Ribosomas

Los ribosomas son partículas subcelulares sin membrana, con forma de gránulos esféricos, solo visibles al microscopio electrónico. Están compuestos por proteínas ribosómicas, ARN ribosómico y gran cantidad de agua.

Estructura

Los ribosomas son estructuras formadas por dos subunidades compuestas por sus propias proteínas y ARN, que permanecen separadas en el citosol, y solo se unen cuando van a leer el ARNm.

Diferencias

Los ribosomas procariotas se diferencian de los eucariotas en su coeficiente de sedimentación:

• Los ribosomas procariotas tienen un coeficiente de sedimentación 70s.
• Los ribosomas eucariotas son 80s.

Localización Celular

En general los ribosomas están en todas las células y pueden encontrarse:

• Libres en el citosol.
• Adheridos a la cara externa de la membrana del retículo endoplasmático rugoso.
• Adheridos a la cara citoplasmática de la membrana nuclear externa.
• Libres, en la matriz de las mitocondrias y en el estroma de los cloroplastos.

Función

Su función es sintetizar proteínas, tanto en células procariotas como en células eucariotas.

Inclusiones Citoplasmáticas

Las inclusiones citoplasmáticas son depósitos sin membrana, en los que se acumulan sustancias de reserva o de desecho, producto de la actividad metabólica de la célula.

Tipos de Inclusiones

• Gránulos de carbohidratos: son de glucógeno, en las células animales y de almidón, en las células vegetales. Se utilizan como almacén de energía.
• Gotas de lípidos: en los vegetales, abundan en las semillas y en los frutos. En los animales, las gotas de grasa se acumulan en las células adiposas constituyendo la principal reserva energética.
• Otras inclusiones: también se pueden encontrar acúmulos de látex, pigmentos.

Retículo Endoplasmático

Red de túbulos (tubos) y sacos (cisternas) que presentan continuidad entre sus membranas y se extienden por todo el citoplasma. Estos túbulos y sacos pueden estar asociados a ribosomas, constituyendo el RER o no estarlo, constituyendo el REL. La membrana del RE tiene la misma estructura de la membrana plasmática, aunque es más delgada y presenta menos lípidos.

REL (Retículo Endoplasmático Liso)

No está asociado a ribosomas y está constituido por un laberinto de túbulos. Es abundante en células del músculo estriado, en las que fabrican esteroides y en los hepatocitos.

Funciones del REL:

• Fabrica lípidos, los almacena y los transporta (se produce en la cara citoplasmática de la membrana, a partir de los ácidos grasos que vienen del citosol).
• Lleva la detoxificación ya que en sus membranas hay enzimas capaces de inactivar toxinas liposolubles provenientes del exterior y formar sustancias solubles que pueden ser expulsadas.
• Produce la contracción muscular.
• Interviene en el metabolismo.
• Degrada el glucógeno.

RER (Retículo Endoplasmático Rugoso)

Presenta ribosomas adheridos a las superficies citosólicas de la membrana y está constituido por túbulos y cisternas. Falta en los glóbulos rojos de los mamíferos.

Funciones del RER:

• Síntesis y distribución de proteínas de secreción o asociadas a membrana. Las proteínas son sintetizadas en los ribosomas que están unidos a su membrana y van siendo introducidas a través de esta en la luz del RE, al mismo tiempo que se van traduciendo. Estas proteínas pueden ser retenidas en el RE o transportadas al aparato de Golgi.
• Interviene además en la glucosilación de las proteínas.

Aparato de Golgi

Está formado por un conjunto de cisternas y por vesículas asociadas. Las cisternas se disponen formando pilas, denominadas dictiosoma. Se encuentra en todas las células eucariotas excepto en los glóbulos rojos de los mamíferos y suele estar próximo al núcleo. Se dice que está polarizado porque en cada dictiosoma se diferencian dos partes:

Cara Cis

Se localiza cerca de las membranas del RE y se orienta hacia el núcleo. Presenta fenestraciones y vesículas a su alrededor. Estas vesículas, se desprenden por gemación del RE y se fusionan con la primera cisterna de la cara cis; produciéndose un transporte de moléculas entre los dos organelos.

Cara Trans

Se dispone cerca de la membrana plasmática. De las cisternas se desprenden por gemación unas vesículas llamadas de secreción que contienen en su interior diversas moléculas. También hay vesículas de transporte formadas por la gemación de una cisterna y se fusionan con la siguiente realizando un traslado de moléculas de una cisterna a otra.

Funciones del Aparato de Golgi:

• Modificación, empaquetamiento, transporte, distribución y secreción de moléculas sintetizadas en el RE.
• Regeneración de la membrana plasmática.
• Glucosilación.
• Síntesis de polisacáridos.
• Forma los lisosomas primarios.

Lisosomas

Son orgánulos muy simples; vesículas de membrana que en su interior hay enzimas digestivas.

Tipos de Lisosomas

• Lisosoma primario: formado por gemación a partir de las cisternas del Aparato de Golgi.
• Lisosomas secundarios: se forman al fusionarse un lisosoma con una vacuola.

Función de los Lisosomas

Su función va a ser llevar a cabo la digestión celular que puede ser de sustancias que entran (heterofagia) o puede ser una autofagia cuando lo que se digiere son sustancias internas. Las enzimas digestivas son enzimas que actúan con un pH ácido. Este ácido se mantiene porque a nivel de la membrana de los lisosomas se da un transporte en contra de gradiente (activo, bombas de H+). Esto es un mecanismo de protección ya que si la membrana del lisosoma se rompe la enzima se desnaturaliza para que no ataque a la propia célula. No actúa en la membrana ni ataca a la bomba porque en el interior, los lisosomas pegados a la membrana, existe una especie de mucosa que protege a los componentes de los lisosomas. Por mecanismo de endocitosis (fagocitosis porque es sólido) atrae a la sustancia que ha entrado (fagosoma). Este se une al lisosoma por fusión de membrana y se forma un fagolisosoma. Una vez que están las enzimas ácidas en el interior se produce la digestión. Lo que puede utilizar la célula sale por difusión (transporte activo) pasarían al citoplasma y se expulsa por exocitosis.

Peroxisomas

Son orgánulos muy parecidos a los lisosomas pero que tienen en su interior enzimas oxidativas y catalasa. Las enzimas suelen estar en forma cristalizada.

Función de los Peroxisomas

• Oxidación.
• Participan en la degradación de los ácidos grasos a acetil-CoA.
• Degradan ciertos componentes.
• En las plantas intervienen en la fotorrespiración.

Vacuolas

Orgánulos de membrana que se sitúan en el citoplasma de las células eucariotas.

Funciones de las Vacuolas

• En las células vegetales, almacenar sustancias, mantener la turgencia en las células y permiten que la célula vegetal aumente de tamaño.
• En otras células asumen la función de los lisosomas, y regulan la cantidad de agua presente en la célula y bombean el exceso al exterior.

Mitocondrias

Son orgánulos donde se producen reacciones químicas que suministran energía para realizar las actividades celulares. Orgánulos celulares presentes en todas las células eucariotas y presentes tanto en células vegetales como en animales.

Estructura de las Mitocondrias

Están formadas por una membrana externa (mitocondrial) que es muy permeable, una membrana mitocondrial interna que no está lisa sino que tiene unas invaginaciones, y entre estas membranas se delimita un espacio intermembrana, este tiene una composición química muy semejante al citoplasma debido a la permeabilidad de la membrana externa. Las invaginaciones se llaman crestas mitocondriales. El espacio interior está compuesto por una disolución que recibe el nombre de matriz mitocondrial con composición parecida al citoplasma. Dentro nos encontramos una molécula pequeña de ADN y ribosomas 70s, libres o adosados a la membrana interna.

Función de las Mitocondrias

La función es la obtención del ATP para las células. Este se obtiene mediante la respiración celular en la que ocurren dos fases: el ciclo de Krebs que ocurre en la matriz mitocondrial y la cadena respiratoria que ocurre en las crestas.

Cloroplastos

Orgánulos específicos de las células vegetales porque en estos tiene lugar la fotosíntesis. El cloroplasto es ovoide, verde y con movimientos contráctiles, y más grande que las mitocondrias. Tiene una membrana externa permeable y una membrana interna menos permeable y lisa. Y entre medias queda delimitado un espacio intermembrana con una composición parecida al citoplasma.

Estructura de los Cloroplastos

Está formado por sacos de dos tipos:

• Tilacoides de estroma: sacos grandes que se encuentran independientes.
• Tilacoides de grana: que son pequeños y se apilan, unidos forman el grana.

Dentro nos encontramos una disolución llamada estroma y en este hay una molécula de ADN y ribosomas 70s.

Función de los Cloroplastos: La Fotosíntesis

La fotosíntesis tiene lugar en dos fases:

• Fase luminosa: que ocurre en los tilacoides porque en estos está la clorofila que es la que capta la energía solar.
• Fase oscura: que ocurre en el estroma mediante el ciclo de Calvin. Se fija el CO2.