Orgánulos Celulares: Estructura y Función

Centrosoma

El centrosoma es un orgánulo celular presente en las células animales, no rodeado por membrana. Consiste en dos centriolos apareados, embebidos en un conjunto de agregados proteicos llamado material pericentriolar. Los centriolos tienen paredes formadas por 9 grupos de tres microtúbulos (estructura 9+0). Su función principal es la nucleación y anclaje de microtúbulos (MTs), siendo centros organizadores de MTs. Alrededor del centrosoma, los microtúbulos se disponen radialmente formando un áster. Los centrosomas son esenciales en la red de MTs en interfase y en el huso mitótico. Durante la interfase, los MTs determinan la forma, polaridad y motilidad celular. En la mitosis, forman el huso mitótico para la segregación de cromosomas. Sus funciones se relacionan con la motilidad celular y la organización del citoesqueleto. En la división celular, los centrosomas se dirigen a polos opuestos, organizando el huso acromático (o mitótico). En la anafase, los microtúbulos del áster estiran la célula, separando cromosomas a cromátidas y dividiendo el citoplasma. Las neuronas maduras no tienen centrosoma, por lo que no se multiplican.

Cilios y Flagelos

Los cilios y flagelos son derivados centriolares en la superficie de algunas células. Los cilios son cortos y numerosos, mientras que los flagelos son largos y escasos. Comparten un patrón estructural común:

• ANOXEMA: Contiene nueve pares de microtúbulos periféricos y un par central (estructura 9+2), todos paralelos al eje del cilio o flagelo. Los microtúbulos están formados por protofilamentos de dímeros de tubulina.
• ZONA DE TRANSICIÓN: Es la base del cilio o flagelo. Aquí desaparecen los túbulos centrales y aparece la placa basal, que conecta la base con la membrana plasmática.
• COPRÚSCULO BASAL: Tiene una estructura de 9 tripletas de microtúbulos periféricos. Cerca del núcleo, presenta fibrillas radiales que lo atraviesan del microtúbulo al centro.
• RAÍCES CILIARES: Microfilamentos que salen del corpúsculo basal, coordinando los cilios y los estímulos.

Función: Permiten el movimiento celular en medios líquidos o el movimiento del líquido.

Ribosomas

Descubiertos en 1953, los ribosomas son partículas formadas por ARNr y proteínas. Presentes en todas las células (escasean en glóbulos rojos y ausentes en espermatozoides), se encuentran libres en el citoplasma (polirribosomas), adheridos al RER o a la membrana nuclear externa, o libres en la matriz mitocondrial y cloroplastos. En procariotas tienen un coeficiente de sedimentación de 70s y en eucariotas de 80s. Los ribosomas son los orgánulos encargados de la síntesis de proteínas (traducción). La información para esta síntesis está en el ARN mensajero (ARNm), cuya secuencia de nucleótidos determina la secuencia de aminoácidos de la proteína. La secuencia del ARNm proviene de la transcripción de un gen del ADN. El ARN de transferencia lleva los aminoácidos a los ribosomas, donde se incorporan al polipéptido en crecimiento.

Orgánulos Celulares

Mitocondrias

Las mitocondrias son orgánulos citoplasmáticos con doble membrana, presentes en la mayoría de las células eucariotas. Su tamaño varía entre 0.5-10 micrómetros. Son las «generadoras de energía» celular, produciendo la mayor parte del adenosín trifosfato (ATP). Además, participan en la señalización celular, diferenciación celular, control del ciclo celular y crecimiento celular. Su número varía según el tipo de organismo o tejido. Las mitocondrias tienen compartimentos especializados: membrana mitocondrial externa, espacio intermembranoso, membrana mitocondrial interna, crestas y matriz mitocondrial. Las proteínas mitocondriales varían según el tejido y la especie. Las mitocondrias tienen su propio genoma, similar a los genomas bacterianos. Funciones: Ciclo de Krebs en la matriz mitocondrial, fosforilación oxidativa en la membrana interna (crestas), síntesis de proteínas, descarboxilación del ácido pirúvico y concentración de sustancias en la cámara interna.

Lisosomas

Los lisosomas son orgánulos ácidos formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y empaquetados por el complejo de Golgi. Contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas para digerir materiales externos o internos, realizando la digestión celular. Los lisosomas primarios se forman a partir del Golgi, y los secundarios por la fusión de hidrolasas de lisosomas primarios y sus sustratos.

Peroxisomas

Los peroxisomas son orgánulos citoplasmáticos en forma de vesículas que contienen oxidasas y catalasas. Estas enzimas cumplen funciones de detoxificación celular. Presentes en células eucariontes, tienen una membrana plasmática semipermeable y contienen enzimas que producen o utilizan peróxido de hidrógeno. Se forman por gemación del REL, aunque pueden generar nuevos peroxisomas sin derramar su contenido en el citoplasma. La membrana protege la célula de los efectos dañinos del interior del peroxisoma. Los peroxisomas acortan los ácidos grasos de cadena muy larga para su oxidación en las mitocondrias, oxidan la cadena lateral del colesterol para la síntesis de ácidos biliares, y participan en la síntesis de glicerolípidos, plasmógenos e isoprenoides. También contienen enzimas que oxidan aminoácidos, ácido úrico y otros sustratos utilizando oxígeno molecular con formación de agua oxigenada.

Vacuolas

Las vacuolas son orgánulos celulares a modo de cisternas membranosas, no exclusivas de células vegetales. Tienen una membrana tonoplástica que las separa del citoplasma. En su interior se encuentra el jugo vacuolar, compuesto principalmente por agua. Sus funciones principales son mantener la turgencia celular, ayudar en la digestión celular y almacenar sustancias.