TEMA 10TEMA 10

HIALOPLASMA, CITOESQUELETO HIALOPLASMA, CITOESQUELETO Y ESTRUCTURAS NO Y ESTRUCTURAS NO MEMBRANOSAS DE LA CÉLULAMEMBRANOSAS DE LA CÉLULA

Tema 10Tema 10 . Hialoplasma, . Hialoplasma, citoesqueleto y estructuras citoesqueleto y estructuras no membranosasno membranosas

CONTENIDOSCONTENIDOS

• HIALOPLASMA O CITOSOLHIALOPLASMA O CITOSOL

• CITOESQUELETOCITOESQUELETO

• CENTROSOMACENTROSOMA

• CÍLIOS Y FLAGELOSCÍLIOS Y FLAGELOS

• RIBOSOMASRIBOSOMAS

• PARED CELULARPARED CELULAR

1. HIALOPLASMA O 1. HIALOPLASMA O CITOSOL Y CITOSOL Y CITOPLASMACITOPLASMA

CITOPLASMACITOPLASMA: parte de la célula comprendida : parte de la célula comprendida entre la membrana plasmática y la membrana entre la membrana plasmática y la membrana nuclear. Es el conjunto formado por todos los nuclear. Es el conjunto formado por todos los orgánulos y el citosol.orgánulos y el citosol.

CITOSOL O HIALOPLASMACITOSOL O HIALOPLASMA: medio intracelular : medio intracelular formado por una solución líquida, en el que se formado por una solución líquida, en el que se encuentran inmersos los orgánulos.encuentran inmersos los orgánulos.

HIALOPLASMA O HIALOPLASMA O CITOSOLCITOSOLGENERALIDADESGENERALIDADES Ocupa entre un 50 y un 80% del volumen Ocupa entre un 50 y un 80% del volumen

celular.celular.

Se puede separar del resto de Se puede separar del resto de componentes celulares por centrifugación, componentes celulares por centrifugación, obteniéndose una obteniéndose una fracción sobrenadantefracción sobrenadante o o soluble que corresponde al citosol.soluble que corresponde al citosol.

HIALOPLASMAHIALOPLASMAESTADO COLOIDALESTADO COLOIDAL

El hialoplasma es una El hialoplasma es una dispersión coloidaldispersión coloidal que puede presentar dos estados físicos que puede presentar dos estados físicos de diferente consistencia:de diferente consistencia: Estado de Estado de gelgel (viscoso) (viscoso) Estado de Estado de solsol (fluido) (fluido)

Los cambios de estado desempeñan un Los cambios de estado desempeñan un papel importante en la papel importante en la locomoción locomoción celularcelular (movimiento ameboide) (movimiento ameboide)

HIALOPLASMAHIALOPLASMACOMPOSICIÓNCOMPOSICIÓN

AguaAgua (fase dispersante) representa entre el (fase dispersante) representa entre el 70 y el 80%. 70 y el 80%.

Proteínas Proteínas (fase dispersa)(fase dispersa) enzimáticasenzimáticas que catalizan un gran número de que catalizan un gran número de

reacciones del metabolismo celular. reacciones del metabolismo celular. estructuralesestructurales, filamentos que constituyen el , filamentos que constituyen el

citoesqueleto.citoesqueleto.

Otros componentesOtros componentes: iones, ATP, : iones, ATP, aminoácidos, glúcidos, metabolitosaminoácidos, glúcidos, metabolitos

HIALOPLASMAHIALOPLASMAFUNCIONESFUNCIONES

En el hialoplasma se producen muchas de las En el hialoplasma se producen muchas de las reacciones del metabolismo celularreacciones del metabolismo celular, tanto , tanto degradativas (catabólicas) como de síntesis degradativas (catabólicas) como de síntesis (anabólicas). (anabólicas).

Algunas de las reacciones metabólicas del citosol son:Algunas de las reacciones metabólicas del citosol son:

GlucólisisGlucólisis que es la degradación de la glucosa.(pag 194) que es la degradación de la glucosa.(pag 194) GlucogenolisisGlucogenolisis que es la degradación del glucógeno que es la degradación del glucógeno Glucogenogénesis Glucogenogénesis es la biosíntesis del glucógeno.es la biosíntesis del glucógeno. Biosíntesis de ácidos grasos, aminoácidos, nucleótidosBiosíntesis de ácidos grasos, aminoácidos, nucleótidos

etc.etc. Fermentaciones láctica y alcohólicaFermentaciones láctica y alcohólica, etc., etc.

2. 2. CITOESQUELETOCITOESQUELETO

2. 2. CITOESQUELETOCITOESQUELETO

Es el conjunto de Es el conjunto de filamentos proteicosfilamentos proteicos situados en situados en el citosol formando estructuras reticularesel citosol formando estructuras reticulares

Funciones:Funciones: Contribuyen a la Contribuyen a la morfología morfología celularcelular Participan en el Participan en el organización internaorganización interna de los orgánulos de los orgánulos Están implicadas en el Están implicadas en el movimiento celularmovimiento celular

Está constituido por:Está constituido por: Microfilamentos de actinaMicrofilamentos de actina MicrotúbulosMicrotúbulos Filamentos intermediosFilamentos intermedios

2.1 MICROFILAMENTOS 2.1 MICROFILAMENTOS DE ACTINADE ACTINA Se encuentran en células Se encuentran en células

eucariotaseucariotas Son imprescindibles para el Son imprescindibles para el

desarrollo de desarrollo de movimientos celularesmovimientos celulares Pueden polimerizarse y Pueden polimerizarse y

despolimerizarse con facilidad.despolimerizarse con facilidad. La actina puede presentarse de dos La actina puede presentarse de dos

formas:formas: Actina G (globular): no polimerizadaActina G (globular): no polimerizada Actina F (filamentos: polimerizadaActina F (filamentos: polimerizada

Funciones de los Funciones de los microfilamentos de microfilamentos de actinaactina

Contracción muscularContracción muscular Formación del esqueleto de las Formación del esqueleto de las

microvellosidadesmicrovellosidades CitocinesisCitocinesis Movimiento ameboideMovimiento ameboide

2.2 MICROTÚBULOS2.2 MICROTÚBULOS Estructuras cilíndricas, de Estructuras cilíndricas, de

longitud variable, formadas longitud variable, formadas por por 13 protofilamentos13 protofilamentos de de dímerosdímeros de la proteína de la proteína αα--tubulinatubulina y y ββ-tubulina-tubulina

Forma parte de Forma parte de cilios, flagelos y cilios, flagelos y centríolos.centríolos.

Son estructuras dinámicas Son estructuras dinámicas que se pueden formar o que se pueden formar o destruir en función de las destruir en función de las necesidades de la célulanecesidades de la célula

Los microtúbulos son Los microtúbulos son estructuras dinámicas que se estructuras dinámicas que se pueden formar o destruir en pueden formar o destruir en función de las necesidades de función de las necesidades de la célulala célula

Funciones de los Funciones de los microtúbulosmicrotúbulos

Formación del husoFormación del huso mitótico mitótico Transporte intracelularTransporte intracelular de orgánulos de orgánulos

celulares y vesículas de secreción celulares y vesículas de secreción (cromatóforos, neurotransmisores, etc)(cromatóforos, neurotransmisores, etc)

Movimiento de la célulaMovimiento de la célula, mediante la , mediante la formación de pseudópodos, cilios y formación de pseudópodos, cilios y flagelosflagelos

Esquema de la disposición de los microtúbulos en una célula en cultivo.

Micrografía de una célula mitótica. En verde se destaca el huso mitótico

Imagen de una célula humana en mitosis, en la que los microtúbulos se muestran en verde (formando el huso mitótico), los cromosomas en azul en el ecuador del huso y los cinetocoros en rojo.

41.- Explique la estructura de los microtúbulos [0,8] e indique tres componentes celulares en los que participan [0,6]. Cite los otros dos componentes del citoesqueleto [0,6]. (2007)Estructura: filamentos no ramificados compuestos por moléculas de tubulina, dispuestas formando un cilindro (0,8 puntos)Forman el huso mitótico, los centríolos, cilios y flagelos. (Sólo tres componentes) ..................... 0,6 puntosOtros componentes: microfilamentos o filamentos de actina y filamentos intermedios ................ 0,6 puntos

SELECTIVIDADSELECTIVIDAD

2.3 FILAMENTOS 2.3 FILAMENTOS INTERMEDIOSINTERMEDIOS

Son estructuras formadas por proteínas Son estructuras formadas por proteínas fibrosas como la fibrosas como la queratinaqueratina, muy resistentes y , muy resistentes y estables.estables.

Realizan Realizan funciones estructuralesfunciones estructurales y junto al y junto al resto de componentes del citoesqueleto resto de componentes del citoesqueleto contribuye al contribuye al mantenimiento de la forma mantenimiento de la forma celular.celular.

Son muy abundantes en prolongaciones de Son muy abundantes en prolongaciones de células nerviosascélulas nerviosas, , muscularesmusculares y y epitelialesepiteliales (sometidas a esfuerzos mecánicos)(sometidas a esfuerzos mecánicos)

3. CENTROSOMA3. CENTROSOMA

Estructura sin membrana presente en Estructura sin membrana presente en todas las células animales susceptibles todas las células animales susceptibles de dividirsede dividirse

Ausente en células vegetalesAusente en células vegetales FunciónFunción::

Es el centro organizador de los Es el centro organizador de los microtúbulos, de él derivan las estructuras microtúbulos, de él derivan las estructuras de cilios, flagelos y el huso mitóticode cilios, flagelos y el huso mitótico

3.1 ESTRUCTURA Y 3.1 ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DEL COMPOSICIÓN DEL CENTROSOMACENTROSOMA

El centrosoma está formado por:El centrosoma está formado por:

Dos centríolosDos centríolos Material pericentriolarMaterial pericentriolar

Los centríolos se disponen perpendicularmenteLos centríolos se disponen perpendicularmente Composición del centríoloComposición del centríolo

MicrotúbulosMicrotúbulos (A, B, C). El microtúbulo A (13 protofilamentos) es (A, B, C). El microtúbulo A (13 protofilamentos) es completo. Los B y C sólo tienen 10 protofilamentoscompleto. Los B y C sólo tienen 10 protofilamentos

NexinaNexina

Estructura del centríoloEstructura del centríolo: Cada centríolo es una estructura : Cada centríolo es una estructura cilíndrica formada por cilíndrica formada por nuevenueve grupos (9+0) de grupos (9+0) de 3 microtúbulos3 microtúbulos

Centro organizador de microtúbulos (COMT)

Centríolo: vista transversal. Estructura en rueda de carro

Origen de los Origen de los centríoloscentríolos Cada centríolo procede del otroCada centríolo procede del otro

Centríolos vistos al MET

.- En relación con la figura adjunta, responda las siguientes cuestiones: (2007)

a).- ¿Qué orgánulo representa? [0,2]. ¿En qué tipo de células se presenta? [0,2]. ¿Dónde

4. CILIOS Y 4. CILIOS Y FLAGELOSFLAGELOS

4. CILIOS Y FLAGELOS4. CILIOS Y FLAGELOS

Son Son derivados derivados centriolarescentriolares, a modo , a modo de expansiones de expansiones citoplasmáticas, citoplasmáticas, filiformes y móviles, filiformes y móviles, localizados en la localizados en la superficie libre de superficie libre de algunas célulasalgunas células

CíliosCílios FlagelosFlagelos

NºNº numerososnumerososGeneralmente Generalmente

solo unosolo uno

TamañoTamaño CortosCortos Largos Largos

4.1 ULTRAESTRUCTURA DE CILIOS Y FLAGELOSA.TALLO o

AXONEMA

B.ZONA DE TRANSICIÓN.

C.CORPÚSCULO BASAL.

D.RAÍCES CAPILARES.

A. TALLO O AXONEMAA. TALLO O AXONEMA Constituido por nueve

pares de microtúbulos periféricos (A y B) y un par de microtúbulos centrales formados por dímeros de tubulina, con estructura tipo 9+2.La estructura contienen otras proteínas:

A. TektinaB. DineínaC. Nexina

B. ZONA DE B. ZONA DE TRANSICIÓTRANSICIÓNN

Desaparece el par de microtúbulos centrales y aparece la placa basal

C. C. CORPÚSCULO BASAL Estructura igual al

centríolo (9+0) formado por nueve tripletes de microtúbulos periféricos, dos de los cuales proceden del axonema. En su parte proximal presenta estructura en rueda de carro

D. RAÍCES CAPILARES.

Microfilamentos para la coordinación del movimiento de los cilios

Movimiento ciliar en branquia de almeja (Venus antiqua) visto al microscopio óptico en aumentos 50x, 100x y 400x

4.2 Funciones de los 4.2 Funciones de los cilios y los flageloscilios y los flagelos

Su función está relacionada con el Su función está relacionada con el movimientomovimiento Permiten el desplazamiento de una célula a Permiten el desplazamiento de una célula a

través de un medio líquido (protozoos, través de un medio líquido (protozoos, espermatozoides)espermatozoides)

Provocan el movimiento del líquido o Provocan el movimiento del líquido o partículas situadas sobre la superficie ciliar partículas situadas sobre la superficie ciliar (trompas de Falopio, epitelios ciliados de (trompas de Falopio, epitelios ciliados de tráquea y bronquios)tráquea y bronquios)

5. RIBOSOMAS5. RIBOSOMAS

5. RIBOSOMAS5. RIBOSOMAS

Son partículas compactas, formadas por Son partículas compactas, formadas por ARNrARNr y y proteínasproteínas, es decir, son ribonucleoproteínas, es decir, son ribonucleoproteínas

Existen en todas las células, pero son escasos en Existen en todas las células, pero son escasos en glóbulos rojos y espermatozoidesglóbulos rojos y espermatozoides

Se pueden encontrar en: Se pueden encontrar en: Libres en el citoplasmaLibres en el citoplasma Adheridos al RER o a la membrana nuclear externaAdheridos al RER o a la membrana nuclear externa En la matriz de mitocondrias (mitorribosomas)y En la matriz de mitocondrias (mitorribosomas)y

cloroplastos (plastorribosomas)cloroplastos (plastorribosomas)

5.1 ESTRUCTURA DEL 5.1 ESTRUCTURA DEL LOS RIBOSOMASLOS RIBOSOMAS

Formados por dos Formados por dos subunidades subunidades desiguales, desiguales, separadas por una separadas por una hendidura hendidura

Cada subunidad se Cada subunidad se caracteriza por un caracteriza por un coeficiente de coeficiente de sedimentación sedimentación distintodistinto

ProcariotasProcariotas

(70 S)(70 S)EucariotasEucariotas

(80 S)(80 S)

Subunidad Subunidad mayormayor 50 S50 S 60 S60 S

Subunidad Subunidad menormenor 30 S30 S 40 S40 S

5.2 FUNCIONES DE 5.2 FUNCIONES DE LOS RIBOSOMASLOS RIBOSOMAS

Intervienen en la Intervienen en la síntesis síntesis de proteínasde proteínas uniendo los uniendo los aminoácidos en un aminoácidos en un orden predeterminadoorden predeterminado

Las proteínas Las proteínas sintetizadassintetizadas Permanecen en el citosol Permanecen en el citosol

(ribosomas libres)(ribosomas libres) Son transportadas hacia Son transportadas hacia

orgánulos o hacia el orgánulos o hacia el exterior a través del REexterior a través del RE

POLIRRIBOSOMA

53.- Describa la estructura de los ribosomas eucarióticos [0,6]. Indique su composición química [0,2], lugar en el que se forman [0,2], su función [0,2] y localización celular [0,4]. Nombre dos orgánulos celulares que contengan ribosomas en su interior [0,4]. (2007)Estructura: formados por dos subunidades, con un coeficiente de sedimentación 80S, subunidad grande (60S) y subunidad pequeña (40S) …………………………………………………………………………….0,6 puntosComposición química: ARN ribosómico y proteínas ..................... 0,2 puntosSe originan en el nucleolo............................................................0,2 puntosFunción: síntesis de proteínas ....................................................... 0,2 puntosLocalización: libres en el citoplasma, unidos a la parte citoplasmática de la membrana del retículo endoplásmico rugoso y unidos a la envoltura nuclear por su cara citoplasmática ............................................................. 0,4 puntosMitocondrias y cloroplastos ............................................................ 0,4 puntos

SELECTIVIDADSELECTIVIDAD

SELECTIVIDADSELECTIVIDAD

68.- ¿Están los ribosomas presentes en todo tipo de células? [1]. Razone la respuesta. (2006)Cualquier respuesta razonada y relacionada con la síntesis de proteínas puede darse como correcta .................................... 1 punto

6. PARED 6. PARED CELULARCELULAR

7. LA PARED CELULAR7. LA PARED CELULAR

La pared es una cubierta externa, gruesa La pared es una cubierta externa, gruesa y rígida que actúa como exoesqueleto en y rígida que actúa como exoesqueleto en células de:células de: BACTERIASBACTERIAS ALGAS ALGAS HONGOSHONGOS VEGETALESVEGETALES

6.1 COMPOSICIÓN 6.1 COMPOSICIÓN QUÍMICAQUÍMICA

La pared celular de La pared celular de todas las células todas las células eucariotas está eucariotas está formada formada principalmente por principalmente por polisacáridospolisacáridos

Tipo de célulaTipo de célula Composición de Composición de la pared celularla pared celular

BACTERIASBACTERIAS

Gram positivasGram positivas: Mureína : Mureína (péptidoglucano), (péptidoglucano), asociada a proteínas, asociada a proteínas, polisacáridos y ácidos polisacáridos y ácidos teicoicosteicoicos

Gram negativasGram negativas: Mureína, : Mureína, lipopolisacáridos y lipopolisacáridos y proteínas. Porinaproteínas. Porina

HONGOSHONGOS QuitinaQuitina

ALGASALGAS

Celulosa, pectina, xilanos Celulosa, pectina, xilanos y manosay manosa

Componentes minerales Componentes minerales (carbonato cálcico o (carbonato cálcico o sílice)sílice)

VEGETALESVEGETALES Celulosa, hemicelulosa y Celulosa, hemicelulosa y pectinapectina

6.2 Estructura de la 6.2 Estructura de la pared celular de células pared celular de células vegetalesvegetales

1.1. Lámina media: Lámina media: pectinapectina

2.2. Pared primaria Pared primaria celulosa, hemicelulosa y celulosa, hemicelulosa y pectinapectina

3.3. Pared secundaria Pared secundaria celulosa, pectina, ligninacelulosa, pectina, lignina

Las células recién Las células recién formadas solo formadas solo presentan lámina presentan lámina media y pared media y pared primariaprimaria

Lámina mediaLámina media

Se localiza entre las láminas primarias Se localiza entre las láminas primarias de células vecinas (excepto en los de células vecinas (excepto en los plasmodesmos)plasmodesmos)

Compuesta por Compuesta por pectinapectina, puede , puede impregnarse de lignina, cuando las impregnarse de lignina, cuando las células del xilema mueren.células del xilema mueren.

Pared primariaPared primaria

Propia de células en crecimientoPropia de células en crecimiento Delgada y flexible, permite el crecimiento Delgada y flexible, permite el crecimiento

de la célulade la célula Compuesta de Compuesta de celulosacelulosa, , hemicelulosahemicelulosa y y

pectinapectina

Pared secundariaPared secundaria

Se desarrolla cuando cesa el crecimiento de la Se desarrolla cuando cesa el crecimiento de la célulacélula

Es más gruesa y rígida que la primariaEs más gruesa y rígida que la primaria Está formada por un número variable de Está formada por un número variable de

estratosestratos Compuesta fundamentalmente de Compuesta fundamentalmente de celulosacelulosa. .

Muchas paredes también contienen Muchas paredes también contienen ligninalignina, , responsable de la dureza de la maderaresponsable de la dureza de la madera

Diagrama de capas sucesivas de microfibrillas y su cambio de orientación con el alargamiento celular

Pared celular en Pared celular en procariotas (pag. 312)procariotas (pag. 312)

6.3 FUNCIONES6.3 FUNCIONES

Constituye un Constituye un exoesqueletoexoesqueleto que protege a la que protege a la célula, le da forma, le confiere consistencia, célula, le da forma, le confiere consistencia, pero sin impedir su crecimientopero sin impedir su crecimiento

La pared celular es la responsable de que la La pared celular es la responsable de que la planta se mantenga erguida, impide que la planta se mantenga erguida, impide que la célula se rompacélula se rompa

Interviene en el mantenimiento de la Interviene en el mantenimiento de la presiónpresión osmóticaosmótica intracelular intracelular