Función, Formación e Intercambio de Vesículas: Endocitosis y Exocitosis
Las partículas de gran tamaño pueden ser transportadas al interior o al exterior de la célula. Las vesículas son pequeños sacos membranosos que se mueven de un sitio a otro del citoplasma. Tanto en la exocitosis como en la endocitosis aparecen vesículas revestidas por proteínas llamadas clatrina.
Endocitosis
En este proceso, la célula capta partículas del exterior formando una vesícula que encierra el material ingerido. Al formarse, la vesícula de clatrina se internaliza, pierde el revestimiento y las proteínas vuelven a la membrana. Se distinguen tres tipos de endocitosis:
- Fagocitosis: Se engloban partículas sólidas de gran tamaño, como microorganismos. Las vesículas grandes se llaman fagosomas.
- Pinocitosis: Se engloban líquidos o partículas en disolución.
- Endocitosis mediada por receptor: Algunas macromoléculas son transportadas hacia el interior al unirse a receptores específicos que están en la membrana plasmática. Por ejemplo, el colesterol entra en el organismo por este método. Cuando la vesícula formada se internaliza y pierde la clatrina, se forma un endosoma.
Las vesículas formadas por endocitosis son digeridas en el interior celular al unirse un lisosoma al endosoma. Los lisosomas son orgánulos producidos por el aparato de Golgi que contienen enzimas hidrolíticas. Al fundirse la vesícula endocítica con el lisosoma, se comunican las enzimas con las partículas de la endocitosis, produciéndose su digestión.
Exocitosis
Es el proceso contrario a la endocitosis. Consiste en la secreción de partículas hacia el exterior de la célula. Todos los materiales se sintetizan en el retículo endoplasmático.
Difusión Facilitada
Permite el transporte de moléculas más grandes.
Transporte Activo
Se realiza en contra de un gradiente e implica un consumo de energía. El transporte activo lo realizan algunas proteínas llamadas bombas. De este modo, se controla la presión osmótica y el potencial de membrana.
Pared Celular
Es una estructura externa que actúa como exoesqueleto grueso y rígido. La tienen las células bacterianas, vegetales y los hongos.
Composición
En todas las células eucariotas está compuesta por polisacáridos. En hongos, el polisacárido es la quitina, que es un polímero formado por unidades de N-acetilglucosamina. En las algas y plantas, es la celulosa, que es un polímero lineal formado por muchas glucosas unidas por enlaces, formando cadenas largas y fuertes que están en paralelo.
La unión de 20 micelas forma una microfibrilla, que se unen con otras para formar fibras de celulosa. La pared celular vegetal está formada por fibras de celulosa, hemicelulosa, pectinas, agua y sales minerales. A veces, la pared es impermeable y rígida, como la lignina que contiene la madera.
Estructura
En las células diferenciadas, la pared es gruesa y está compuesta por varias capas:
- Lámina media: Es la más externa y la primera que se forma después de la división celular. Está formada por proteínas y pectinas.
- Pared primaria: Es la segunda capa. Es delgada y elástica, y permite que la célula crezca. Está formada por varias fibras de celulosa unidas por hemicelulosa, pectinas y glucoproteínas.
- Pared secundaria: Es la tercera y última capa. Es gruesa, rígida y no permite el crecimiento. Tiene varias capas en las que las fibras de celulosa se ordenan paralelamente.
Esta pared secundaria tiene una capa que sigue aún cuando muere la célula, por lo que le sirve de tejido de sostén a muchas plantas para que crezcan. Algunas tienen naturaleza lipídica, otras lignina y algunas sales minerales. La suberina está en la corteza de los árboles. La lignina hace que la madera esté dura. La pared celular de los vegetales tiene plasmodesmos, que comunican y permiten el intercambio de sustancias entre células.
Funciones de la Pared Celular
- Dar soporte mecánico a las células de forma individual y en conjunto para formar una especie de esqueleto para la planta.
- Mantener la forma de la célula.
- Impermeabilizar la superficie vegetal.
- Proporcionar resistencia por la ósmosis.
- Orientar el crecimiento de las células y tejidos.
Citoesqueleto
Es un conjunto de filamentos proteicos de diferente grosor que se expanden por todo el citoplasma, formando redes interconectadas por proteínas que permiten que los filamentos interaccionen entre sí y se unan a los orgánulos y la membrana. Son los que mantienen la forma celular. El citoesqueleto está en todas las células eucariotas, formado por tres tipos de filamentos:
Microfilamentos de Actina
Son los filamentos proteicos del citoesqueleto de menor grosor. La actina es una proteína globular que se une formando cadenas de moléculas de actina. Son dos cadenas enrolladas en forma de hélice. Abundan sobre todo debajo de la membrana plasmática. Entre ellas está la miosina, que permite la contracción muscular y el movimiento. También forma un anillo contráctil.
Filamentos Intermedios
Se extienden por todo el citoplasma. Están formados por proteínas fibrosas que varían de unas a otras, por lo que se llaman distinto según el tipo: queratina, neurofilamentos, desmina, etc.
Microtúbulos
Son los de mayor grosor. Tienen forma de tubo y hay dos tipos: α-tubulina y β-tubulina, que se unen formando cadenas lineales. Cada túbulo está formado por protofilamentos en forma de cilindro. Su función es el movimiento celular. El centrosoma es el centro de la célula porque es donde están los microtúbulos. En células animales, el centrosoma tiene en el centro centriolos, que son dos estructuras cilíndricas. Cada uno tiene 9 tripletes y se llaman A, B y C. Solo el A es completo. Los microtúbulos A se unen con el C de otro triplete por medio de una proteína llamada nexina. Los cilios o flagelos tienen en el tallo la estructura 9+2 porque tiene 9 pares de microtúbulos y un par central, mientras que el corpúsculo basal tiene 9+0.
Ribosomas
Son orgánulos sin membrana compuestos por un 50% de ARN ribosómico y un 50% de proteínas. Están tanto en células procariotas como en eucariotas. Las dos subunidades se forman en el núcleo, donde se unen sus dos componentes: el ARN y las proteínas ribosomales. Las dos subunidades salen al citoplasma a través de los poros y ahí termina la maduración y se unen para formar el ribosoma. En el citoplasma, las dos subunidades están separadas y solo se unen para formar las proteínas. Una vez terminada la síntesis de la proteína, las dos subunidades se separan. Los ribosomas pueden estar libres en el citoplasma, en la cara externa de la membrana del retículo endoplasmático rugoso o en la cara citoplasmática de la membrana externa. También pueden estar libres en la matriz. Para la síntesis de proteínas, los ribosomas se unen en grupo a cada molécula, formando polirribosomas.