Organelos de la célula eucariota. PowerPoint para primero medio de biología, unidad 1.

1. Human Anatomy & Physiology Ninth Edition Diapositivas PowerPoint® Preparadas por Barbara Heard, Atlantic Cape Community College; traducidas, modificadas, adaptadas y actualizadas por GAToledo, SFC, 2015 Unidad © 2013 Pearson Education, Inc.© Annie Leibovitz/Contact Press Images 1 Organelos de la célula eucariota

2. © 2013 Pearson Education, Inc. Citoplasma • Localizado entre la membrana plasmática y el núcleo – compuesto por • citosol – Agua con solutos (proteínas, sales, azúcares, etc.) • organelos – Maquinarias metabólicas de la célula; cada uno con una función especializada; pueden ser membranosos o no membranosos • Inclusiones – Varían según el tipo de célula; por ejemplo, gránulos de glicógeno, pigmentos, gotas de lípidos, vacuolas, cristales

3. © 2013 Pearson Education, Inc. • no membranosos – Citoesqueleto – centriolos – ribosomas • Las membranas permiten una compartimentalización crucial Organelos Citoplasmáticos • Membranosos – Mitocondrias – Peroxisomas – Lisosomas – Retículo endoplasmático – Aparato de Golgi

4. © 2013 Pearson Education, Inc. Mitocondria • Estructura de doble membrana con crestas internas • Provee la mayor parte del ATP que necesita la célula, vía respiración celular aeróbica – Requiere oxígeno • Contiene su propio DNA, RNA, ribosomas • Similar a bacteria; capaz de realizar división celular llamada fisión binaria

6. © 2013 Pearson Education, Inc. Ribosomas • Gránulos que contienen proteínas y rRNA • Sitio de la síntesis de proteínas • Ribosomas libres sintetizan proteínas solubles que funcionan en el citosol o en otros organelos • Ribosomas unidos a membrana (formando el RERugoso) sintetiza proteínas para ser incorporadas a las membranas, a lisosomas o exportadas de la célula

7. © 2013 Pearson Education, Inc. Retículo endoplasmático (ER) • Tubos interconectados y paralelos a las membranas que encierran cisternas • Continuos con la membrana nuclear externa • Dos variedades: – RERugoso – RELiso

8. © 2013 Pearson Education, Inc. RERugoso • Superficie externa salpicada con ribosomas • Manufactura todas las proteínas de secreción • Sintetiza proteínas integrales de membrana. • Sintetiza proteínas residentes, propias del RER. • Ensambla proteínas que se mueven al interior del RE, tales proteínas son envueltas en vesículas y van al aparato de Golgi

9. © 2013 Pearson Education, Inc. RELiso • Red de túbulos continuos con el RER • Sus enzimas funcionan en: – Metabolismo de lípidos; síntesis de colesterol, de fosfolípidos de las membranas y de hormonas esteroideas; sintetiza los lípidos de las lipoproteínas – Absorción, síntesis y transporte de lípidos – Destoxificación de drogas, de algunos pesticidas, de químicos cancerígenos – Convierten al glucógeno en glucosa libre – Almacena y libera calcio

11. © 2013 Pearson Education, Inc. Aparato de Golgi • Sacos membranosos aplanados y apilados • Modifica, concentra y empaca proteínas y lípidos del RE • Transporta vesículas desde el RE que se fusionan con la cara cis convexa; • Las proteínas luego pasan a través del aparato de Golgi a la cara trans cóncava • Las proteínas son modificadas, marcadas para su entrega, clasificadas y empacadas en vesículas.

12. © 2013 Pearson Education, Inc. Aparato de Golgi http://life9e.sinauer.com/life9e/pages/05/052001.html • Tres tipos de vesículas nacen de la cara cóncava, trans, secretora – Vesículas secretoras (gránulos) • Libera proteínas de exportación por exocitosis – Vesículas de lípidos y proteínas de trans- membrana para la membrana plasmática o para organelos – Lisosomas que contienen enzimas digestivas; permanecen en la célula

13. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.19a aparato de Golgi. Vesículas de transporte desde El RE Vesícula secretora Cara Cis— lado “receptor” del aparato de Golgi Cisternas formación de vesículas nuevas Vesículas de transporte de la cara trans Cara trans— lado “embarcador” del aparato de Golgi Proceso de formación de los tipos de vesículas desde el aparato de Golgi.

14. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.19b aparato de Golgi. Formación de nuevas vesículas Aparato de Golgi Vesícula de transporte en la cara trans Micrografía electrónica del aparato de Golgi (90.000x)

15. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.20 La secuencia de eventos de la síntesis de proteínas en el RErugoso a la distribución final de esas proteínas. Slide 1 proteínas- que contienen vesícu- las surgen del RER y migran para fusionarse con las membranas del aparato de Golgi. Las proteínas son modificadas en los comparti- mentos del Golgi. Luego las pro- teínas son envasa- das en diferentes tipos de vesículas, dependiendo de su destino final. RE rugoso Membrana del RE Fagosoma Proteínas en cisternas Membrana plasmática Vía C: Lisosoma Conteniendo hidrolasas en pH ácidoVesícula que formará un lisosoma Vía B: Vesícula de membrana a incorporarse a la membrana plasmática Fluido extracelular Secreción por exocitosis Vía A: Vesícula cuyo contenido sufrirá exocitosis Aparato de Golgi Vesícula secretora 1 2 3

16. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.20 La secuencia de eventos de la síntesis de proteínas en el RE rugoso a la distribución final de esas proteínas. Slide 2 proteínas- que contienen vesícu- las surgen del RER y migran para fusionarse con las membranas del aparato de Golgi. Membrana del RE Proteínas en cisternas Membrana plasmática Fluido extracelular Aparato de Golgi 1 RE rugoso

17. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.20 La secuencia de eventos de la síntesis de proteínas en el RE rugoso a la distribución final de esas proteínas. Slide 3 proteínas- que contienen vesícu- las surgen del RER y migran para fusionarse con las membranas del aparato de Golgi. Las proteínas son modificadas en los comparti- mentos del Golgi. Membrana del RE Proteínas en cisternas Membrana plasmática Fluido extracelular Aparato de Golgi 1 2 RE rugoso

18. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.20 La secuencia de eventos de la síntesis de proteínas en el RE rugoso a la distribución final de esas proteínas. Slide 4 proteínas- que contienen vesícu- las surgen del RER y migran para fusionarse con las membranas del aparato de Golgi. Las proteínas son modificadas en los comparti- mentos del Golgi. Luego las pro- teínas son envasa- das en diferentes tipos de vesículas, dependiendo de su destino final Membrana del RE Fagosoma Proteínas en cisternas Membrana plasmática Vía C: Lisosoma Conteniendo hidrolasas en pH ácidoVesícula que formará un lisosoma Vía B: Vesícula de membrana a incorporarse a la membrana plasmática Fluido extracelular Secreción por exocitosis Vía A: Vesícula cuyo contenido sufrirá exocitosis Aparato de Golgi Vesícula secretora 1 2 3 RE rugoso

19. © 2013 Pearson Education, Inc. Peroxisomas • Sacos membranosos que contienen poderosas oxidasas y catalasas • Detoxifica sustancias dañinas y tóxicas • Catálisis y síntesis de ácidos grasos • Neutraliza radicales libres peligrosos (químicos muy reactivos que poseen electrones no pareados) – Oxidasas los convierten a H2O2 (también tóxico) – Catalasas convierten al H2O2 a agua y oxígeno

20. © 2013 Pearson Education, Inc. Lisosomas • Sacos membranosos esféricos que contienen enzimas digestiva (hidrolasas en pH ácido) – Sitios ”seguros" para la digestión intracelular • Digieren bacterias ingeridas, virus y toxinas • Degradan organelos no funcionales • Realizan funciones metabólicas, por ejemplo, digieren glicógeno • Los osteoclastos poseen numerosos lisosomas que reabsorben hueso para liberar Ca2+ “Se pensaba que los lisosomas participaban directamente en la destrucción de células de tejidos dañados o no útiles (autólisis). Revise las notas del orador para actualizar sus conocimientos sobre este tema. http://bscb.org/learning- resources/softcell-e-learning/lysosome/

22. © 2013 Pearson Education, Inc. sistema de endomembrana • Función general – Produce, degrada, almacena y exporta moléculas biológicas – Degrada substancias potencialmente dañinas • Incluye a: RE, aparato de Golgi, vesículas de secreción, lisosomas, envoltura nuclear y membrana plasmática

23. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.22 El sistema de endomembrana. Envoltura Nuclear núcleo RELiso RErugoso Aparato de Golgi Vesícula de Transporte Vesículas de secreción Membrana Plasmática Lisosoma

25. © 2013 Pearson Education, Inc. Citoesqueleto • Elabora una serie de “varillas” a través del citosol; ciertas proteínas unen las varillas a otras estructuras celulares – Tres tipos • Microfilamentos • Filamentos intermedios • Microtúbulos

26. © 2013 Pearson Education, Inc. Microfilamentos • El más delgado de los elementos del citoesqueleto • Hebras dinámicas de proteínas actina • Red densa unida al lado citoplasmático de la membrana plasmática – Aporta fuerza y resistencia a la compresión • Involucrados en la motilidad celular, cambios de forma, endocitosis y exocitosis

27. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.23a Elementos citoesqueléticos de soporte celular y que ayudan a generar movimiento. Microfilamentos Hebras hechas de subunidades de proteínas esféricas llamadas actinas subunidad de actina 7 nm En esta foto, los Microfilamentos forman la red azul alrededor del núcleo (rosado).

28. © 2013 Pearson Education, Inc. Filamentos Intermedios • Fibras proteicas, resistentes e insolubles, semejantes a sogas • compuesto por tetrámeros • Resisten fuerzas de tensión mecánica cuando las células son estiradas; se unen a desmosomas • por ejemplo, neurofilamentos en las células nerviosas; los filamentos de queratina en las células epiteliales

29. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.23b Elementos citoesqueléticos de soporte celular y que ayudan a generar movimiento. Fibras de proteínas, resistentes, construidas como hebras tejidas, compuestas por tetrámeros (4) de fibrillas subunidades del tetrámero 10 nm En esta foto, los filamentos intermedios forman la red púrpura. Filamentos Intermedios

30. © 2013 Pearson Education, Inc. Microtúbulos • Los más grandes elementos del citoesqueleto; tubos huecos dinámicos; la mayoría radian del centrosoma • compuesto por subunidades proteicas llamadas tubulinas • Determinan la forma general y la distribución de los organelos celulares • Las mitocondrias, los lisosomas, las vesículas de secreción se fijan a los Microtúbulos; estas estructuras se mueven a través de la célula por proteínas motoras

31. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.23c Elementos citoesqueléticos de soporte celular y que ayudan a generar movimiento. Tubos huecos de subunidades Proteicas esféricas llamadas tubulinas Subunidades de tubulina 25 nm Los Microtúbulos aparecen en esta foto como una red dorada alrededor del núcleo. Microtúbulos

33. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.24 Función de Microtúbulos y Microfilamentos en la movilidad celular interactuando con moléculas motoras, energizadas por ATP Receptor para la molécula motora Vesícula Microtúbulo de citoesqueleto Molécula motora (energizada por ATP) Las moléculas motoras pueden unirse a receptores en las vesículas u organelos y transportar los organelos a lo largo de las “pistas” Microtubulares del citoesqueleto. Moléculas motoras (energizada por ATP) Elementos del citoesqueleto (Microtúbulos y Microfilamentos) En algunos tipos de movimiento celular, las moléculas motoras se unen a un elemento del citoesqueleto que puede causar el deslizamiento sobre otro elemento. La contracción muscular y los movimientos ciliares funcionan de esta manera.

34. © 2013 Pearson Education, Inc. Centrosoma y centriolos • “Centro celular” cerca del núcleo • Genera Microtúbulos; organiza el huso mitótico • Contiene una pareja de centriolos – organelos; tubos pequeños formados por Microtúbulos • Los centriolos son la base de los cilios y flagelos

37. © 2013 Pearson Education, Inc. • Cilios y flagelos – Extensiones móviles en forma de látigos sobre la superficie de ciertas células – Contienen Microtúbulos y moléculas motoras – Los Cilios mueven substancias a través de la superficie celular – Los flagelos, más largos, propulsan a células enteras (cola de espermatozoides) Animación: Cilios y Flagelos Extensiones celulares PLAYPLAY

38. © 2013 Pearson Education, Inc. Cilios y Flagelos • Los centriolos forman la base de cilios y flagelos, llamada cuerpo basal • Los movimientos ciliares alternan entre el golpe de fuerza y golpe de recuperación en una superficie acuosa. • Cilios primarios – Cilios únicos, no móviles en la mayoría de las células, salvo en glóbulos rojos. – Son una especie de sonda ambiental que ayudan a las moléculas receptoras al reconocimiento celular; coordinan vías intracelulares

39. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.26 Estructura de un cilio. Una sección longitudinal de un cilio mostrando Microtúbulos a lo largo de toda la longitud de la estructura. Sección transversal a través del cuerpo basal. Los 9 dobletes de un cilio se extienden en el cuerpo basal donde cada doblete se une a otro microtúbulo para formar un anillo de 9 tripletes. Sección transversal a través del cilio mostrando la disposición “9 + 2” de los Microtúbulos. Microtúbulos Membrana plasmática Cuerpo basal MET MET MET Triplete Membrana plasmática Rayo radial Entrecruzamiento de proteínas entre los dobletes externos rayos radial Microtúbulo Central Brazos de dineína Microtúbulo externo doble Los dobletes también se unen a proteínas motoras, los brazos de las dineínas. Los dobletes microtubulares externos y los dos microtúbulos centrales están unidos por proteínas entrecruzadas y los rayos radiales. Cilio Cuerpo Basal (centriolo)

40. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.27 Función ciliar. Golpe de recuperación, cuando el cilio retorna a su posición inicial Capa de mucus Superficie celular Fases del movimiento ciliar Onda viajera creada por la actividad de muchos cilios que actúan juntos propulsando mucus a través de la superficie celular. 1 2 3 4 5 6 7 Golpe de fuerza o propulsivo

41. © 2013 Pearson Education, Inc. Extensiones Celulares • Microvellosidades – Extensiones pequeñas, digitiformes de la membrana plasmática – Aumentan el área superficial de absorción – Núcleo de filamentos de actina de rigidización

43. © 2013 Pearson Education, Inc. núcleo • Organelo más grande; Biblioteca genética con las recetas para casi todas las Proteínas celulares. • Responde a señales; dicta el tipo y la cantidad de proteínas que debe sintetizarse • La mayoría de las células es uninucleada; las células del músculo esquelético, las células destructoras de hueso y algunas células del hígado son multinucleadas; los glóbulos rojos son enucleados • Cuatro regiones/estructuras

45. 1.Retículo Nucleoplasmático • Organelo existente en el interior del núcleo, formado por una red de tubos, cuya función es almacenar y liberar calcio el cual es necesario para regular la transcripción génica, para regular el crecimiento, la apoptosis y otros procesos nucleares.

46. El calcio modula funciones como proliferación y diferenciación celulares, activación y transcripción de genes, apoptosis (muerte programada de las células), síntesis de proteínas. Este organelo era confundido con residuos de fijador. Células hepáticas marcadas para realzar los Retículos Nucleoplásmicos -túbulos blancos Para observar la estructura, se utilizó un 'microscopio de dos fotones', en la U. de Yale. El aparato tiene una alta resolución y permite ver células vivas.

47. © 2013 Pearson Education, Inc. 2.La envoltura nuclear • Barrera de doble membrana; encierra al nucleoplasma • La capa externa es continua con el RE rugoso y posee ribosomas • El revestimiento interior (lámina nuclear) mantiene la forma del núcleo; es como un andamio de filamentos intermedios para organizar al DNA • Poros permiten el paso de substancias; el complejo de poro nuclear rodea al poro; regula el transporte de grandes moléculas hacia adentro y afuera del núcleo.

48. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.29b El núcleo. Línea de fractura de la membrana externa Poros Nucleares núcleo Superficie de la envoltura nuclear. Complejo de Poro Nuclear. Cada Poro está rodeado por proteínas. Lámina Nuclear. Es un entramado proteico que separa la membrana interna de la envoltura nuclear de la cromatina.

49. © 2013 Pearson Education, Inc. 3.Nucléolo • Cuerpos esféricos, que se tiñen muy oscuros y se ubican dentro del núcleo • Involucrados en la síntesis de rRNA y en el ensamble de las subunidades de los ribosomas • Asociados con regiones organizadoras nucleares – Contiene DNA que codifica para rRNA • Usualmente uno a dos por célula

50. © 2013 Pearson Education, Inc. 4.Cromatina • Hebras filiformes de DNA (30%), proteínas histonas (60%) y RNA (10%) • Organizada en unidades fundamentales llamadas nucleosomas • Las Histonas empacan a las moléculas de DNA; involucradas en la regulación génica • Se condensa y, cuando la célula comienza a dividirse, forma cuerpos cilíndricos llamados cromosomas,

51. © 2013 Pearson Education, Inc. Figura 1.30 Estructura de la Cromatina y del cromosoma. https://www.youtube.com/watch?v=gbSIBhFwQ4s 1 DNA (doble hélice) (2nm de diámetro) Histonas 2 estructura de Cromatina (“cuentas de collar”) con nucleosomas DNA conector Nucleosoma (10nm de diámetro; Ocho histonas enrolladas por dos vueltas de DNA de doble hélice) 3 fibra helicoidal (30nm diámetro) 4 dominios de bucles (300nm diámetro)5 Cromátida (700nm diámetro) 6 cromosoma metafásico (en el punto medio de la división celular) posee dos cromátidas hermanas

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