Bloque IV: La célula eucariota

Morfología y fisiología celular II: orgánulos celulares

Conjunto de cisternas, túbulos y sacos apilados revestidos por una membrana de composición semejante a la membrana plasmática con una gran comunicación entre sí.

Entre ellos existe una continuidad estructural y funcional

Formado por: Envoltura nuclear Retículo

endoplasmático (RE) Aparato de Golgi Sistema vesicular

Sistema de endomembranas

Es una “red” de membranas interconectadas entre sí, que forma un auténtico canal distribuidor de sustancias en el interior de la célula.

Dos tipos: con ribosomas, “rugoso” (Rer) adheridos a la cara externa de la

membrana, citosólica. Se encarga de la síntesis y almacenamiento de proteínas de secreción o de membrana

sin ellos, “liso”.(Rel) Se encarga de la síntesis y almacenamiento de lípidos de secreción o de membrana

Almacena sustancias que, posteriormente, acabarán siendo vertidas al exterior celular.

Si se necesita producir una proteína de secreción, como una hormona, los ribosomas del Rer la fabrican y la vierten al interior del retículo. Posteriormente, la enviará al aparato de Golgi, que la envolverá en una vesícula y la enviará hacia la membrana, desde donde saldrá al exterior.

Es también el encargado de reparar y reponer la membrana cuando se daña o envejece. Biogénesis de membranas

1.Retículo endoplásmico

Retículo endoplásmico

Endomembranas: RE rugoso

Endomembranas: RE liso

Es un conjunto de membranas apiladas en forma de sacos. Presenta polaridad: cara formadora y cara de maduración

Recibe las moléculas fabricadas en el retículo endoplásmico y las empaqueta en vesículas, rodeándolas de una membrana. Añade azúcares a estas moléculas: glicosilación

Estas vesículas son enviadas después hacia la membrana plasmática, para acabar secretando su contenido al exterior.

También contribuye a reparar la membrana dañada y renovar sus componentes envejecidos.

2. Aparato de Golgi

Aparato de Golgi

Endomembranas: Ap. de Golgi

Endomembranas: Ap. de GolgiCara de

formación o cis

Cara de maduracion o trans

Vesículas de secreción

Vesículas de transición

Flujo de vesículas

Son vesículas que almacenan sustancias de reserva o expulsan sustancias de desecho.

Están rodeadeas por una membrana que las separa del citoplasma.

Aunque existen en animales, es en vegetales en donde alcanzan un mayor tamaño, existiendo una o dos grandes vacuolas que prácticamente llenan toda la célula.

3. Vacuolas

Vacuolas

Vacuolas

Son un tipo de vacuolas especiales que contienen enzimas hidrolíticas que se encargan de degradar todas las moléculas y partículas que la célula ha engullido mediante un proceso denominado fagocitosis.

Los lisosomas con enzimas se denominan primarios y se forman a partir del Golgi

La unión del lisosoma primario a la partícula engullida forma el lisosoma secundario.

4. Lisosomas

Existen dos tipos de lisosomas secundarios.Autofagosomas: resultan de la unión de un

lisosoma primario con una vacuola autofágica cuyo contenido se corresponde con elementos celulares que tienen que ser digeridos para su reciclaje

Heterofagosomas: resultan de la unión de un lisosoma primario con una vacuola fagocítica cuyo contenido se corresponde con nutrientes procedentes del espacio extracelular para su digestión.

Lisosomas secundarios

Lisosomas

Lisosomas

Se trata de orgánulos membranosos especializados en la obtención de energía.

Todos ellos presentan material genético propio (ADN circular)y ribosomas semejantes a los de procariotas por lo que se piensa que se originaron por endosimbiosis: organismos fagocitados por parte de eucariotas y que pasaron a ser parte integrantes de los mismos.

Pueden sintetizar sus propias proteínas Dentro de estos tenemos:

Mitocondria Cloroplasto

Orgánulos energéticos

Aparecen en células eucariotas animales y vegetales Forma: granulosas o filamentosas Presenta dos membranas que diferencian dos

compartimentos o cámaras: Membrana externa Membrana interna, plegada en tabiques denominados

crestas mitocondriales Espacio intermembranoso o cámara externa Matriz mitocondrial o cámara interna; en ella se

encuentran: Ribosomas, semejantes a los de procariotas ADN mitocondrial

1. Mitocondria

Mitocondria

Mitocondrias Origen materno ya que los espermatozoides durante la fecundación solo aportan el núcleo.

Matriz mitocondrial

Crestas mitocondriales

Membranas mitocondriales

Mitocondrias

ADN mitocondrial

En su interior se produce la respiración celular, un proceso catabólico, por el cual los compuestos orgánicos se degradan a sustancias inorgánicas sencillas (dióxido de carbono y agua), liberando la energía que contienen y produciendo energía química en forma de ATP

Mitocondria: funciones

Mitocondria: respiración celular Se desarrolla en varias etapas que

están compartimentalizadas: Ciclo de Krebs:

Matriz mitocondrial Oxidación de compuestos

orgánicos Producción de dióxido de

carbono Genera poder reductor

NADH y FADH2 Cadena respiratoria: se transfiere el

poder reductor para generar un gradiente electroquímico; crestas mitocondriales

Formación de ATP (Fosforilación oxidativa): se lleva a cabo en las crestas mitocondriales y supone la formación de ATP gracias al gradiente generado

Respiración celular

2. Cloroplastos Son orgánulos coloreados por la

existencia de pigmentos que se incluyen en un grupo más extenso: los plastidios o plastos Cloroplastos: clorofila

(verde) Cromoplastos: licopenos,

carotenos (rojos,anaranjados)

Leucoplastos: carecen de color y acumulan sustancias

Amiloplastos almidón Proteoplastos proteínas Elaioplastos lípidos

Aparecen solo en células eucariotas vegetales Presenta dos membranas que diferencian dos

compartimentos o cámaras: Membrana externa Membrana interna Espacio intermembranoso Estroma:

En su interior hay una serie de sacos membranosos apilados, los tilacoides agrupados formando los grana

En ellos se encuentra la clorofila, que le da el color verde a los vegetales, y que es la molécula encargada de captar, como una especie de antena, –en el interior de unos complejos denominados fotosistemas- la luz solar

Aparece ribosomas y ADN propio

Cloroplastos

Cloroplastos

Cloroplastos

Cloroplastos

Cloroplastos

En su interior se lleva a cabo la fotosíntesis, un proceso por el que las plantas y otros organismos son capaces de aprovechar la energía de la luz solar para convertir la materia inorgánica (agua, dióxido de carbono, sales minerales) en biomoléculas orgánicas más complejas (glúcidos sobre todo).

Cloroplastos: función

Cloroplastos: función

La fotosíntesis se desarrolla en dos fases: Luminosa:

Tilacoides Dependiente de la luz Requiere pigmentos Conversión de la energía luminosa en química Genera poder reductor

Oscura: Estroma No dependiente de la luz Fijación y reducción del dióxido de carbono a

compuestos orgánicos

Cloroplastos: Fotosíntesis

Cloroplastos: fotosíntesis

Fase luminosa:Se capta energía solar por parte de los

pigmentos fotosintéticos situados en la membrana de los tilacoides

Esta energía solar es transformada en energía química (ATP) en un proceso denominado fotofosforilación

También se genera poder reductor (NADPH)En esta fase se requiere de agua que se

rompen formando oxígeno siendo un subproducto de la reacción

Cloroplastos: Fotosíntesis

Cloroplastos: Fotosíntesis

Fase oscura: La energía y el poder

reductor obtenido en la fase lumínica se va a utilizar para fijar el dióxido de carbono y convertirlo en azúcares en el llamado Ciclo de Calvin

Son los orgánulos especializados en la síntesis de proteínas

Están formados por un tipo de ARNr asociado a porteínas

Cuando están sintetizando proteínas se encuentran formando polisomas

Pueden estar libres en el citoplasma, en cuyo caso sintetizan proteínas de uso interno celular

Pueden estar unidos a la membrana del retículo endoplásmico rugoso, en cuyo caso sintetizan proteínas para ser exportadas fuera de la célula o de membrana

Ribosomas

Ribosomas