El Citoesqueleto
El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos que determina la forma de la célula, sus movimientos y los de sus orgánulos. Los filamentos intermedios, formados por hebras de proteínas alargadas, proporcionan soporte estructural y permiten a las células resistir tensiones mecánicas.
Los filamentos de actina, también conocidos como microfilamentos, son los más finos y están formados por polímeros helicoidales de actina. Se encuentran dispersos en el citoplasma, pero abundan debajo de la membrana plasmática. Proporcionan soporte mecánico, determinan la forma de la célula y permiten el movimiento de su superficie. En las células musculares, se asocian con los filamentos de miosina y participan en la citocinesis y el transporte de vesículas de membrana.
Los microtúbulos son cilindros largos, rectos y huecos formados por subunidades que dejan una cavidad central. Pueden destruirse y formarse rápidamente en diferentes zonas de la célula. En las células animales, crecen a partir del centrosoma y participan en el transporte de vesículas y orgánulos en el citoplasma, así como en la formación del huso mitótico, que permite la separación de los cromosomas antes de la división celular.
El Centrosoma
El centrosoma es una estructura localizada cerca del núcleo en las células animales interfásicas. Está constituido por un par de centriolos orientados entre sí. Cada centriolo está formado por nueve tripletes de microtúbulos unidos entre sí. Las funciones del centrosoma incluyen la organización de los microtúbulos celulares y la participación en la mitosis mediante la formación del huso mitótico. Los centriolos intervienen en el origen y crecimiento de cilios y flagelos.
Cilios y Flagelos
Los cilios y flagelos son prolongaciones móviles de la membrana plasmática constituidas por microtúbulos. Los cilios son cortos y numerosos, mientras que los flagelos son largos y escasos. Los cilios mueven el líquido que rodea la célula e impulsan a esta a través de un fluido. Los flagelos son responsables de la locomoción de varios tipos de protozoos y de los espermatozoides.
Ribosomas
Los ribosomas son partículas subcelulares sin membrana compuestas por proteínas ribosómicas, ARN ribosómico y agua. Están formados por dos subunidades que permanecen separadas en el citosol y solo se unen cuando el ribosoma se dispone a leer el ARNm. Los ribosomas pueden encontrarse libres en el citosol, adheridos a la cara externa de la membrana del retículo endoplásmico rugoso (RER), adheridos a la cara citoplasmática de la membrana nuclear externa, libres en la matriz mitocondrial y en el estroma de los cloroplastos. Son el lugar donde se sintetizan las proteínas.
Inclusiones Citoplasmáticas
Las inclusiones citoplasmáticas son depósitos en los que se acumulan sustancias de reserva o de desecho. Están situadas en el citoplasma y pueden estar limitadas por membrana o no. Los tipos de inclusiones incluyen gránulos de carbohidratos de glucógeno, que almacenan energía, y gotas de lípidos, que constituyen la principal reserva energética.
Sistema de Endomembranas
El sistema de endomembranas es un conjunto de orgánulos rodeados por una membrana simple que mantienen un alto grado de conexión entre sí y con el exterior de la célula mediante vesículas que se envaginan de unos y se fusionan con otros.
Retículo Endoplásmico
El retículo endoplásmico (RE) es una red de túbulos y sacos 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 estar asociados a ribosomas, constituyendo el REL.
El REL no está asociado a ribosomas y está constituido por un laberinto de túbulos. Sus principales funciones son fabricar, almacenar y transportar la mayoría de los lípidos celulares; llevar a cabo la detoxificación; producir la contracción muscular; intervenir en el metabolismo de los minerales y en la producción de pigmentos; y en los hepatocitos, intervenir en la degradación del glucógeno.
El RER presenta ribosomas adheridos a las superficies citosólicas de las membranas que lo componen. Está constituido por túbulos y gran cantidad de cisternas grandes y aplanadas. Sus principales funciones son participar en la síntesis y distribución de lípidos e intervenir en la glucosilación de las proteínas.
Aparato de Golgi
El aparato de Golgi está formado por un conjunto de cisternas y vesículas asociadas. Las cisternas se disponen formando pilas, denominadas dictiosomas. El número y tamaño de dictiosomas que presenta varían según la función que realiza la célula.
El aparato de Golgi se encuentra en todas las células eucariotas, excepto en los glóbulos rojos de los mamíferos, y suele estar próximo al núcleo. Se diferencia la cara cis de la cara trans. La cara cis se localiza cerca de las membranas del RE y se orienta hacia el núcleo. Las vesículas de transición se desprenden por gemación del RE y se fusionan con la primera cisterna de la cara cis, produciendo un transporte de moléculas entre los dos orgánulos.
La cara trans se localiza cerca de la membrana plasmática. Sus cisternas, cuanto más distantes se encuentran de la cara cis, presentan membranas más gruesas y una luz más amplia. De ellas se desprenden vesículas de secreción. En los bordes de las cisternas hay vesículas de transporte.
Las funciones del aparato de Golgi son modificar, empaquetar, transportar, distribuir y secretar las moléculas sintetizadas en el RE: las proteínas y los lípidos pasan del RE a las cisternas de la cara cis mediante las vesículas de transición. Finalmente, se empaquetan en vesículas de secreción. Algunas se acumulan en el citoplasma, otras en la membrana, donde se fusionan con ella y liberan su contenido por exocitosis; regenerar la membrana plasmática; glucosilación; sintetizar polisacáridos; y formar los lisosomas primarios.
Lisosomas
Los lisosomas son vesículas rodeadas de una membrana que contiene enzimas digestivas diferentes que pueden hidrolizar biomoléculas. Si la membrana de los lisosomas se rompiera, la dependencia ácida de los enzimas protegería el contenido del citosol.
Los lisosomas realizan la digestión intracelular. Una vez realizada la digestión, el material degradado atraviesa la membrana lisosómica y es aprovechado por la célula.
Los lisosomas se clasifican en lisosomas primarios, que se forman por gemación a partir de cisternas del aparato de Golgi, y lisosomas secundarios, que se forman al fusionarse un lisosoma primario con una vacuola que contiene materiales para digerir, que pueden ser fagolisosomas o autofagolisosomas.
Peroxisomas
Los peroxisomas son orgánulos pequeños rodeados por una membrana simple que contienen en su interior enzimas de oxidación. Suelen localizarse junto al RE y presentan enzimas oxidativos. Se encuentran en grandes cantidades en células que sintetizan, almacenan o descomponen lípidos.
Las funciones de los peroxisomas son oxidar moléculas, participar en la degradación de los ácidos grasos a acetilcoA, intervenir en la síntesis de lípidos, degradar componentes y controlar los niveles de oxígeno.
Vacuolas
Las vacuolas son compartimentos rodeados por una membrana simple. Aparecen principalmente en células vegetales y sus principales funciones son mantener la turgencia celular, almacenar diversas sustancias (de reserva, desecho o sustancias tóxicas) y acumular agua, lo que permite que la célula aumente de tamaño.
Núcleo Celular
: es el organismo principal de la célula eucariota, contiene el genoma celular y en su interior tiene lugar la recopilación de ADN y síntesis de ARN. El núcleo puede estar en dos fases diferentes, reposo o núcleo interfasixo y en división o núcleo mitotico.
El núcleo interfasico: en la célula animal ocupa una posición central, en la célula vegetal una posición excéntrica las vacuolas lo desplazan. Su tamaño depende de la actividad de la célula y cantidad de ADN. Su forma es diferente según el tipo celular y el momento de su ciclo. La membrana nuclear: delimita el núcleo separa su contenido del citoplasma está constituido por una membrana externa y otra interna. La membrana nuclear externa tiene ribosomas en su cara citoplasmatica y se continúa con la membrana del RE liso o rugoso. La membrana nuclear interna, su cara nuclear está cubierta por una red de fibras proteicas, lámina nuclear. La estructura y permeabilidad: son permeables a pequeñas moléculas apolares, tienen pequeños orificios, poros nucleares en los que se unen las membranas interna y externa. A través de ellos pasan ARN y proteínas. El núcleo plasma carioplasma o matriz nuclear: es una red de fibras que ocupa todo el interior del núcleo y le proporciona soporte estructural. En él se encuentra principalmente la cromatina. La cromatina: se suele llamar cromatina al material genético del núcleo interfasico. Se presenta en forma de grumos y fibrillas, cada fibrilar está formada por una molécula de ADN y muchas proteínas, las principales son las historias aunque también presenta proteínas no históricas. Las visionas empaquetan el ADN. La heterocromatina es la forma más condensada de cromatina interfasico y transcripcionalmente inactiva. La eurocromatina es la cromatina más extendida y transcripcionalmente activa.
El núcleo lo: es una estructura esférica que carece de membrana y que destaca en el núcleo interfasico. Estructura y localización: no existe ninguna membrana que lo delimite aparece siempre cerca de determinadas áreas de ciertos cromosomas, estos lugares se llamarán regiones organizadoras del núcleo y son fragmentos del ADN nucleolar que transcriben ARNr. Funciones: en él se sintetizan todos los tipo de ARNr, en él se forman las subunidades de los ribosomas.
El núcleo en división: durante la mitosis el núcleo desorganiza los filamentos de cromatina , forman los cromosomas. Estructura: dos cromatidas, las dos mitades longitudinales del cromosoma formadas por ADN, simétricas paralelas entre sí y exactamente iguales. Unidas en el centro meto. Centromero, estrechamiento que divide al cromosoma en dos fragmentos o brazos, mantiene unidas las dos cromatidas hermanas. Brazos, de idéntica o distinta longitud. Cinetocoros, discos proteicos que se sitúan a ambos lados del centromero en cada cromatida en ellos se enganchan los microtúbulos del huso mitotico. Satélite, solo se presenta en algunas ocasiones. Telómeros, son los extremos del cromosomasevitan que los extremos sufran cambios estructurales. Las bandas, segmentos del cromosoma más o menos anchos más o menos claras ya que se tiñen con distinta intensidad al someterse a determinados colorantes el patrón de bandas de cada cromosoma es característico de él y de su homólogo las alteraciones en el patrón de bandas de un cromosoma permiten detectar anomalías cromosómicas. Clasificación: metacentricos, el centromero se encuentra en la mitad del cromosoma y los brazos tienen la misma o similar longitud. Submetacebtricos, el centromero ocupa una posición submedial la longitud de un brazo es algo mayor que la del otro. Acrocentricos, el centromero se sitúa muy cerca del extremo del cromosoma los brazos tienen una longitud muy diferente. Telocentricos, el centromero está situado en el extremo del cromosoma. Cariotipo: conjunto de cromosomas de cada especia, ordenados según tamaño forma y características. Los cromosomas autónomas son comunes a los dos sexos, los sexuales lo determinan.
Mitocondrias: son organismos donde se producen reacciones químicas que suministran energía para realizar las actividades celulares. El conjunto de mitocondrias es denominado condrioma. Partes: membrana exterior e interior, espacio intermembrana, matriz, cresta, ADN, ribosoma. Composición química: la matriz mitocondrial contiene molécula de ADN mitocondrial doble y celular, mitoreibosomas, iones de calcio y fosfato, agua y enzimas. La membrana mitocondrial interna contiene más proteínas que la membrana plasmatica. La membrana mitocondrial externa tiene proteínas con misión enzimática y gran cantidad de proteínas. El espacio intermembranoso tiene composición similar a la del citosol debido a la permeabilidad de la membrana aunque contiene numerosos enzimas. Consigue energía.
Los plastos: son orgánicos citoplasmaticos exclusivos de las células vegetales. Clasificación: cromoplastos almacenan pigmentos como la clorofila o los carotenos, destacan los cloroplastis sintetizan y almacenan clorofila; leucoplastos son incoloros, almacenan sustancias que se utilizan como fuente de energía. Pueden ser amiloplastos, óleoplastos o proteinoplastos.
Los cloroplastos: son un tipo de cromoplastos de color verde que se localizan en las células eucariotas fotosintéticas. Los cloroplastos son móviles y buscan la luz. La ultraestructura de los cloroplastos: cada cloroplasto está delimitado por una doble membrana que presenta un espacio intermembrana. La intermembrana interna no tiene crestas y delimita un amplio espacio central llamado estroma. En este se encuentra un tercer tipo de membrana, la membrana tilacoidal forma tilacoides. Composición química: el estroma contiene ADN doble y circular, ribosomas, enzimas y inclusiones en forma de almidón y lipidicas. Las membranas de la envoltura carecen de clorofila. Están compuestos por lípidos y proteínas. La membrana de los tilacoides contiene lípidos proteínas y pigmentos. Funciones: son responsables de la fotosíntesis y generan energía metabólica, como las mitocondrias.