Mitocondrias

Las mitocondrias son orgánulos donde se lleva a cabo el metabolismo respiratorio aeróbico y la obtención de energía. Son orgánulos de forma, tamaño y número variables según el tipo celular. Son de origen materno, es decir, solo el óvulo aporta mitocondrias al cigoto y el ADN mitocondrial es el elemento de estudio para las mutaciones acumuladas a lo largo de la historia evolutiva. No sufre ni recombinación ni intercambios sexuales.

Ultraestructura

• Membrana mitocondrial externa (Muy permeable, con numerosos canales transmembrana, a iones y moléculas de bajo peso molecular y la composición es semejante a la del resto de orgánulos).
• Espacio intermembranoso (Composición semejante a la del citoplasma).
• Membrana mitocondrial interna (Presenta una serie de repliegues, llamados crestas mitocondriales, que pueden presentar distintas formas. No contiene esteroles. Es más impermeable que la membrana externa y contiene la cadena de transporte electrónico y la ATP sintasa).
• Matriz mitocondrial (Aspecto semejante al citosol. Contiene ADN mitocondrial, ARN y ribosomas 70S, además de enzimas del ciclo de Krebs).

Funciones

• Oxidación aeróbica de glucosa, ácidos grasos y aminoácidos.
• Tiene una estrecha relación entre ultraestructura y función.
• En la matriz: Hay β – oxidación de los ácidos grasos, realiza la respiración aeróbica de la glucosa con la descarboxilación oxidativa del piruvato y el Ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos (TCA), la oxidación de los aminoácidos y la biosíntesis de proteínas –mitocondriales.
• En la membrana interna: Es una cadena de transporte de electrones que realiza la síntesis del ATP.

Cloroplastos

Estructura de los cloroplastos

• Membrana externa: Membrana permeable que presenta porinas y que, posiblemente, derive de una vesícula fagocítica.
• Espacio intermembranoso.
• Membrana interna: Membrana menos permeable, presenta proteínas de transporte específicas.
• Estroma: Matriz del cloroplasto, en ella se encuentran los tilacoides y el grana. Además del ADN ds circular, ribosomas 70S, gránulos de almidón, inclusiones lipídicas, proteínas y enzimas como la Rubisco.
• Membrana tilacoidal: Superficie donde se realiza la fase luminosa de la fotosíntesis. Contienen los pigmentos fotosintéticos (clorofila…) y una gran variedad de componentes encargados del transporte electrónico. En la cara que conecta con el estroma presenta granulaciones donde la fuerza protonmotriz se utiliza para la síntesis de ATP.

Peroxisomas

Procedentes de un corpúsculo ancestral, previos a la aparición de las mitocondrias, presentaba uno de los mecanismos primarios que permitieron a las células eucarióticas ancestrales adaptarse al oxígeno. Es el grupo de microsomas más extendido que oxidan sustratos y detoxifican pero no producen ATP, la energía se disipa en forma de calor.

RH2 + O2 → R + H2O2 (oxidasas) // H2O2 + DH2 → D + 2 H2O (catalasa)

Retículo Endoplásmico

Retículo endoplásmico liso

Conjunto de membranas que delimitan un espacio interno, denominado lumen en forma de cavidades planas, cisternas túbulos, etc. Carece de ribosomas. Las membranas del RE constituyen un ambiente lipídico, idóneo para la síntesis de sustancias apolares, que son insolubles en el ambiente acuoso del citosol.

Funciones

• Síntesis de colesterol, y derivados, y de fosfolípidos.
• O – glucosilación de glucoproteínas y glucolípidos.
• Elongación e insaturación de los ácidos grasos.
• Detoxificación de sustancias liposolubles, aumentando su hidrosolubilidad para ser eliminados vía renal o biliar.
• Almacén de calcio para la contracción muscular, el REL en las células musculares estriadas se denomina retículo sarcoplásmico y se realiza mediante un sistema de bombeo.
• Metabolismo de carbohidratos en la glucogenolisis.

Aparato de Golgi

Funciones

• Secreción de los productos sintetizados en el RE: A través de las vesículas de transición o mediante el sistema de túbulos en la que las sustancias se dirigen a los extremos más dilatados, donde se forman las vesículas cargadas. Las vesículas se pueden dirigir a la membrana, liberando su contenido por exocitosis, o transformarse en lisosomas primarios.
• Reciclaje de la membrana plasmática: Fusión de las vesículas secretoras con la membrana plasmática.
• Síntesis de los componentes de la pared de las células vegetales.
• Modificación de la fracción glucídica de glucoproteínas y glucolípidos sintetizados en el RE: Eliminación/adición de glúcidos en inmunoglobulinas, mucinas, glucoproteínas y glucolípidos de membrana…
• Proteolisis activadora.
• Fosforilación de proteínas.