

42. Algunas atraviesan toda la membrana, de manera que gran parte de ellas se encuentra en alguno de los lados de la membrana.

43. Otras poseen solo una pequeña porción dentro de la bicapa que sirve como ancla y el resto de la molécula en el citoplasma o hacia la superficie celular.

44. Otras están casi por completo insertas en la región hidrófoba y poseen cadenas polipeptídicas que atraviesan una y otra vez (incluso hasta doce veces) la bicapa lipídica. Eduardo Gómez 27 Proteínas integrales

45. Las proteínas periféricas, pueden eliminarse de ésta sin alterar la estructura de la doble capa. Están adosadas a la bicapa y por lo general se unen a regiones expuestas de proteínas integrales o a radicales polares de los lípidos de membrana. Las proteínas periféricas están usualmente asociadas por interacciones no covalentes a otras proteínas transmembránicas y se pueden ubicar hacia adentro o hacia fuera de la membrana. Eduardo Gómez 28 Proteínas periféricas

46. Las proteínas de adhesión celular unen membranas de células vecinas y actúan como puntos de anclaje con componentes del citoesqueleto Los canales proteicos entre dos células permiten el paso de moléculas pequeñas entre dos células vecinas Las proteínas de transporte permiten el transporte selectivo de moléculas esenciales, ya sea en forma pasiva o en forma activa, mediante procesos que requieren de energía. Las proteínas receptoras de señales se unen a moléculas portadoras de señales externas y luego transfieren el mensaje al interior de la célula;. Las bombas dependientes de ATP transportan activamente iones de un compartimiento a otro. Las proteínas intrínsecas de la membrana actúan como enzimas, con sitios activos localizados en la superficie de la membrana o en el interior de ella. Eduardo Gómez 29 Funciones de las proteínas de membrana

48. Eduardo Gómez 31

49. Eduardo Gómez 32

51. Regula el transporte de moléculas hacia adentro y afuera de la célula.

52. Regula la transmisión de señales e información entre el medio externo y el interno.

53. La capacidad de actuar como sistema de transferencia y almacenamiento de energía.

54. El reconocimiento del entorno celular.

55. Adhesividad celularEduardo Gómez 33 Funciones de las membranas biológicas

56. Eduardo Gómez 34 Receptores de membrana Las membranas actúan en la transducción de señales. Tienen en la cara externa moléculas (receptores de membrana) capaces de recibir una señal (moléculas-mensaje como hormonas, neurotransmisores u otras). La molécula mensaje o primer mensajero interacciona con el receptor y este sufre un cambio conformacional que activa un segundo mensajero. Este será el que actúe activando o deprimiendo una determinada actividad bioquímica

57. PASO DE LOS MATERIALES A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS La membrana es una barrera impermeable a la mayoría de las moléculas polares. Permite mantener solutos a concentraciones diferentes a ambos lados de las membranas. Eduardo Gómez 35 Hay sistemas específicos de transporte de moléculas hidrosolubles a través de la membrana (la ingestión, excreción de deshechos metabólicos, la regulación de las concentraciones intracelulares de iones. El transporte lo realizan proteínas transmembrana, especializadas cada una en la transferencia de una molécula o un ion específico o de un grupo de moléculas afines.

58. Eduardo Gómez 36

59. Tipos de transporte: DIFUSIÓN FACILITADA DIFUSIÓN SIMPLE TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE PASIVO

60. Eduardo Gómez 38

61. Eduardo Gómez 39

62. Eduardo Gómez 40 Osmosis

64. El tamaño de la molécula

65. El gradiente de concentración Eduardo Gómez 41 Difusión simple. En algunos casos puede hacerse a través proteínas de canal, que forman un canal acuoso, normalmente cerrado, pero que en determinadas condiciones de voltaje o por la presencia de determinados ligandos, permiten el paso de sustancias pero siempre a favor del gradiente de concentración.

66. Eduardo Gómez 42 Difusión simple. En algunos casos puede hacerse a través proteínas de canal, que forman un canal acuoso, normalmente cerrado, pero que en determinadas condiciones de voltaje o por la presencia de determinados ligandos, permiten el paso de sustancias pero siempre a favor del gradiente de concentración.

68. El transporte es específico y saturable para cada soluto.

69. No gasta energía y es a favor de gradiente (transporte pasivo)

70. La difusión facilitada es específica y saturable:

71. Implica un cambio conformacional en la proteína.

72. Ejemplos: glucosa, algunos aminoácidos, algunas moléculas polares…Eduardo Gómez Difusión facilitada 43

73. Eduardo Gómez 44 Tipos de canales para la difusión facilitada

74. Eduardo Gómez 45 animación animación animación

76. El transporte se realiza en contra de un gradiente electroquímico.

77. Este proceso no es espontáneo y requiere un aporte de energía (ATP).

78. El ejemplo más importante de transporte activo lo constituyen las llamadas bomba de sodio/potasio y la bomba de calcio. Eduardo Gómez 46 Transporte activo

79. Bomba de Ca+2 Bomba de Na+/K+ Exterior Interior Mantiene ↓[Na+]Interior Mantiene ↓[Ca+2]Interior ↑[K+]Interior

80. Se observa en células animales, vegetales y de bacterias. Se trata de una proteína de membrana con actividad ATP-asa, que utiliza una molécula de ATP para intercambiar 3 iones Na+ del interior de la célula por 2 iones K+ de su exterior. Eduardo Gómez 48 La bomba de sodio y potasio La bomba de Na+/K+ está formada por un tetrámero. La proteína tiene centros de unión para el Na+ y el ATP en su superficie interna y para K+ en su superficie externa. Es la base para la transmisión de los impulsos nerviosos. Interviene en otros sistemas de transporte acoplados

81. Eduardo Gómez 49

82. Eduardo Gómez 50 -COTRANSPORTE Na+/GLUCOSA. En esta región, la célula introduce iones de Na+, junto con la glucosa al interior, por difusión facilitada En esta región la célula saca iones de Na+ al exterior (transporte activo)

84. Ingestión de partículas y microorganismos (fagocitosis) Exocitosis Liberación (secreción) de hormonas y neurotransmisores

86. Implica un gasto de energía y también la fusión de membranas.

87. La célula capta del medio extracelular sustancias relativamente grandes, (alimentación, entrada de hormonas y otros mensajeros).

89. Eduardo Gómez 53 Vesículas con clatrina

90. En el caso de los organismos unicelulares, tiene una función sobre todo alimenticia (p. ej. emisión de pseudópodos por las amebas para englobar la partícula de alimento, formando una vacuola digestiva) En los seres pluricelulares la fagocitosis, representa un mecanismo defensivo realizado por células especializadas llamadas fagocitos. De esta forma son eliminados microorganismos siguiendo un mecanismo parecido al de las vacuolas digestivas. Eduardo Gómez 54 Fagocitosis

92. Se presenta en organismos unicelulares y en diversas células de los pluricelulares, especialmente las que tapizan las cavidades digestivas.

93. El contenido líquido de estas vesículas se libera lentamente en el citoplasma celular y las vesículas van disminuyendo poco a poco de tamaño, hasta desvanecerse.

94. La pinocitosis a veces es un mecanismo destinado a introducir sustancias de reserva en las células, para después incorporarse a las cavidades del retículo endoplasmático donde son almacenados.

95. Otras veces la pinocitosis tiene como objeto el transporte de sustancias extracelulares de un lado a otro de la célula sin que queden retenidas en ella. (p. ej. células epiteliales del intestino, que capturan gotas de grasa en uno de sus extremos trasladándolas al otro dentro de una vesícula pinocítica. De ahí pasan a los capilares linfáticos siendo así absorbida.Eduardo Gómez 55 Pinocitosis

97. Estas regiones forman vesículas recubiertas de clatrina mediante un proceso de endocitosis.

98. Después, las vesículas son liberadas dentro del citoplasma y el recubrimiento se separa de ellas.

99. Las vesículas se fusionan con otras semejantes y forman endosomas, vesículas más grandes que transportan materiales libres, que no están unidos a los receptores de membrana.

100. Los endosomas forman dos tipos de vesículas: Unas contienen receptores que pueden regresar a la membrana Otras contienen las partículas ingeridas, se fusionan con los lisosomas y después son procesadas por la célula. Eduardo Gómez 56

101. Eduardo Gómez 57

103. Consiste en la liberación al exterior de la célula de productos (ya sean de desecho o productos de secreción como hormonas.

104. Las vesículas de exocitosis se van aproximando a la membrana plasmática hasta adherirse a su cara interna.

105. Hay una fusión de la membrana de la vesícula secretora con la membrana plasmática con lo que se abre al exterior y libera el contenido.

106. Este es también un mecanismo primario de crecimiento de la membrana plasmática.Eduardo Gómez 58

107. Eduardo Gómez 59 TRANSCITOSIS

108. Eduardo Gómez 60

109. Eduardo Gómez 61 Clasificación según estructura y función

110. Eduardo Gómez 62 Uniones oclusivas: Sella la unión entre dos células vecinas. (Claudinas). Uniones adherentes: Unen los haces de actina de una célula a los de la adyacente (Cadherinas). Desmosomas: Unen los filamentos intermedios de una célula a los de la adyacente (Cadherinas). Uniones comunicantes: Permiten el paso de iones y pequeñas moléculas hidrosolubles (Conexinas). Adhesiones focales: Unen los filamentos de actina de las fibras de estrés a la matriz extracelular. (Integrinas) Hemidesmosomas: Unen los filamentos intermedios a la matriz extracelular. (Integrinas) Uniones celulares

111. Eduardo Gómez 63 Uniones comunicantes Sinapsis químicas. Espacio entre dos neuronas, comunicado por la liberación de neurotransmisores desde una neurona a la otra. Uniones en hendidura o gap. Deja pasar moleculas relativamente grandes. Las células se unen mediante conexones (proteínas transmembrana) que ponen en comunicación ambos citoplasmas.

113. Impiden el paso de cualquier molécula

114. Suelen ser tipo zónula

115. Forman una especie de cremallera formada por proteínas tipo cadherina, cingulina y ZO ( de zona occludens)

117. Se localizan en tejidos sometidos a tensiones mecánicas.

118. Las membranas vecinas se acercan pero no se fusionan

120. Hemidesmosomas: Equivale a medio desmosoma. Situados entre célula y membrana basal.. Contiene una placa de refuerzo conectada a microfilamentos del citoesqueleto.

122. Eduardo Gómez 67 Unión estrecha Desmosoma en banda Desmosoma puntual

123. DESMOSOMAS

124. UNIONES COMUNICANTES 1.5 nm Conexina

125. Filamentos intermedios Plectina Placa Integrina Matriz extracelular HEMIDESMOSOMAS

127. La cantidad de retículo endoplasmático (RE) no es fija, sino que aumenta o disminuye de acuerdo a la actividad celular.

129. TIPOS 72 RUGOSO LISO

131. Está formado por sáculos aplastados comunicados entre sí y puede presentar vesículas.

132. Se encuentra comunicado con el REL y con la membrana externa de la envoltura nuclear.

133. Puede contener inclusiones densas o cristalinas

134. El tamaño depende de la actividad celular (mayor en células muy activas)

137. Primero se ensambla el ribosoma, después de unirse el ARNm, comienza la formación de la proteína que presenta en su extremo un péptido de señalización.

138. Este péptido es reconocido por la membrana del RER que permite al ribosoma unirse a receptores de la membrana.

139. La proteína es introducida a través de proteínas transmembranosas en el lumen, donde pierde el péptido de señalización.

140. En el lumen se une un oligosacárido a la proteína (glucosilación). Eduardo Gómez 75 Síntesis de proteínas en la membrana del RER

143. El retículo endoplasmático liso está constituido por una red de túbulos unidos al retículo endoplasmático rugoso y que se expande por todo el citoplasma.

144. La membrana del retículo endoplasmático liso posee gran cantidad de enzimas cuya principal actividad es la síntesis de lípidos.

145. Es muy abundante en células hepáticas, musculares, ováricas, de los testículos, y en la corteza suprarrenal.Eduardo Gómez 77 Retículo endoplasmático liso (REL)

147. Sólo los ácidos grasos se sintetizan en el citosol.

148. Estos lípidos se construyen en el lado citoplasmático de la membrana y entran gracias a una flipasa.Detoxificación. Contiene enzimas desintoxicantes que degradan sustancias químicas como carcinógenos y los conviertan en moléculas solubles fácilmente excretables por el organismo. Muy importante en el hígado Contracción muscular. En las células del músculo esquelético, la liberación de calcio por parte del REL activa la contracción muscular. Liberación de glucosa a partir del glucógeno (en hepatocitos). Elimina el grupo fosfato de la G-6-P y la convierte en glucosa lista para ser exportada al torrente sanguíneo Eduardo Gómez 78 Funciones del retículo endoplasmático liso

152. Eduardo Gómez 81

153. Organizador de la circulación molecular de la célula. Por él pasan gran número de moléculas procedentes del RER que sufren una maduración en su recorrido por los sáculos del dictiosoma. Muchas proteínas varían su estructura o alteran las secuencias de aminoácidos haciéndose activas. Luego se concentran y pasan a vesículas de secreción. Algunas vesículas secretoras que contienen enzimas hidrolíticas se transforman en lisosomas. Eduardo Gómez 82 Funciones del aparato de Golgi

154. Glucosilación de lípidos y proteínas, mediante la unión a éstos de cadenas de oligosacáridos, dando lugar a glucolípidos o glucoproteínas de membrana, o de secreción. Síntesis de proteoglucanos (mucopolisacáridos), que son parte esencial de la matriz extracelular y de los glúcidos constitutivos de la pared celular vegetal (pectina, hemicelulosa y celulosa). Los azúcares, oligosacáridos que ya se habían unido a proteínas y lípidos en el retículo endoplasmático, son eliminados y sustituidos por otros nuevos en el aparato de Golgi. Formación del acrosoma de los espermatozoides Formación del fragmoplasto en las células vegetales Eduardo Gómez 83 Funciones del aparato de Golgi

155. Los lisosomas son vesículas procedentes del aparato de Golgi que contienen enzimas digestivas. Estas son hidrolasas ácidas(actúan a pH óptimo de 4.6) que se forman en el RER, pasan al aparato de Golgi, en donde se activan y se concentran, y que se acumulan en el interior de los lisosomas. Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares. Eduardo Gómez 84 LISOSOMAS

156. Su tamaño es muy variable. Está rodeado por una membrana que protege la célula de las enzimas digestivas del lisosoma (si éste se rompe, aquéllas destruyen la célula). Los lisosomas poseen una membrana plasmática con las proteínas de su cara interna muy glucosiladas. Estas glucoproteínas impiden que las enzimas hidrolasas ataquen a la propia membrana del lisosoma. Eduardo Gómez 85 Estructura de los lisosomas

158. Necesitan mantener un pH entre 3 y 6 que se logra por el bombeo de protones por medio de una ATPasa de la membrana.

159. La digestión puede serextracelular o intracelular.

160. Se distinguen:

161. Lisosoma primario, sólo poseen en su interior enzimas digestivas

162. Lisosomasecundario (fagosomas). Se han unido a una vacuola con materia orgánica, contienen sustratos en vía de digestión. Los lisosomas secundarios pueden ser:

163. vacuolas digestivas o heterofágicas, cuando el sustrato procede del exterior

164. vacuolas autofágicas, cuando procede del interior, por ejemplo, con moléculas u orgánulos propios que previamente han sido envueltos por cisternas del retículo endoplasmático.Eduardo Gómez 86 Función de los lisosomas

165. Eduardo Gómez 87

166. El acrosoma es un lisosoma primario en el que se almacenan enzimas capaces de digerir las membranas foliculares del óvulo, para permitir el paso del espermatozoide y la fecundación. Losgranos de aleurona son lisosomas secundarios en donde se almacenan proteínas que, debido a la pérdida de agua, se encuentran en estado cristalino, hasta que al plantarse y absorberse agua se activan las enzimas y "se inicia la digestión de las mismas, con lo que empieza la germinación de la semilla. Cuando una célula muere, la membrana lisosómica se rompe y libera hacia el citoplasma enzimas digestivas, que degradan a la célula en sí. Algunas formas de daño tisular, se relacionan con la existencia de lisosomas "con fugas". Se cree que la artritis reumatoide se debe, en parte, a la lesión de las células del cartílago provocada por enzimas liberadas de los lisosomas. Eduardo Gómez 88 Lisosomas especiales

168. Las vacuolas de las células animales, suelen ser pequeñas, y se denominan vesículas.

169. Las vacuolas de las células vegetales suelen ser muy grandes. Suele haber una o dos en cada célula. La membrana recibe el nombre detonoplasto.A medida que la célula vegetal joven madura, las vacuolas crecen, llegando a ocupar en ocasiones hasta un90%,de la célula vegetal madura.

170. El conjunto de vacuolas de una célula vegetal recibe el nombre devacuoma.Eduardo Gómez 89 VACUOLAS Las vacuolas son vesículas constituidas por una membrana plasmática, y cuyo interior es predominantemente acuoso. Cuando en el contenido hay otro tipo de sustancias predominantes se habla de inclusiones Estructura de las vacuolas

171. Eduardo Gómez 90

172. Eduardo Gómez 91

173. Acumular en su interior gran cantidad de agua. Con ello se consigue el aumento de volumen de. la célula vegetal -turgencia celular- sin variar la cantidad de citosol o hialoplasma ni su salinidad. Sirven de almacén de muchas sustancias. Unas son reservas, otras son productos de desecho, sustancias con funciones específicas y otras son sustancias con función esquelética, como los cristales de carbonato cálcico y oxalato cálcico.Algunas vacuolas tienen altas concentraciones de pigmentos hidrosolubles que le dan la coloración a muchas flores, hojas Son medio de transporte entre orgánulos del sistema endomembranoso y entre éstos y el medio externo. Lo realizan las llamadas vesículas del RE y del AG. Digestión celular. En vegetales, contienen hidrolasas ácidas relacionadas con procesos de digestión celular Eduardo Gómez 92 Funciones de las vacuolas

174. En las células animales se conocen dos tipos especiales de vacuolas: vacuolas con función nutritiva, como las vacuolas fagocíticas y laspinocíticas. Eduardo Gómez 93 vacuolas con función reguladora de la presión osmótica; éstas son las vacuolas pulsátiles de los protozoos ciliados, que expulsan agua al exterior de una forma rápida, si la diferencia de presión es grande, o de una forma lenta, si los medios son isotónicos. Entre las inclusiones, las más frecuentes son las inclusiones lipídicas, de aspecto muy refringente que pueden contener lípidos de reserva o gotas de aceite, que por oxidación dan origen a las resinas y a los depósitos de látex, sustancia de la cual deriva el caucho natural.

178. Sirven para eliminar el exceso de ácidos grasos, a.a. o NADPH. Eduardo Gómez 96 Función de los peroxisomas Otra función es la detoxificación, por oxidación de las sustancias tóxicas (en las células hepáticas, el etanol y otras sustancias tóxicas como el metanol, el ácido fórmico, etc). En las células vegetales reciben el nombre de glioxisomas.

181. Eduardo Gómez 99

182. Fueron descubiertas por Altman en 1886, que los denominó bioblastos. Las mitocondrias son orgánulos presentes en todas las células eucariotas, que se encargan de la obtención de energía en forma de ATP mediante la respiración celular. El conjunto de mitocondrias de una célula se denomina condrioma. Se observan mal “in vivo” debido a su pequeño tamaño Eduardo Gómez 100 MITOCONDRIAS

185. una membrana externa lisa

186. una membrana interna con numerosos repliegues internos, denominados crestas mitocondriales.

187. Estas membranas originan dos compartimentos:

188. el espacio intermembraso

190. Una cadena transportadora de electrones, el citocromoB5

191. Una gran cantidad de enzimas que intervienen en el metabolismo de los lípidos.A continuación, se encuentra el espacio intermembra, de contenido similar al del citosol. Hay que destacar la presencia de quinasas. Eduardo Gómez 102 Membranas mitocondriales

193. Componentes de las cadenas moleculares transportadoras de electrones (citocromos, y los complejos enzimáticos formadores de ATP, denominados ATP-sintetasas o partículas elementales F).

194. Muchas enzimas relacionadas con los procesos metabólicosEntre sus lípidos de membrana no aparece el colesterol, al igual que en la membrana plasmática bacteriana, por lo que tiene gran fluidez. Eduardo Gómez 103 Membranas mitocondriales

195. Las ATP-sintetasas están constituidas por tres partes: una esfera de unos 90 Å de diámetro, o región F1, que es donde se catalizan las reacciones de síntesis de ATP. un pedúnculo o región Fo una base hidrófoba, que se ancla en la membrana Eduardo Gómez 104 Las ATP-sintetasas o partículas elementales F Están en las crestas mitocondriales, orientadas hacia la matriz y separadas entre sí unos 10nm. También se encuentran en los cloroplastos y bacterias

197. ADN mitocondrial circular de doble hebra, como los bacterianos.

198. ARN mitocondrial

199. Enzimas de la replicación, transcripción y traducción del ADN mitocondrial

200. Enzimas necesarios para los procesos metabólicos que se realizan en la matriz.

202. El número es muy variable, depende de la actividad celular

205. Leucoplastos. Acumulan sustancias:

206. Los amiloplastos son plástidos especiales que reservan almidón en los tejidos no fotosintéticos.

207. Oleoplastos

208. Proteoplastos

209. Los cromoplastos son los que poseen pigmentos que les dan color

210. cloroplastos (clorofila de color verde)

211. rodoplastos(ficoeritrina de color rojo)

212. Los etioplastosson plástidos de hojas crecidas en ausencia de luz, que cuando se exponen a la luz se desarrollan en cloroplastos. Eduardo Gómez 108 PLASTOS

214. Morfología variada, depende del organismo, pero generalmente ovoides.

215. Número: de 20 a 40 por célula pero varía mucho

217. Contienen clorofila, un pigmento de color verde del cual hay varios tipos (en las plantas terrestres las clorofilas más comunes son las clorofilas a y b, pero en las algas hay otros tipos).

218. Los cloroplastos también contienen una variedad de pigmentos amarillos y naranjas llamados carotenoidesy xantofilas que absorben radiaciones luminosas en zonas del espectro visible donde no absorben las clorofilas (pigmentos fotosintéticos accesorios)

219. En las plantas superiores, la forma más abundante es la de disco lenticular, aunque también los hay ovoides y esféricos.

220. No están en un lugar fijo del citoplasma celular, aunque suelen estar cerca de la pared vacuolar, pero pueden moverse por corrientes citoplasmáticas (ciclosis) o incluso por movimientos ameboides o contráctiles relacionados con la iluminación.Eduardo Gómez 110 Estructura de los cloroplastos

221. ULTRAESTRUCTURA Doble membrana (interna y externa con un espacio intermembranoso). Estroma ADN circular de doble cadena. Plastorribosomas. Complejos F1 Enzimas (Rubisco) Tilacoides Grana. Sacos apilados Sacos estromáticos Procesos genéticos del cloroplasto. Replicación Transcripción Traducción 111 19/12/2010 1:35

223. La externa es muy permeable, mientras que la interna es casi impermeable. por lo que posee una gran cantidad de permeasas, denominadas proteínas translocadoras.

224. Ambas membranas carecen de clorofila y entre sus lípidos, al igual que en las mitocondrias, no está el colesterol. Eduardo Gómez 112 Membranas de los cloroplastos

226. Ribosomas semejantes a los de bacterias

227. ARN

228. ADN circular y bicatenario

229. Los enzimas para la transcripción, traducción y replicación del ADN

230. Inclusiones de granos de almidón

231. Inclusiones lipídicas.Eduardo Gómez 113 El estroma

233. Estas membranas forman un tercer compartimiento, cuyo interior se denomina espacio intratilacoidal o lumen tilacoidal

234. Los sáculos se agrupan formando pilas (grana).

235. Los grana se comunican por sacos estromáticos

236. La membrana tilacoidal es rica en clorofila y se asemejan a la membrana interna de la mitocondria por el hecho de que ambas intervienen en la formación de ATP (contiene los complejos F1 –ATP sintetasas-). Eduardo Gómez 114 Tilacoides

238. Fase luminosa de la fotosíntesis

239. Fase oscura de la fotosíntesis

240. Síntesis de ATP mediante la quimioósmosis. Se origina un gradiente químico de H+ cuya energía es utilizada por las ATP-sintetasas para la formación de ATP.

241. Otras vías metabólicas, que se realizan en el estroma, son:

242. La biosíntesis de proteínas.

243. La replicación del ADN.

244. La biosíntesis de ácidos grasos.

245. La reducción de nitritos a nitratos.Eduardo Gómez 115 Funciones de los cloroplastos