Estructura Celular

ESPOLESPOL

FACULTAD DE INGENIERIA MARITIMA FACULTAD DE INGENIERIA MARITIMA Y CIENCIAS DEL MARY CIENCIAS DEL MAR

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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CÉLULA.

El 99% del peso de una célula está El 99% del peso de una célula está dominado por 6 elementos químicos: dominado por 6 elementos químicos: carbono, hidrógeno, nitrógeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.oxígeno, fósforo y azufre.

La química de los seres vivos, objeto La química de los seres vivos, objeto de estudio de la bioquímica, está de estudio de la bioquímica, está dominada por moléculas de carbono.dominada por moléculas de carbono.

Está dominada y coordinada por Está dominada y coordinada por polímeros de gran tamaño polímeros de gran tamaño (macromoléculas), moléculas (macromoléculas), moléculas formadas por encadenamiento de formadas por encadenamiento de moléculas orgánicas pequeñas que se moléculas orgánicas pequeñas que se encuentran libres en el citoplasma encuentran libres en el citoplasma celular. celular.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CÉLULA.

En una célula existen 4 familias de En una célula existen 4 familias de moléculas orgánicas pequeñas: moléculas orgánicas pequeñas:

1.1. Azúcares (monosacáridos).Azúcares (monosacáridos).2.2. Aminoácidos.Aminoácidos.3.3. Ácidos grasos.Ácidos grasos.4.4. Nucleótidos. (compuesto químico Nucleótidos. (compuesto químico

formado por la unión de una formado por la unión de una molécula de ácido fosfórico, un molécula de ácido fosfórico, un azúcar de cinco átomos de azúcar de cinco átomos de carbono y una base nitrogenada carbono y una base nitrogenada derivada de la purina o la derivada de la purina o la pirimidina)pirimidina)

Rodeado por una membrana doble compuesta Rodeado por una membrana doble compuesta por dos bicapas lipídicas.por dos bicapas lipídicas.

La interacción con el resto de la célula tiene La interacción con el resto de la célula tiene lugar a través de unos orificios llamados poros lugar a través de unos orificios llamados poros nucleares.nucleares.

El El nucleolo nucleolo es una región especial en la que se es una región especial en la que se sintetiza el ARN ribosómico (ARNr), necesario sintetiza el ARN ribosómico (ARNr), necesario para formar las dos subunidades inmaduras para formar las dos subunidades inmaduras integrantes del ribosoma, que migran al integrantes del ribosoma, que migran al citoplasma a través de los poros nucleares, donde citoplasma a través de los poros nucleares, donde se unirán para constituir los ribosomas se unirán para constituir los ribosomas funcionales.funcionales.

NÚCLEO

NÚCLEO.

Dentro del núcleo, las Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y moléculas de ADN y proteínas están organizadas proteínas están organizadas en cromosomas en cromosomas

El ADN del interior de cada El ADN del interior de cada cromosoma es una molécula cromosoma es una molécula única muy larga, que aparece única muy larga, que aparece enrollada, y que contiene enrollada, y que contiene secuencias lineales de genes.secuencias lineales de genes.

Estructura Descripción Función

Núcleo celular

   

Núcleo Gran estructura rodeada por una doble membrana; contiene nucleolo y cromosomas.

Control de la célula

Nucleolo Cuerpo granular dentro del núcleo; consta de ARN y proteínas.

Lugar de síntesis ribosómica; ensamble de subunidades ribosómicas.

Cromosomas

Compuestos de un complejo de ADN y proteínas, llamado cromatina; se observa en forma de estructuras en cilindro durante la división celular.

Contiene genes (unidades de información hereditaria que gobiernan la estructura y actividad celular).

CITOPLASMA Y CITOSOL En el c. tienen lugar la mayor parte En el c. tienen lugar la mayor parte

de las reacciones metabólicas. Está de las reacciones metabólicas. Está compuesto por el compuesto por el citosolcitosol, una , una solución acuosa concentrada que solución acuosa concentrada que engloba numerosas estructuras engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos.especializadas y orgánulos.

El citosol es un gel de base acuosa El citosol es un gel de base acuosa que contiene gran cantidad de que contiene gran cantidad de moléculas grandes y pequeñas, y en moléculas grandes y pequeñas, y en la mayor parte de las células es, con la mayor parte de las células es, con diferencia, el compartimiento más diferencia, el compartimiento más voluminoso. En el se produce la voluminoso. En el se produce la glucólisis.glucólisis.

CITOESQUELETO Red de microtúbulos y microfilamentos Red de microtúbulos y microfilamentos

proteicos del citosol que ocupa el interior de proteicos del citosol que ocupa el interior de todas las células animales y vegetales.todas las células animales y vegetales.

Actúa como bastidor para la organización de la Actúa como bastidor para la organización de la célula y la fijación de orgánulos y enzimas, y es célula y la fijación de orgánulos y enzimas, y es responsable de muchos de los movimientos responsable de muchos de los movimientos celulares. (cilios, flagelos (locomoción, facilita celulares. (cilios, flagelos (locomoción, facilita la movilidad celular) y centriolo (división la movilidad celular) y centriolo (división celular)celular)

Se forma por tres tipos de filamentos:Se forma por tres tipos de filamentos:1.1. Microtúbulos.Microtúbulos.2.2. Filamentos de actina.Filamentos de actina.3.3. Filamentos intermediosFilamentos intermedios..

Estructura Descripción Función

Citoesqueleto

Microtúbulos Tubos huecos formados por subunidades de tubulina.

Proporcionan soporte estructural; intervienen en el movimiento y división celulares; forman parte de los cilios, flagelos y centriolos.

Microfilamentos

Estructuras sólidas, cilíndricas formadas por actina.

Proporcionan soporte estructural; participan en el movimiento de las células y organelos, así como en la división celular.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO. Formado por túbulos ramificados limitados por Formado por túbulos ramificados limitados por

membrana y sacos aplanados que se extienden por todo membrana y sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma.el citoplasma.

Hay dos tipos de Hay dos tipos de RE: liso y rugosoRE: liso y rugoso.. La superficie externa del RE rugosoLa superficie externa del RE rugoso. tiene esa . tiene esa

apariencia debido a los numerosos ribosomas adheridos apariencia debido a los numerosos ribosomas adheridos a su membrana mediante unas proteínas denominadas a su membrana mediante unas proteínas denominadas "riboforinas". Tiene unos sáculos más redondeados cuyo "riboforinas". Tiene unos sáculos más redondeados cuyo interior se conoce como "luz del reticulo" o "lumen" interior se conoce como "luz del reticulo" o "lumen" donde caen las proteínas sintetizadas en él. Está muy donde caen las proteínas sintetizadas en él. Está muy desarrollado en las células que por su función ceben desarrollado en las células que por su función ceben realizar una activa labor de síntesis, como las células realizar una activa labor de síntesis, como las células hepáticas o las células del páncreas. hepáticas o las células del páncreas.

El RE liso desempeña varias funcionesEl RE liso desempeña varias funciones. Interviene en la . Interviene en la síntesis de casi todos los lípidos que forman la síntesis de casi todos los lípidos que forman la membrana celular y las otras membranas que rodean las membrana celular y las otras membranas que rodean las demás estructuras celulares, como las mitocondriasdemás estructuras celulares, como las mitocondrias

APARATO DE GOLGI. El aparato de Golgi está El aparato de Golgi está

formado por unidades, los formado por unidades, los dictiosomasdictiosomas, que presentan , que presentan pilas de sacos o cisternas pilas de sacos o cisternas discoidales y aplanadas, discoidales y aplanadas, rodeadas de vesículas rodeadas de vesículas secretoras.secretoras.

La principal función del La principal función del aparato de Golgi es la aparato de Golgi es la secreción de las proteínas secreción de las proteínas producidas en los polisomas producidas en los polisomas del RE rugosodel RE rugoso

LISOSOMAS. Se trata de organelas especializadas de forma

redondeada o polimorfa que contienen diferentes tipos de enzimas del tipo de hidrolasas ácidas. Como todas estas enzimas necesitan de un ambiente ácido para su funcionamiento óptimo, las membranas de los lisosomas disponen de bombas de protones que transportan de manera activa H+ hacia el lisosoma, manteniendo así un pH de 5.

Sacos membranosos que contienen enzimas Sacos membranosos que contienen enzimas digestivas, abundan en las células encargadas de digestivas, abundan en las células encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares.que destruyen invasores nocivos y restos celulares.

Las enzimas lisosómicas se fabrican en el retículo Las enzimas lisosómicas se fabrican en el retículo endoplasmático rugoso y se procesan en el aparato endoplasmático rugoso y se procesan en el aparato de Golgi. de Golgi.

Las alteraciones de las enzimas lisosómicas pueden Las alteraciones de las enzimas lisosómicas pueden causar enfermedadescausar enfermedades

Cuando se acumula en el organismo, daña el Cuando se acumula en el organismo, daña el sistema nervioso central, provoca retraso mental y sistema nervioso central, provoca retraso mental y causa la muerte a los cinco años. La inflamación y causa la muerte a los cinco años. La inflamación y el dolor asociados con la artritis reumatoide y la el dolor asociados con la artritis reumatoide y la gota tienen relación con la fuga de enzimas gota tienen relación con la fuga de enzimas lisosómicas.lisosómicas.

¿Sabías que...?

Los lisosomas mantienen sus enzimas -que necesitan para poder funcionar de un pH de 5- fuera del contacto del citosol, cuyo pH es de 7.2. De esta forma se asegura su actividad, pero al mismo tiempo se Protege al propio citosol en caso de que se produjera algún escape de enzimas hacia fuera. Cuando se produce una alteración de la membrana del lisosoma, por ejemplo si se rompe, se liberan las hidrolasas y se digieren los componentes celulares, pudiendo provocar incluso la muerte de la célula. La gota es un ejemplo de enfermedad en la que se ocasiona alteración de la membrana lisosomial.

VACUOLAS.

Sacos membranosos, que se forman por fusión de Sacos membranosos, que se forman por fusión de las vesículas procedentes del retículo las vesículas procedentes del retículo endoplasmático y del aparato de Golgi. En endoplasmático y del aparato de Golgi. En general, sirven para almacenar sustancias de general, sirven para almacenar sustancias de desecho o de reserva.desecho o de reserva.

En las células vegetales, las vacuolas ocupan la En las células vegetales, las vacuolas ocupan la mitad del volumen celular y en ocasiones pueden mitad del volumen celular y en ocasiones pueden llegar hasta casi la totalidad. También, aumentan llegar hasta casi la totalidad. También, aumentan el tamaño de la célula por acumulación de agua.el tamaño de la célula por acumulación de agua.

Retículo endoplasmático (ER).

Red de membranas internas que se extienden a través del citoplasma.

Sitio de síntesis de lípidos y de proteínas de membrana; origen de vesículas intracelulares de transporte, que acarrean proteínas en proceso de secreción.

Liso Carece de ribosomas en su superficie externa.

Biosíntesis de lípidos; Destoxicación de medicamentos.

Rugoso Los ribosomas tapizan su superficie externa.

Fabricación de muchas proteínas destinadas a secreción o incorporación en membranas.

Ribosomas Gránulos compuestos de ARN y proteínas; algunos unidos al ER, otros libres en el citoplasma.

Síntesis de polipéptidos.

Aparato de Golgi

Compuesto de saculaciones membranosas planas.

Modifica, empaca (para secreción) y distribuye proteínas a vacuolas y a otros organelos.

Lisosomas Sacos membranosos (en animales). Contienen enzimas que degradan material ingerido, las secreciones y desperdicios celulares.

Vacuolas Sacos membranosos (sobre todo en plantas, hongos y algas )

Transporta y almacena material ingerido, desperdicios y agua.

ORGANELOS DE ENERGÍA. MITOCONDRIASMITOCONDRIAS.- .-

estructura celular de doble estructura celular de doble membrana responsable de la membrana responsable de la conversión de nutrientes en el conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía compuesto rico en energía trifosfato de adenosina trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como (ATP), que actúa como combustible celular.combustible celular.

PLÀSTIDOSPLÀSTIDOS.- .- Sistema de Sistema de tres membranas: los tres membranas: los cloroplastos contienen cloroplastos contienen clorofila en las membranas clorofila en las membranas tilacoideas internastilacoideas internas

PLÀSTIDOSPLÀSTIDOS.- Sistema de tres membranas: los cloroplastos .- Sistema de tres membranas: los cloroplastos contienen clorofila en las membranas tilacoideas internas contienen clorofila en las membranas tilacoideas internas

Plástidos en general:Los plastidos son estructuras encerradas por dos membranas.

Estos pueden ser clasificados en:Incoloros o leucoplastos:

               Su función es la de almacenar sustancias de reserva. Ejs:                  - Amiloplastos (almidón)

                  - Oleoplastos (lípidos)                  - Proteinoplastos (proteínas)

Cromoplastos:                Su función es diversa, dependiendo del tipo de pigmento que se encuentre.

                 a) Fotosintéticamente activos:                    - Cloroplastos (principal pigmento clorofila)

                    - Feoplastos (con pigmentos como clorofíla y carotenoides pardos)                    - Rodoplastos ( con pigmentos como clorofila, ficoeritrina roja y ficocianina azul)

                 b) Fotosinteticamente inactivos:                   - Licopenos (pigmentos que dan distintos colores a flores y frutos, pero que no actuan en el metabolismo fotosintéticos.