La Célula Eucariota y el Citoplasma: Composición y Funciones, Hermanos Amorós

BIOLOGÍA 2º BACHILLERATO

BLOQUE II: MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA Y FUNCIONES CELULARES

LA CÉLULA EUCARIOTA Y EL CITOPLASMA

RUTA DE APRENDIZAJE LA CÉLULA EUCARIOTA Y EL CITOPLASMA

• El citosol o hialoplasma: Composición, función como sede de reacciones metabólicas.
• Citoesqueleto:
  • Microfilamentos de actina: composición química, estructura y funciones.
  • Microtúbulos de tubulina: composición química.
    • Huso acromático.
    • Centrosoma y centriolos: estructura y función.
    • Cuerpo basal: estructura y función.
    • Cilios y flagelos: estructura y funcion.
  • Filamentos intermedios de queratina: composición química y función en neuronas.
• Morfoplasma-orgánulos no membranosos:
  • Ribosomas: Composición, estructura, localización y función.
  • Inclusiones: Composición, tipos y función.

CITOPLASMA

Definición del citoplasma

El citoplasma es la parte de la célula comprendida entre la membrana plasmática y la membrana nuclear.

Partes del citoplasma

• Orgánulos membranosos o no membranosos (morfoplasma).
• Citoesqueleto.
• Citosol o hialoplasma.

CITOSOL O HIALOPLASMA

Definición y composición química del citosol

El citosol es el medio líquido que queda después de haber eliminado a los orgánulos y al citoesqueleto por lo tanto es el medio entre los orgánulos. Es una dispersión coloidal. Los componentes químicos del citosol son:

• 70 - 80 % de agua.
• Proteínas (sobre todo enzimas) . ARNm y ARNt . Iones y ATP
• Moléculas sillar Metabolitos (compuestos intermedios del metabolismo)

Función del citosol

La función del citosol es SER EL MEDIO ACUOSO DONDE SE DESARROLLA EL METABOLISMO. Se dice que el citosol es una encrucijada metabólica, un compartimento "de paso", ya que las reacciones metabólicas no se realizan solo en el citosol, sino que se inician o finalizan en otros orgánulos (mitocondria, cloroplasto, peroxisoma ... )

CÉLULA MEMBRANA CITOSOL NUCLEO NUTRIENTE NUTRIENTE -1-7 ¿ENCRUCIJADA METABÓLICA) ORGÁNULO

CITOESQUELETO

Definición del citoesqueleto

El citoesqueleto es el esqueleto interno de la célula eucariota que contribuye a dar forma, la organiza internamente y permite el movimiento celular. Está formado por 3 tipos de estructuras:

• Microfilamentos de actina.
• Microtúbulos de tubulina.
• Filamentos intermedios

MICROFILAMENTOS DE ACTINA

• Son filamentos cuyo componente químico es una proteína llamada ACTINA. La actina es una proteína globular (actina G) capaz de polimerizar formando dos hileras enrolladas helicoidalmente que constituyen un microfilamento. Extremo - Mondmero de actina (actina G) Extremo + Filamento de actina (actina F)
• Funciones de los microfilamentos o Dar forma a la célula, como en el caso de las microvellosidades de los enterocitos. Los enterocitos son las células intestinales que presentan unos salientes (evaginaciones) llamados microvellosidades que se forman cuando la actina polimeriza. ... ENTEROCiTO SIN ESPECIALIZAR SIN FORMA Ni FUNCIÓN. SIN DIFERENCIAR. TIENE ACTINA-G ENTEROCITO ESPECIALIZADO Y DIFERENCIADO CON FORMA Y FUNCIÓN TIENE ACTIVA F formando microfilamentos o Permite la contracción muscular, como en las fibras musculares donde alternan la actina y la miosina. ACTIVA MÍOSiNA FIBRA MUSCULAR EXTENDIDA FIBRA MUSCULAR CONTRAIDA.

Desplazamiento celular por pseudópodos

• Permitir el desplazamiento celular mediante pseudópodos, como en las amebas, que tienen movimiento ameboide. Las amebas son protozoos que prolongan su citoplasma hacia fuera deformando la membrana. Los pseudópodos se constituyen al polimerizar la actina. ACTIVA - G PSEUDÓPODO FORMADO CON ACTIVA - F Le permite el desplazamiento .

MICROTÚBULOS

• Son formaciones cilíndricas rectilíneas compuestas por unas proteínas llamadas tubulinas. Existen dos tipos de tubulinas la a tubulina y la Btubulina. Son globulares y forman dímeros que se unen para generar el filamento. Los filamentos denominados protofilamentos se unen en grupos de 13 para generar el microtúbulo. Microtúbulo Extremo + ß-tubulina a-tubulina Dimero de tubulina Protofilamento Extremo -
• Funciones de los microtúbulos: o Formar el huso acromatico. o Formar el cuerpo basal,los cilios y los flagelos. o Formar el centrosoma. o Transporte intracelular

HUSO ACROMÁTICO

El huso acromático es un conjunto de microtúbulos encargados de organizar a los cromosomas durante la división celular. Su componente químico es tubulina.

centrosoma (polo del huso) cinetocoro microtúbulos astrales microtúbulos cinetocóricos microtúbulos polares

CILIOS Y FLAGELOS

Los cilios y los flagelos son prolongaciones citoplasmáticas originadas por los microtúbulos que situándose en la superficie celular son los responsables del movimiento vibrátil de las células que los poseen. Los CILIOS son cortos y numerosos. Los FLAGELOS son largos y aparecen en número de 1 ó 2. Se distinguen 3 partes en un cilio o flagelo:

• TALLO O AXONEMA: es el cilio o flagelo propiamente dicho (rodeado de membrana)
• ZONA DE TRANSICIÓN: es la zona de transición entre el cilio o flagelo y el corpúsculo basal. Conecta la base del cilio o flagelo con la membrana.
• CORPÚSCULO O CUERPO BASAL: En su base, inmerso en el citoplasma, cada cilio o flagelo se encuentra asociado a un pequeño cilindro de tubulina llamado cuerpo basal. CILIO o FLAGELO Dineína, brazo externo - Nexina Dineína, brazo interno Par central Pares periférico Radios proteicos - I Par periférico Radios Placa basal Protofilamentos compartidos B Membrana plasmática A Cuerpo basal Raíces ciliares Tripletes Zona de transción En el tallo de los cilios y los flagelos organizan sus microtúbulos como 9 dobletes (9 grupos de dos microtúbulos) y 2 microtúbulos en el centro. Es decir, una estructura de (9 · 2 + 2). Se asocian otras proteínas como la dineína y la nexina que mantienen la estructura.

Sección transversal de cilios y flagelos

00 8 00 8 8 00 8 0 00 00 SECCIÓN TRANSVERSAL DE CÍLIOS Y FLAGELOS (9-2+2) VISIÓN LATERAL DE CÍLIOS Y FLAGELOS (9.2+2)

CUERPO BASAL

Estructura cilíndrica no membranosa que aparece en la base de los cilios y los flagelos siendo el inicio de estos dentro de la célula. Se llama también CENTRO ORGANIZADOR DE LOS MICROTÚBULOS DE CILIOS Y FLAGELOS.

000 000 000 100 8 8 SECCIÓN TRANSVERSAL DEL CORPÚSCULO BASAL (9.3) VISIÓN LATERAL DEL CORPÚSCULO BASAL (9.3) El cuerpo basal organiza sus microtúbulos como 9 tripletes de microtúbulos. Es decir, una estructura de (9 · 3)

CENTRÍOLOS Y CENTROSOMA

El centrosoma es una estructura celular formada por microtúbulos cuya función es formar el huso acromático durante la división celular, así como las demás estructuras celulares formadas por microtúbulos. Se llama también CENTRO ORGANIZADOR DE MICROTÚBULOS (COMT) y suele aparecer cerca del núcleo y asociado al Aparato de Golgi. La estructura del centrosoma es diferente en células animales y vegetales:

(a) (b) Centríolo hijo Centríolo madre Material pericentriolar Y-TuRC Microtúbulo Los centríolos del centrosoma son dos cilindros que forman un ángulo de 90º. Están formados por 9 tripletes (9 . 3) de microtúbulos , como los cuerpos basales. La esfera atractiva es una condensación del citoplasma. Las fibras del áster que aparecen durante la división celular, también están formadas por microtúbulos dispuestos en forma de estrella.

Sección transversal de un centríolo

000 000 000 8 8 SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN CENTRÍOLO (9.3) DE VISION LATERAL UN CENTRÍOLO (9.3) Las células vegetales carecen de centriolos (centrosoma), pero si son capaces de organizar el huso acromático durante la división celular, es decir si tienen una región que hace de COMT

FILAMENTOS INTERMEDIOS

• Son filamentos de tamaño intermedio entre los de actina y los de tubulina.
• Formados por diversas proteínas como la queratina y la desmina.
• Tienen función estructural.
• Destacan los neurofilamentos de las neuronas que recorren el axón ayudando a las vesículas de secreción del Aparato de Golgi a llegar a su destino. NEUROFILAMENTOS

RIBOSOMAS

Definición y composición química de los ribosomas

Son los gránulos de Palade descubiertos en 1953. Son partículas no membranosas, visibles a MET y formadas por proteínas y ARNr.

(c)

Estructura de los ribosomas

Los ribosomas estás formados por dos subunidades desiguales, la subunidad grande y la subunidad pequeña. Esta estructura es importante a la hora de identificar ribosomas, ya que su estudio se hace atendiendo a la velocidad de sedimentación de los ribosomas y sus subunidades después de ser sometidos a una fuerza centrífuga. La unidad de medida de la velocidad de sedimentación es el SVEDBERG (S), existiendo ribosomas 70 s y ribosomas 80 s.

Tipos de ribosomas

• Ribosomas eucariotas: 80 s
• Ribosomas procariotas: 70 s
• Ribosomas de mitocondrias (mitorribosomas) y de cloroplastos (plastorribosomas): 70 s

Función de los ribosomas: SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

• Los ribosomas libres sintetizan proteínas que se quedan en el citoplasma.
• Los ribosomas adosados al RER sintetizan proteínas hacia el lumen que transportan dentro de vesículas.
• Los ribosomas de mitocondrias y cloroplastos sintetizan proteínas que se quedan en esos orgánulos. RER 8 0000 -ARNm RiBOSOMA LIBRE . NÚCLEO 200 POLISOMA MITOCONDRIA CLOROPLASTO 0800 MITORRIBOSOMAS PLASTORRIBOSOMAS

INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS

Son sustancias inertes de naturaleza hidrófoba que pueden presentarse en forma cristalizada y se ven con facilidad al microscopio. Pueden ser de diferentes tipos:

• Inclusiones cristalinas: formadas por sales minerales que cristalizan.
• Inclusiones de glucógeno.
• Inclusiones de melanina.
• Inclusiones de almidón.
• Inclusiones de desecho.

PREGUNTAS EvAU

1. Un componente fundamental del citoplasma de células eucariotas es el citoesqueleto:

   a. Enumere los componentes de esta estructura (0,75 p) b. De los anteriores, uno de ellos participa en el transporte de orgánulos y partículas en el interior de la célula. Cítelo, explique se estructura e indique otra función que desempeñe (1,25 p)

2. Respecto a los cilios:

   a. Cite sus diferentes zonas estructurales (0,75 p) b. Dibuje un esquema rotulado de un corte transversal de su tallo, indicando sus elementos (1,25 p)