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TEMA 8
SISTEMAS INTERNOS DE
MEMBRANA
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Sistemas de endomembranas: morfología, identificación al m.e. y función de cada uno de ellos.
• Retículo endoplásmico: diferencias en estructura y función entre REL y RER.
• Aparato de Golgi: Dictiosoma. Estructura y función.
• Lisosomas: Origen, estructura y función: digestión intracelular.
• Vacuola vegetal: diversidad de funciones.
• Peroxisomas: morfología, composición y función.
• Mitocondrias: morfología, estructura, identificación al m.e. y función.
• Cloroplastos: morfología, estructura, identificación al m.e. y función.
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1.1. El retículo endoplasmático
Retículo endoplasmático
rugoso (REr)
Retículo endoplasmático
liso (REl)
Ribosomas
Espacio citosólico
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Muy desarrollado en las células musculares, células intersticiales de órganos reproductores y hepatocitos.
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Retículo Endoplasmático rigoso (RER) Formado por cisternas y vesículas de transporte. Membrana más delgada (50 a 60 Ǻ) y riboforinas.
•Síntesis de fosfolípidos de membrana
A partir de sus precursores procedentes del citosol.
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Lumen
Núcleo
RER
- Síntesis y almacenamiento de proteínas - Glucosilación de las proteínas
Estructura del RER
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El retículo endoplasmático
Ribosoma
ARN
mensajero
Citosol
Lumen
Péptido de
señalización Proteína
Retículo
endoplasmático
rugoso
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1.2 El aparato de Golgi
Estructura: sáculos discoidales o cisternas (dictiosoma) y vesículas de
secreción. Cara cis o de formación. Próximo a REr.
Cara trans o de maduración. Hacia la membrana plasmática.
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Funciones del aparato de Golgi
• Transporte golgiano Sustancias procedentes del RER se fosforilan y van desplazándose de una cisterna a otra mediante vacuolas.
• Maduración. Contiene enzimas que transforman las sustancias durante su recorrido.
• Síntesis de polisacáridos. Proteoglucanos y glúcidos de la pared celular vegetal
• Transporte, maduración, acumulación y secreción de proteínas procedentes del retículo endoplásmico
• Glucosilación de lípidos y proteínas. Glucolípidos y glucoproteínas de membrana.
• Formación del tabique telofásico en células vegetales. División del citoplasma mediante el fragmoplasto.
• Formación del acrosoma en el espermatozoide. Cargada de enzimas hidrolíticas para la fecundación.
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Transporte de sustancias en el aparato de Golgi
1. Las vesículas de transición,
procedentes de la envoltura nuclear y
del retículo endoplasmático, se unen
a la cara cis del dictiosoma.
2. El contenido molecular
se incorpora al dictiosoma.
3. Las vesículas intercisternas pasan el
contenido de cisterna
a cisterna, y al llegar a la cara trans, se
concentra y se acumula en el interior de
las vesículas.
4. Las vesículas de secreción
se dirigen hacia la membrana
plasmática, se fusionan con ella
y vierten su contenido al medio externo.
5. La superficie de las vesículas
que se forman están revestidas de
clatrina (si el transporte es selectivo
con un destino determinado); si el
transporte no es selectivo se rodean de
proteínas COP (coat proteins). Este
revestimiento se pierde una vez
formada la vesícula.
1
2
3
4
5
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Secreción
constitutiva
Componentes
de la matriz
extracelular
Secreción
regulada
Secreción constitutiva:
sirve para renovar los
componentes de la
membrana y de la matriz
extracelular
Secreción regulada: sólo en
células especializadas.
Hormonas, neurotransmisores,
enzimas digestivas,…
Quedan almacenadas en el
citoplasma hasta la llegada de
un estímulo.
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Vt=vesícula de transición
Cara trans
Cara Cis
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El aparato de Golgi
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1.3 Lisosomas Vesículas procedentes del aparato de Golgi cargadas de enzimas digestivas (hidrolasas ácidas: fosfatasa ácida, glucosidasa, lipasa, proteasa, ADN-asa).
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Estructura y función de los lisosomas
1º
Lisosoma 2º ,
Vacuola digestiva o
Defecación celular
1º
- Digestión intracelular
- Digestión extracelular
Cuerpo residual
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HETEROFAGIA
• Consiste en la digestión de material de origen exógeno, que se incorpora a la célula por endocitosis, ya sea pinocitosis o fagocitosis. Este material se incorpora a la célula en vesículas de endocitosis y posteriormente es transferido a un lisosoma donde se digiere.
• Los productos resultantes de la digestión, tales como aminoácidos, azúcares y
nucleótidos, son transportados a través de la membrana lisosomal y pasan al citosol, donde pueden ser utilizados por la célula.
• Si la digestión es incompleta, quedan en el interior de los lisosomas sustancias no digeridas formando los cuerpos residuales. En los protozoos y en muchos invertebrados inferiores, los cuerpos residuales vierten los desechos al exterior por exocitosis, proceso denominado defecación celular. En los animales superiores los cuerpos residuales permanecen en el interior de la célula.
• La heterofagia interviene en procesos tales como la nutrición y la defensa de
los organismos.
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AUTOFAGIA • Consiste en la digestión de material de origen endógeno, es decir, de
partes de la propia célula. Para ello, un orgánulo defectuoso se rodea de membranas procedentes del RE, formándose un autofagosoma. El autofagosoma se fusiona con un lisosoma y se inicia la digestión.
• La autofagia está relacionada con el recambio de los componentes
celulares: • -Destruye los componentes celulares defectuosos o que ya no son necesarios para la célula; - interviene en la destrucción de tejidos y órganos durante
la metamorfosis de los insectos y anfibios. - Asegura la nutrición en condiciones desfavorables (ayuno), viviendo la célula de sus propios materiales.
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http://www.bionova.org.es/animbio/anim/lisosomas.swf
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1.4 PEROXISOMAS.
Cristales de enzima oxidasa
Vesículas que contienen 26 tipos de enzimas oxidativas (oxidasa y catalasa)
Funciones:
-Reacciones oxidativas generando H2O2. Oxidar ácidos grasos y aminoácidos, con el aporte energético que esto supone.
- Intervienen en reacciones de detoxificación. (Hígado y riñón)
- Conversión de grasas en azúcares en plantas. (Glioxisomas)
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• Las reacciones que tienen lugar en los peroxisomas son las
siguientes:
– Las oxidasas utilizan oxígeno molecular para eliminar átomos de
hidrógeno de determinados sustratos orgánicos (aminoácidos,
ácidos grasos, purinas o ácido láctico) según la siguiente reacción
que produce peróxido de hidrógeno:
RH2 + 02 → R+ H202
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• A continuación, la catalasa utiliza el H202 generada en las
reacciones anteriores para oxidar diversas moléculas orgánicas
pequeñas (fenoles, ácido úrico, formaldehído, etanol o
metanol) mediante la reacción:
R´H2 + H202 → R´+ 2H20
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• Además, cuando se acumula un exceso de H202 en la célula, la catalasa transforma el H202 en H20.
2 H202 →2H20 + 02
• Esta última reacción impide que el H202 que es un fuerte agente oxidante dañe a la célula.
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1.5. Las mitocondrias
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Estructura de las mitocondrias
ADN
mitocondrial Matriz
mitocondrial
Cresta
mitocondrial
Espacio
intermembranoso
Membrana
externa
Membrana
interna
Mitorribosomas
ATP-sintetasa
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ATP-sintetasa.
H+
ADP
+
Pi
ATP
H+
H+
H+
H+ H+
H+
H+
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Las mitocondrias
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10.2. Funciones de las mitocondrias.
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10.3. Origen de las mitocondrias.
Teoría de la endosimbiosis de Lynn Margulis.
Célula primitiva
Bacterias
aerobias
Endosimbiosis Célula eucariota
Mitocondria
http://www.bionova.org.es/animbio/anim/endosymbiosis.swf
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PLASTOS
• Exclusivos de las células vegetales
• Poseen pigmentos o sustancias de reserva
• Clasificación: – Leucoplastos
» Amiloplastos
» Oleoplastos
» Proteoplastos
– Cromoplastos
» Cloroplastos
» Rodoplastos
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2.Cloroplastos
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Alga filamentosa
(cloroplastos en espiral)
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2.3 LA PARED CELULAR.
Vacuola
Lámina
media
Pared
secundaria Pared
primaria
Membrana
plasmática
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Composición
-Polisacáridos
* Celulosa (-D-glucosa(14) -D-glucosa...
* Hemicelulosa
* Glucoproteínas.
* Pectina.
- Moléculas presentes en células especializadas
* lignina: soporte y conducción
* cutina impermeabilización
* ceras de hojas y tallos.
* suberina: corteza de los árboles
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Estructura de la pared celular de los vegetales
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• Lámina media: Formada por pectina. La primera en formarse. Puede impregnarse de lignina.
• Pared primaria: Celulosa en forma reticular y matriz de hemicelulosa, pectinas (heteropolisacáridos) y glucoproteínas.
• Pared secundaria: Celulosa en capas con distinta orientación y matriz escasa de hemicelulosa. Puede impregnarse de lignina.
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8.1.1. ESPECIALIZACIONES DE LA PARED CELULAR.
1. Punteaduras: Zonas
discoidales donde la
pared se queda
reducida a la lámina
media.
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Plasmodesmos: Canales entre células vecinas que
atraviesan la pared de ambas. A través de ellos se
prolongan las membranas plasmáticas y se
comunican los citoplasmas.
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Funciones de la pared celular
1. Mantiene a la planta erguida.
2. Constituye un exoesqueleto que protege y da forma a la célula.
3. Permite a las células vegetales vivir en un medio hipotónico.
4. La lignificación aumenta la resistencia mecánica de los tejidos. La suberificación y cutinización de los tejidos protectores superficiales de la planta la impermeabiliza y evita la pérdida de agua.
5. Es una barrera para el paso de sustancias y agentes patógenos.
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Las vacuolas
Vacuola en célula vegetal
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Peroxisomas especiales
• Glioxisomas en las semillas.
• Peroxisomas asociados con mitocondrias
y cloroplastos en las hojas.
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