Presentación de Biología General: Citoplasma y Núcleo Celular de Cibertec

CIBERTEC

CURSO: BIOLOGÍA GENERAL

Unidad 2: La célula Tema 7: Citoplasma y núcleo celular

Índice

• 2.3.1. Citoesqueleto, citosol, sistema endomembranoso
• 2.3.2. Organelos membranosos y no membranosos
• 2.3.3. Composición, características estructurales y función del núcleo celular

ID 2Capacidades

1. Identifica el citoplasma y núcleo celular.

ID 3Introducción

O O C - O Estructura y función de los O organelos celulares Scienza Educación. (3 de mayo de 2020). Estructura y función de los organelos celulares [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=fo6V3 MScxU

Citoplasma y núcleo celular

El citoplasma abarca todo el material contenido dentro de la membrana plasmática, excluyendo el núcleo. El citoplasma incluye:

1. Citosol
2. Citoesqueleto
3. Todos los organelos (exceptuando al núcleo)

Figura 1 Organización del citoplasma NÚCLEO ORGANELOS CELULARES CITOPLASMA MEMBRANA PLASMÁTICA B&Oenciclo Nota. Tomado de Citoplasma: qué es, función y estructura, por J. Carmelo del Castillo, 9 enero 2023, (https://www.bioenciclopedia.com/citoplasma-que-es-funcion-y-estructura- 785.html)

Citoesqueleto, citosol, sistema endomembranoso

Citoesqueleto

• Es una red dinámica de filamentos proteínicos que proporciona soporte estructural, resistencia mecánica y capacidad de movimiento a las células.
• Se compara frecuentemente con los huesos y músculos de un animal debido a su papel en el mantenimiento de la forma celular, el transporte de materiales y el movimiento de organelos.
• Está compuesto por tres tipos principales de filamentos: filamentos de actina, filamentos intermedios y microtúbulos.

ID 62.3.1. Citoesqueleto, citosol, sistema endomembranoso

Figura 2 Esquema del citoesqueleto Membrana plasmática Microtúbulo -Microfilamentos Filamentos intermedios Nota. Tomado de Biología celular (p. 78), por A. A. Angulo Rodríguez, A. R. Galindo Uriarte, R. C. Avendaño Palazuelos y C. Pérez Angulo, 2012. Universidad Autónoma de Sinaloa.

Componentes del citoesqueleto

1. Filamentos de Actina (microfilamentos): son los más delgados del citoesqueleto, con un diámetro de aproximadamente 7 nm. Están formados por una proteína globular llamada actina, que se organiza en una doble cadena helicoidal similar a un collar de perlas. Figura 3 Compontes del citoesqueleto Filamentos intermedios Microtúbulos Filamentos de actina Nota. Tomado de Citoesqueleto, por Raquel Parada Puig, 30 de mayo de 2021, (https://www.lifeder.com/citoesqueleto/) 2. Filamentos Intermedios: tienen un diámetro de 8-11 nm, lo que los sitúa entre los filamentos de actina y los microtúbulos en tamaño. Están compuestos por proteínas fibrosas, como la queratina, y tienen una estructura similar a una soga. 3. Microtúbulos: son los componentes más grandes del citoesqueleto, con un diámetro de aproximadamente 25 nm. Son estructuras cilíndricas huecas formadas por dímeros de las proteínas a-tubulina y ß-tubulina.

Importancia del citoesqueleto

El citoesqueleto es esencial para la estructura y función celular. Sus tres componentes principales trabajan de manera coordinada para:

• Mantener la forma celular.
• Facilitar el movimiento celular.
• Transportar materiales y organelos.
• Participar en la división celular.
• Proporcionar resistencia mecánica.

Figura 4 Algunas proteínas motoras "caminan" sobre los filamentos del citoesqueleto para transportar cargas de un lado a otro de la célula Nota. Tomado de Citoesqueleto, por Raquel Parada Puig, 30 de mayo de 2021, (https://www.lifeder.com/citoesqueleto/)

Citosol

Parte del citoplasma sin los orgánulos y sin el núcleo. Sustancia acuosa semifluida que rodea a los orgánulos y núcleo, pudiendo representar más de la mitad del volumen celular. COMPOSICIÓN FUNCIONES

• 70-80% de agua
• 20 - 30% de proteínas
• lones (Na, CI, K)
• Sustancias orgánicas (aminoácidos, azúcares y ATP)
• Enzimas
• Regulador del pH intracelular
• Lugar donde se realizan reacciones metabólicas celulares o Gluconeogénesis o Glucogenólisis o Biosíntesis de aminoácidos o Biosíntesis de ácidos grasos

Sistema endomembranoso

Figura 5 Organelos en células animales Núcleo Poro nuclear Membrana nuclear Complejo de Golgi Lisosomas Cromatina Nucleolo Centríolos Ribosomas Membrana plasmática Citoplasma Mitocondria Peroxisoma Citoesqueleto Ribosomas libres Vesícula secretora Retículo endoplasmático liso Retículo endoplasmático rugoso Flagelo Nota. Tomado de Organelos celulares en célula animal y vegetal, por Mariana Gelambi, 19 de julio de 2023, (https://www.lifeder.com/organelos-celulares/) Conjunto de membranas y organelos (como el retículo endoplásmico, aparato de Golgi y lisosomas) que trabajan juntos para modificar, empaquetar y transportar proteínas y lípidos dentro de la célula. Este sistema es esencial para el procesamiento y distribución de moléculas dentro £ de la célula eucariota.

Organelos membranosos y no membranosos

Estructuras membranosas

MEMBRANA SIMPLE Retículo endoplasmático rugoso (RER) Retículo Endoplasmático Liso (REL) Complejo de Golgi ESTRUCTURAS MEMBRANOSAS Lisosomas MEMBRANA DOBLE Núcleo Mitocondrias Cloroplastos Peroxisomas Vacuolas Vesículas de transporte Citoesqueleto ESTRUCTURAS NO MEMBRANOSAS Ribosomas Centríolos Inclusiones citoplasmáticas

Retículo Endoplasmático (RE)

• "Red dentro de la célula", es un sistema de membranas internas que forma un laberinto de sacos aplanados llamados cisternas.
• Estas membranas se extienden desde la envoltura nuclear hasta diversas regiones del citoplasma, ocupando una parte significativa del volumen celular.
• El espacio interno del retículo endoplasmático se conoce como luz del RE.

Figura 6 Dibujo del REL y RER. A la derecha se muestra una micrografía electrónica de los mismos Ribosomas Envoltura nuclear RER E REL 0.08 um Nota. Tomado de Biología celular (p. 78), por A. A. Angulo Rodríguez, A. R. Galindo Uriarte, R. C. Avendaño Palazuelos y C. Pérez Angulo, 2012. Universidad Autónoma de Sinaloa.

Retículo Endoplasmático Rugoso y Liso

RETÍCULO ENDOPLÁSMICO RUGOSO RETÍCULO ENDOPLÁSMICO LISO Tiene ribosomas adheridos a su Carece de ribosomas, lo que le da una superficie, lo que le da una apariencia apariencia "lisa". "rugosa" en micrografías electrónicas. Funciones: · Síntesis de proteínas · Modificación de proteínas · Plegamiento de proteínas · Transporte de proteínas Funciones: · Síntesis de lípidos · Detoxificación · Almacenamiento de calcio · Metabolismo de carbohidratos

Aparato de Golgi

Compuesto por una serie de sacos membranosos aplanados llamados cisternas, que forman pilas conocidas como dictiosomas. Cada dictiosoma tiene tres regiones principales: 1. Cara cis . Es la región más cercana al retículo endoplásmico (RE). · Recibe vesículas de transporte que contienen proteínas y lípidos sintetizados en el RE. 2. Región media · Es la parte central del dictiosoma. · Aquí se realizan modificaciones adicionales a las moléculas. Figura 7 Estructura del complejo de Golgi APARATO DE GOLGI Cisterna cis Vesícula de transporte Cisterna intermedia Cisterna trans Membrana celular Vesicula secretora Proteínas liberadas Nota. Tomado de Aparato de Golgi, por Stephen Rhoton, 4 de diciembre de 2024, (https://www.significados.com/aparato-de-golgi/)

Funciones del aparato de Golgi

3. Cara trans · Región más cercana a la membrana plasmática. · Empaqueta las moléculas procesadas en vesículas para su transporte a destinos específicos. · Además de las cisternas, el aparato de Golgi está rodeado por vesículas membranosas esféricas que participan en el transporte de materiales. Funciones del aparato de Golgi o Modificación de proteínas y lípidos. o Distribución y empaquetamiento. o Síntesis de polisacáridos. o Formación de vesículas de secreción.

Mitocondrias

• Organelos altamente especializados en la producción de energía celular.
• Son responsables de generar la mayor parte del ATP (Adenosín Trifosfato) mediante el proceso de respiración celular.
• Presentes en casi todas las células eucariotas, pueden ocupar hasta el 25% del volumen celular y varían en tamaño entre 2 y 8 um.

Funciones de las Mitocondrias

• Producción de energía (ATP).
• Apoptosis (muerte celular programada).
• Regulación del metabolismo celular.

Estructura de las Mitocondrias

• Membrana externa: es lisa y permite el paso de muchas moléculas pequeñas, separa la mitocondria del citoplasma.
• Membrana interna: tiene numerosos pliegues llamados crestas, que aumentan su superficie, regula estrictamente el paso de moléculas.
• Espacio intermembrana: es el compartimiento entre las membranas externa e interna, contiene enzimas y moléculas involucradas en la transferencia de energía.
• Matriz mitocondrial: es el espacio rodeado por la membrana interna, contiene enzimas que degradan moléculas alimenticias (como glucosa y ácidos grasos) para producir energía, alberga el ADN mitocondrial (ADNmt) y los ribosomas mitocondriales.

Figura 8 Estructura de las mitocondrias Crestas: Lugar donde se efectúa la cadena de transporte de electrones. Membeana externa Matriz: Lugar donde se efectúa la reacción preparatoria y el ciclo de Krebs. Membeana interna Crestas Espacio intermembranoso Matriz 45 000 x Nota. Tomado de Biología celular (p. 78), por A. A. Angulo Rodríguez, A. R. Galindo Uriarte, R. C. Avendaño Palazuelos y C. Pérez Angulo, 2012. Universidad Autónoma de Sinaloa.

Cloroplastos

• Son organelos grandes y verdes exclusivos de las células vegetales y algas.
• Su función principal es realizar la fotosíntesis, un proceso esencial para la vida en la Tierra, ya que convierte la energía solar en energía química almacenada en moléculas de azúcar.
• Tienen una estructura compleja y contienen su propio ADN y ribosomas, lo que sugiere un origen evolutivo a partir de bacterias fotosintéticas.

Funciones de los cloroplastos

• Fotosíntesis
• Producción de energía química.
• Almacenamiento de pigmentos.