Tema 2: Célula eucariota animal. Estructura, organelos y funciones.

Biología Celular y Molecular

Objetivos:Estructura de la célula eucariota animal.El citoplasma. Estructura, composición y funciones.Organelos no membranosos:

- Estructura y función.

UNIDAD NO. 2. LA CÉLULA COMO UNIDAD DE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGANISMOS.

CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL

CITOPLASMA CELULAR

CITOSOL OHIALOPLASMA

ESPACIO CELULAR COMPRENDIDO ENTRE LA MEMBRANA PLASMÁTICA Y LA ENVOLTURA NUCLEAR . ESTÁ

COMPARTIMENTADO POR MEMBRANAS QUE REGULAN EL TRÁNSITO INTRACELULAR DE IONES Y MOLÉCULAS.

CITOESQUELETO

CITOESQUELETO

Es el esqueleto celular interno. Posee estructura tridimensional dinámica y ocupa al citoplasma Está constituido por una red de fibras primarias (naturaleza proteica) que se extiende por todo el citoplasma.

Estos son:

Filamentos de actina o microfilamentos; Microtúbulos; y Filamentos intermedios.

FIBRAS DEL CITOESQUELETO

MICROFILAMENTOS

CARACTERÍSTICAS: Son finas fibras de proteínas de 3-6 nm dediámetro. Están compuestos predominantemente deactina (proteína contráctil). Pueden polimerizarse y despolimerizarsecon facilidad. Dos formas:

-Actina G: proteína globular no polimerizada(evita la polimerización). Favorecida por GDP.

-Actina F: dos hebras de actina Gpolimerizadas, enrolladas en espiral(dextrógiro). Favorecida por GTP.

FUNCIONES: Contribuyen a reforzar el sostén a lamembrana plasmática. Pueden llevar a cabo movimientoscelulares, incluyendodesplazamiento, contracción y citocinesis.

Nota: La polimerización de los microfilamentosestá polarizada, es decir, existe un extremo en el que la

hebra se alarga por adición de unidades y otro en el que se acorta por pérdida de las mismas, lo que

puede suceder a distintas velocidades.

CITOESQUELETO

-Contracción muscular: en las fibras musculares estriadas

la actina se asocia con la miosina y se acortan

provocando la contracción muscular.

- Citocinesis: forman un anillo contráctil en la telofase de la división

celular que al contraerse provoca la separación de las

células.

- Movimiento ameboide:

pseudópodos como prolongaciones del

citoplasma gracias a los microfilamentos.

MICROFILAMENTOS. EJEMPLOS DE SUS FUNCIONES.

MICROTÚBULOS

CARACTERÍSTICAS:

Son tubos cilíndricos de 20-25 nmen diámetro. Están compuestos de subunidadesde la proteína tubulina ( y ). Algunos son transitorios (seensamblan y se desensamblancuando la célula lo requiere) y otrospermanentes (flagelos, cilios).

FIBRAS DEL CITOESQUELETO

Armazón de flagelos

Formación del huso mitótico.

Transporte intracelular de

vesículas

FUNCIONES DE MICROTÚBULOS:

Actúan como un andamio para determinar la forma celular. Proveen el soporte para que se muevan los orgánulos y vesículas (en estoparticipan las proteínas motoras). Forman las fibras del huso para separar los cromosomas durante la mitosis. Cuando se disponen en forma geométrica dentro de flagelos y cilios, sonusados para la locomoción.

FIBRAS DEL CITOESQUELETOFILAMENTOS INTERMEDIOS

CARACTERÍSTICAS: Están formados por proteínas fibrosas, resistentes y estables; son los más resistentes. Los filamentos intermedios son cerca de 10 nmen diámetro y proveen fuerza de tensión a la célula.

FUNCIONES: De tipo estructural, evitando rupturas de la membrana. Mantenimiento de la forma celular.

Ej: filamentos de queratina en células epiteliales (resistencia mecánica)Neurofilamentos en axon y dendritas.Filamentos de vimentina (células de tejido conjuntivo, vasos sanguíneos, linfáticos, etc).

FUNCIONES DEL CITOESQUELETO Proporciona el soporte estructural para la membrana plasmática y los orgánulos celulares. Proporciona el medio para el movimiento intracelular de organelas y otros componentes del citosol. Proporciona el soporte para las estructuras celulares móviles especializadas (cilios y flagelos). Responsable de la propiedad contráctil de las células en tejidos especializados como el músculo (intervienen en la contracción muscular, al asociarse a filamentos de miosina) Interviene en los procesos de fagocitosis, mediante la formación de pseudópodos Forma el anillo contráctil que finalmente da lugar a la separación de las células hijas durante la mitosis Refuerza la membrana plasmática, formando justo por debajo de la misma una densa red de filamentos conocida como cortex celular.

CITOSOL

Solución líquida intracelular en la que se encuentran los orgánulos. Llena el espacio no ocupado por el sistema de endo-membranas, mitocondrias y peroxisomas. Posee consistencia entre solución coloidal líquida y gel (estado de sol y gel).

CITOSOL

COMPOSICIÓN

Contiene: 70-80% DE AGUA 20-30% DE PROTEÌNAS (enzimas, filamentos de citoesqueleto) Gran contenido de sustancias diversas (lípidos, a.a., glúcidos, ácidos nucléicos y nucleótidos así como sales disueltas) Inclusiones citoplasmáticas (depósitos de distintas sustancias carentes de membrana).

En él se acumulan inclusiones (Ej: gránulos de glucógeno en hepatocitos).Diversos tipos de células contienen gotitas de grasas (triacilgliceroles) en el citosol(reserva de energía).Los adipositos contienen una gran gota de grasa con numerosas gotitas a su alrededorque ocupa casi todo el citosol.

FUNCIONES DEL CITOSOL

FUNCIONES

Regulador del pH intracelular. En el se almacenan sustancias. Sitio donde ocurren reacciones metabólicas (gluconeogénesis, glucólisis, síntesis de a.a. y ácidos grasos, modificación de proteínas, reacciones con ATP y ARNt. En él tienen lugar movimientos de ciclosis. En él se encuentran las proteínas motoras que participan en el transporte de orgánulos y vesículas.

CILIOS Y FLAGELOSSon derivados de los centrosomas y selocalizan en la superficie de algunascélulas.

Tanto el cilio como el flagelo tienen lamisma estructura (formados por dímerosde tubulina).

Los cilios son más cortos y más numerosos.Los flagelos son más largos y suele haberuno por célula. Su estructura es de tipo 9 +2 (9 grupos de microtúbulos en la periferiay una pareja en el centro).

Funciones: Están relacionados con elmovimiento propio de la célula (Ej:espermatozoides) o del material del medioque hay alrededor de la célula.

INCLUSIONES CITOPLASMÁTICASSustancias inertes que no disuelven

por se hidrófobas o cristalinas:-Inclusiones Cristalinas: en vegetales suelen proceder de sales minerales; en animales son frecuentes en los

tubos seminíferos (en células intersticiales de Leidig los cristales

de Reinke).

-Inclusiones Hidrófobas: En vegetales suelen estar en

vacuolas, los más importantes son el almidón, látex y grasas.En animales el glucógeno, los

lípidos y pigmentos (melanina) en la piel.

CITOPLASMA

ORGANELOS NO MEMBRANOSOSCENTROSOMA (CITOCENTRO O CENTRO CELULAR)

Está próximo al núcleo. Es considerado como un centro organizador de microtúbulos.

ESTRUCTURA: Consta de una zona interior donde aparece el diplosoma (dos centríolos dispuestos perpendicularmente entre sí). Este diplosoma está inmerso en un material pericentriolar que es el centro organizador de microtúbulos (centrosfera). En él se disponen microtúbulos que parten radialmente (aster). Cada centríolo consta de 9 grupos de 3 microtúbulosque forman un cilindro . Este cilindro se mantiene gracias a las nexinas que unen los tripletes (A interno, B medio, C externo).

Centrosfera

FUNCIONES DE CENTROSOMAS

Su función es organizar los microtúbulos. Controla el movimiento de las fibras del citoesqueleto. De él se derivan estructuras de movimiento como cilios y flagelos. Interviene en la división celular:forma el huso acromático o mitóticoque facilita la separación de lascromátidas entre las células hijas en lamitosis y, por ende, controlando elreparto equitativo del material genéticodurante las divisiones celulares.

ORGANELOS NO MEMBRANOSOS

Vista longitudinal

Centríolos

RIBOSOMAS Son estructuras globulares, carentes de membrana, con dimensiones de 20x30 nm. Están formados químicamente por varias proteínas (aprox. 80) asociadas a ARNrprocedente del nucléolo. Son basófilos por los grupos fosfatos de sus ARNr constituyentes. Pueden encontrarse libres en el citoplasma (aislados o unidos entre sí) o adheridos a las membranas del RER. Estructuralmente cada ribosoma consta de dos subunidades: una menor y una mayor, separadas por una hendidura transversal. Las riboforinas (proteínas) sirven de nexo entre ambas estructuras. Se caracterizan por su coeficiente de sedimentación, siendo éste diferente para cada subunidad y diferente entre la célula procariota (70S) y en la célula eucariota (80S)

ORGANELOS NO MEMBRANOSOS

ORGANELOS NO MEMBRANOSOSRIBOSOMAS

FUNCIÓN PRIMORDIAL: SÍNTESISPROTEICA.

Es el orgánulo lector del ARN mensajero, yensambla la proteína con los a.a.suministrados por el ARNt.

Traducen el mensaje genético en forma decadena polipeptídica.

Los polirribosomas: sintetizan proteínas delocalización celular.

Los ribosomas del RER: se encargan desintetizar proteínas de exportación, o seaque se irán de la célula hacia otro lugardonde se necesite.

SÍNTESIS PROTEICA Y RIBOSOMAS