paredes celulares las superficies exteriores de las plantas, hongos y algunos protistas tienen...

Paredes celulares

• Las superficies exteriores de las plantas, hongos y algunos protistas tienen recubrimientos relativamente rígidos y sin vida que se llaman paredes celulares.

• Las paredes celulares están hechas de polisacáridos como la celulosa o la quitina.

– Las paredes celulares soportan y protegen a las células que de otra manera serían frágiles y por lo general son porosas.

• Las paredes celulares están hechas de polisacáridos como la celulosa o la quitina.

Paredes celulares

• Las paredes celulares de las plantas pueden tener varias capas:

– Las paredes celulares primarias de las plantas son exteriores.

– Las paredes celulares secundarias son interiores.

– Las paredes celulares primarias de las células contiguas se unen por medio de la laminilla intermedia.

Paredes celulares

FIGURA 4-5 Paredes de células vegetales

El citoesqueleto

• El citoesqueleto forma una red de fibras proteicas dentro del citoplasma.– Está formado por microtúbulos, filamentos

intermedios y microfilamentos.

FIGURA 4-6a El citoesqueleto

FIGURA 4-6b El citoesqueleto

• Funciones importantes del citoesqueleto:– Mantiene y da forma a la célula. – Proporciona el movimiento celular.– Proporciona el movimiento de los organelos,

incluyendo la vesículas formadas durante la endocitosis y exocitosis.

– Facilita la división celular en los movimientos de los cromosomas y la citocinesis.

El citoesqueleto

Cilios y flagelos

• Los cilios y flagelos son delgadas extensiones de la membrana plasmática.

FIGURA 4-7 Cilios y flagelos

• Los cilios y los flagelos están formados por microtúbulos en una disposición “9+2”, estos se dirigen hacia arriba desde un cuerpo basal (derivado de un centriolo) anclado justo debajo de la membrana plasmática.

• Los cilios son cortos (10-25 micras) y numerosos, mientras que los flagelos son largos (50-75 micras) y menos numerosos.

Cilios y flagelos

Célula animal representativa

• Largos pares de microtúbulos se deslizan juntos (usando ATP), provocando el movimiento de los cilios y flagelos.

• Funciones:– Los cilios o flagelos se pueden usar para mover

a la célula.– Los cilios se pueden usar para crear corrientes

de liquido que se mueve en su ambiente.

Cilios y flagelos

• Funciones:– Los cilios o flagelos se pueden usar para mover

a la célula.– Los cilios se pueden usar para crear corrientes

de liquido que se mueve en su ambiente.

Cilios y flagelos

Cómo se mueven los cilios y flagelos

• El núcleo es un organelo que consta de tres partes principales:– Envoltura nuclear– Cromatina – Nucleolo

El núcleo

El núcleo

• La envoltura nuclear separa a los cromosomas del citpolasma.– La envoltura consta de una doble membrana

con poros nucleares para la transportación de moléculas (agua, iones, proteínas, trozos de ribosomas y RNA).

– La membrana nuclear exterior tiene ribosomas incrustados.

FIGURA 4-9a El núcleo

FIGURA 4-9b El núcleo

• El núcleo contiene DNA en varias configuraciones.– Cromosomas condensados (durante la

división celular).– Cromatina difusa (el DNA dirige las

reacciones por medio de un RNA mensajero para realizar la síntesis de proteínas celulares).

El núcleo

FIGURA 4-10 Cromosomas

• Región dentro del núcleo que se tiñe de color oscuro llamada nucleolo.– Son los sitios donde se realiza la síntesis de

los ribosomas.– Los ribosomas sintetizan las proteínas.

El núcleo

FIGURA 4-11 Ribosomas

Sistema de membranas

• El sistema de membranas incluye la membrana plasmática y las membranas de algunos organelos (núcleo, retículo endoplásmico, aparato de Golgi, lisosomas, vesículas y vacuolas).

• La membrana plasmática aísla a la célula y permite la regulación del transporte.– Las plantas, los hongos, y además algunos

protistas, tienen una pared celular fuera de la membrana plasmática.

Sistema de membranas

• Los sacos membranosos llamados vesículas transportan las membranas y el contenido especializado entre las regiones separadas del sistema de membranas.

• El retículo endoplásmico (RE), forma canales encerrados por membrana dentro del citoplasma.

• Existen dos formas de RE:– liso – rugoso

Sistema de membranas

• El retículo endoplásmico (RE), forma canales encerrados por membrana dentro del citoplasma.

• Existen dos formas de RE:– RE liso – RE rugoso

Sistema de membranas

FIGURA 4-12 Retículo endoplásmico

ribosomas

vesículas

FIGURA 4-12 (parte 1) Retículo endoplásmico

• El RE liso no tiene ribosomas.

Contiene enzimas que eliminan la toxicidad de las drogas (en las células del hígado), sintetizan lípidos y almacena iones de calcio.

Sistema de membranas

FIGURA 4-12 (parte 3) Retículo endoplásmico

vesículas

retículo endoplásmico liso

• El RE rugoso tiene ribosomas incrustados en el exterior.

Fabrica las proteínas como las enzimas digestivas y hormonas como la insulina que algunas células excretoras exportan a su ambiente y en sus membranas tienen enzimas que sintetizan varios lípidos.

Sistema de membranas

Retículo endoplásmico rugoso

• El aparato de Golgi es una pila de bolsas aplanadas e interconectadas. – Recibe proteínas del RE (a través de las

vesículas) y las clasifica.– Modifica algunas moléculas (por ejemplo, las

proteínas a glucoproteínas).– Empaca el material en vesículas para

exportarlo.

Sistema de membranas

El aparato de Golgi es una pila de bolsas membranosas aplanadas que se derivan del retículo endoplásmico. Las vesículas se fusionan, de manera continua, y se separan del aparato de Golgi y del RE, transportando material del RE al aparato de Golgi y de regreso. La flecha larga indica la dirección del movimiento de los materiales dentro del aparato de Golgi conforme son modificados y separados. Las vesículas brotan del aparato de Golgi por una cara opuesta al RE; algunas producen lisosomas, y otras transportan sustancias a la membrana plasmática para la exocitosis.

FIGURA 4-13 (parte 1) El aparato de Golgi

aparato de Golgi

FIGURA 4-13 (parte 2) El aparato de Golgi

Las vesículas que llevan proteínas del

RE se fusionan con elaparato de Golgi

Las vesículas que llevan proteínas modificadas

dejan elaparato de Golgi

• Destino de tres sustancias producidas por el sistema de membranas:

1. Las proteínas secretadas en el RER, viajan a través de Golgi, y luego son exportadas por la membrana plasmática.– La Figura 4-14 ilustra el proceso de los

anticuerpos, proteínas producidas por los glóbulos blancos que se adhieren a los organismos invasores y ayudan a destruirlos.

Sistema de membranas

FIGURA 4-14 Fabricación y exportación de una proteína

2. Las proteínas digestivas producidas en el RER, viajan a través del aparato de Golgi, y se empacan como lisosomas para usarse en la célula.• Los lisosomas se funden con las vacuolas

alimentarias y digieren el alimento en nutrimentos básicos.

Sistema de membranas

FIGURA 4-15 Formación y función de lisosomas y vacuolas alimentarias.

3. Las proteínas y lípidos de la membrana producidos en el RE fluyen a través del aparato de Golgi, y reabastecen o agrandan las membranas plásmáticas y de los organelos.

Sistema de membranas

FIGURA 4-13 El aparato de Golgi

Las vacuolas desempeñan muchas funciones

Vacuolas: bolsas de membrana celular llenas de fluido.

• Funciones de las vacuolas– Las vacuolas contráctiles de organismos de

agua dulce recolectan y drenan el agua.

FIGURA 4-16 (parte 1) Vacuolas contráctiles

• Funciones de las vacuolas (continuación):– Las vacuolas centrales vegetales tienen

varias funciones.• Participan en el equilibrio hídrico de la

célula.• Almacenan desechos, nutrimentos o

pigmentos tóxicos.• Proporcionan presión de turgencia en el

citoplasma para mantener la rigidez de la célula.

Las vacuolas desempeñan muchas funciones

• Las mitocondrias son organelos redondos, ovalados o tubulares que tienen un par de membranas. – La membrana interior forma pliegues profundos

llamados crestas.– El compartimiento intermembranas está

ubicado entre la membrana externa e interna.– La matriz se encuentra entre los pliegues de la

membrana interior.

Las mitocondrias extraen energía del alimento

FIGURA 4-17 Una mitocondria

Membrana exterior

Membrana interior

Compartimientointermembranas

matriz

crestas

FIGURA 4-17 (parte 1) Una mitocondria

FIGURA 4-17 (parte 2) Una mitocondria

Membrana exterior

Membrana interior

Compartimientointermembranas

matriz

crestas

0.2 micras

• Las mitocondrias podrían ser restos de bacterias procarióticas (hipótesis endosimbiótica).

Las mitocondrias extraen energía del alimento

• Funcionan como las “centrales eléctricas de la célula”. – Las mitocondrias extraen energía de las

moléculas de alimento. – La energía extraída es almacenada en enlaces

de alta energía del ATP.– El proceso de extracción de energía implica

reacciones anaeróbicas y aeróbicas.

Las mitocondrias extraen energía del alimento

Cloroplastos

• Los cloroplastos son organelos especializados rodeados por una doble membrana:– Membrana exterior.– Membrana interior; en la cual se encierra un

fluido llamado estroma.• La pila de bolsas membranosas, huecas e

interconectadas (grana) dentro del estroma se llaman tilacoides.

FIGURA 4-18 Un cloroplasto

Membrana exterior

Membrana interior

estroma

tilacoide

Canal que interconecta

tilacoides

Granum(pila de

tilacoides)

FIGURA 4-18 (parte 2) Un cloroplasto1 micra

• Las membranas de los tilacoides contienen clorofila y otros pigmentos que capturan la luz del sol y sintetizan azúcar, a partir del CO2 y agua (fotosíntesis).

Cloroplastos

FIGURA 4-18 (parte 1) Un cloroplasto

Membrana exterior

Membrana interior

estroma

tilacoide

Canal que interconecta tilacoides

Granum(pila de tilacoides)

Las plantas utilizan plástidos para almacenamiento

• Los plástidos se encuentran sólo en las plantas y en los protistas fotosintéticos.

• Están rodeados por una doble membrana.

• Funciones:– Almacenan el almidón, que se forma a partir

de los azúcares producidos durante la fotosíntesis.

– Almacenan las moléculas de los pigmentos que imparten el color a las frutas maduras.

• Funciones:– Almacenan el almidón, que se forma a partir

de los azúcares producidos durante la fotosíntesis.

– Almacenan las moléculas de los pigmentos que imparten el color a las frutas maduras.

Las plantas utilizan plástidos para almacenamiento

FIGURA 4-19 Un plástido

Contenido de la sección 4.4

• 4.4 ¿Cuáles son las características principales de las células procarióticas?– Las células procarióticas son pequeñas y

tienen características especializadas en su superficie.

– Casi todas las células procarióticas (bacterias) miden < 5 micras de largo.

– Las células procarióticas tienen menos estructuras especializadas en su citoplasma.

Células procarióticas

• Casi todas las células procarióticas (bacterias) miden < 5 micras de largo.

FIGURA 4-1 Tamaños relativos

• Por lo general, está presente una pared celular rígida.

Células procarióticas

FIGURA 4-20 Células procarióticas

FIGURA 4-20c Células procarióticas

Cromosoma (región nucleoide)

Pared celular

Membranaplasmática

ribosomas

cápsula

• Algunas bacterias pueden moverse, impulsadas por flagelos.

• Las bacterias infecciosas tienen cápsulas revestidas con polisacáridos y capas legamosas en su superficie.

• Los pelos son proteínas que se proyectan hacia fuera de la pared de la célula de algunas bacterias para aumentar su adhesión.

Células procarióticas

• Pueden tomar forma de bastoncillos (bacilos), esferas (cocos) o hélices (espirilos).

Células procarióticas

FIGURA 4-20b Células procarióticas

• Tienen un solo cromosoma circular que consiste en una hebra larga de DNA.

– Este cromosoma está enroscado y se encuentra en la región central de la célula, llamada región nucleoide.

• Pequeños anillos de DNA (plásmidos) ubicados en el citoplasma.

Células procarióticas

• Carecen de núcleo y de otros organelos encerrados en membranas.

• Algunas bacterias fotosintéticas tienen membranas internas en las cuales se localizan las proteínas que captan la luz.

• El citoplasma puede contener gránulos de alimento.

Células procarióticas

Membranas fotosínteticas

FIGURA 4-20d Células procarióticas