UNIDAD 9 UNIDAD 9

LA MEMBRANA PLASMÁTICA Y LA MEMBRANA PLASMÁTICA Y OTROS ORGÁNULOS OTROS ORGÁNULOS

MEMBRANOSOSMEMBRANOSOS

1.LA CÉLULA COMO SISTEMA 1.LA CÉLULA COMO SISTEMA DE MEMBRANASDE MEMBRANAS

El conjunto de membranas y orgánulos El conjunto de membranas y orgánulos membranosos permite la membranosos permite la compartimentacióncompartimentación total de la célula total de la célula

La compartimentación permite la La compartimentación permite la especialización funcionalespecialización funcional de los de los orgánulosorgánulos

La compartimentación es necesaria para La compartimentación es necesaria para que la célula pueda que la célula pueda varios procesos varios procesos simultáneossimultáneos, muchos de ellos , muchos de ellos incompatibles entre síincompatibles entre sí

FORMAS DE COMPARTIMENTACIÓN FORMAS DE COMPARTIMENTACIÓN EN CÉLULAS EUCARIOTASEN CÉLULAS EUCARIOTAS

SISTEMAS SISTEMAS INTERNOS DE INTERNOS DE MEMBRANAMEMBRANA RETÍCULO RETÍCULO

ENDOPLASMÁTICOENDOPLASMÁTICO APARATO DE GOLGIAPARATO DE GOLGI

ORGÁNULOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOSMEMBRANOSOS NÚCLEONÚCLEO MITOCONDRIASMITOCONDRIAS PLASTOSPLASTOS PEROXISOMASPEROXISOMAS LISOSOMASLISOSOMAS VACUOLASVACUOLAS

EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE MEMBRANADE MEMBRANA

CÉLULAS PROCARIOTASCÉLULAS PROCARIOTAS Un único compartimento: citosolUn único compartimento: citosol La membrana celular es la encargada de realizar La membrana celular es la encargada de realizar

todas las funciones asociadas a las actuales todas las funciones asociadas a las actuales estructuras membranosas: obtención de energía, estructuras membranosas: obtención de energía, síntesis proteica y lipídica, síntesis de ATP..síntesis proteica y lipídica, síntesis de ATP..

CÉLULAS EUCARIOTASCÉLULAS EUCARIOTASSu mayor tamaño requiere mayor superficie de Su mayor tamaño requiere mayor superficie de

membranas, lo que se consigue mediante el membranas, lo que se consigue mediante el desarrollo de sistemas de membrana internosdesarrollo de sistemas de membrana internos

EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE MEMBRANA DE MEMBRANA

A partir de A partir de invaginacionesinvaginaciones de la de la membrana celularmembrana celular Retículo endoplasmático, aparato de Retículo endoplasmático, aparato de

Golgi, endosomas y lisosomasGolgi, endosomas y lisosomas A partir de relaciones de A partir de relaciones de simbiosissimbiosis

entre las primitivas células entre las primitivas células eucariotas y eucariotas y bacteriasbacterias Mitocondrias y cloroplastosMitocondrias y cloroplastos

2. LA MEMBRANA PLASMÁTICA. 2. LA MEMBRANA PLASMÁTICA. COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURACOMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA

La membrana citoplasmática La membrana citoplasmática representa el límite entre la célula y representa el límite entre la célula y el medio extracelularel medio extracelular

Solo es observable con microscopio Solo es observable con microscopio electrónico de transmisión debido a electrónico de transmisión debido a su reducido grosor (7,5 nm)su reducido grosor (7,5 nm)

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICAMEMBRANA PLASMÁTICA

LÍPIDOS:LÍPIDOS: FosfolípidosFosfolípidos GlucolípidosGlucolípidos Esteroles (colesterol)Esteroles (colesterol)

PROTEÍNASPROTEÍNAS IntrínsecasIntrínsecas ExtrínsecasExtrínsecas

GLÚCIDOSGLÚCIDOS OligosacáridosOligosacáridos

LÍPIDOSLÍPIDOS

FOSFOLÍPIDOS, GLUCOLÍPIDOS Y FOSFOLÍPIDOS, GLUCOLÍPIDOS Y ESTEROLESESTEROLES

Todos tienen carácter anfipático, por lo que Todos tienen carácter anfipático, por lo que forman micelas esféricas y bicapas lipídicasforman micelas esféricas y bicapas lipídicas

Distribución asimétrica y heterogénea, Distribución asimétrica y heterogénea, determinando zonas con diferente fluidezdeterminando zonas con diferente fluidez

Tienen posibilidad de movimiento, Tienen posibilidad de movimiento, proporcionando a la membrana fluidez o proporcionando a la membrana fluidez o viscosidadviscosidad

Movimientos que pueden Movimientos que pueden realizar los lípidosrealizar los lípidos

RotaciónRotación: giro de la : giro de la molécula lipídica en molécula lipídica en torno a su eje. Es torno a su eje. Es muy frecuentemuy frecuente

Difusión lateralDifusión lateral: las : las moléculas pueden moléculas pueden moverse libremente. moverse libremente. Es el más frecuenteEs el más frecuente

Flip-flopFlip-flop: : movimiento de una movimiento de una monocapa a otra. Es monocapa a otra. Es el menos frecuente el menos frecuente por ser desfavorable por ser desfavorable energéticamenteenergéticamente

FACTORES QUE DETERMINAN LA FACTORES QUE DETERMINAN LA FLUIDEZ DE LAS MEMBRANASFLUIDEZ DE LAS MEMBRANAS

De la fluidez de la membrana dependen De la fluidez de la membrana dependen importantes funciones como el transporte, importantes funciones como el transporte, adhesión celular o función inmunitaria. La adhesión celular o función inmunitaria. La fluidez depende de los siguientes factores:fluidez depende de los siguientes factores:

TEMPERATURATEMPERATURA

NATURALEZA DE LOS LÍPIDOSNATURALEZA DE LOS LÍPIDOS

PRESENCIA DE COLESTEROLPRESENCIA DE COLESTEROL

PROTEÍNASPROTEÍNAS

Confieren a la membrana sus funciones Confieren a la membrana sus funciones específicas y son características de cada específicas y son características de cada especieespecie

Poseen movimientos de difusión lateralPoseen movimientos de difusión lateral La mayoría tienen estructura globularLa mayoría tienen estructura globular Se clasifican en función del lugar que Se clasifican en función del lugar que

ocupen en la membrana.ocupen en la membrana. IntrínsecasIntrínsecas ExtrínsecasExtrínsecas

GLÚCIDOSGLÚCIDOS

En su mayoría son En su mayoría son oligosacáridosoligosacáridos unidos unidos covalentemente a proteínas y lípidoscovalentemente a proteínas y lípidos

Se localizan en la cara externa, constituyendo Se localizan en la cara externa, constituyendo el el GLUCOCALIXGLUCOCALIX

Las principales funciones son:Las principales funciones son: ProtecciónProtección Relación con la matriz extracelularRelación con la matriz extracelular Regular la viscosidad de las superficies celularesRegular la viscosidad de las superficies celulares Propiedades inmunitarias (antígenos)Propiedades inmunitarias (antígenos) Reconocimiento celularReconocimiento celular Reconocimiento y fijación de determinadas Reconocimiento y fijación de determinadas

sustanciassustancias

ESTRUCTURA DE LA ESTRUCTURA DE LA MEMBRANAMEMBRANA

Fue determinada por Singer y Fue determinada por Singer y Nicholson (1972) a partir de datos Nicholson (1972) a partir de datos obtenidos por microscopía obtenidos por microscopía electrónicaelectrónica

El modelo propuesto es el de El modelo propuesto es el de MOSAICO FLUIDOMOSAICO FLUIDO

Modelo de mosaico fluidoModelo de mosaico fluido

Bicapa como red cementante, proteínas “embebidas” Bicapa como red cementante, proteínas “embebidas” en la bicapa e interaccionando pudiendo desplazarse en la bicapa e interaccionando pudiendo desplazarse lateralmente lateralmente

Los lípidos y las proteínas integrales se disponen en Los lípidos y las proteínas integrales se disponen en mosaicomosaico

Distribución asimétrica de sus componentesDistribución asimétrica de sus componentes

3. FISIOLOGÍA DE LA 3. FISIOLOGÍA DE LA MEMBRANAMEMBRANA

3. FISIOLOGÍA DE LA 3. FISIOLOGÍA DE LA MEMBRANA MEMBRANA

Las funciones de la membrana son: Las funciones de la membrana son:

1.1. RECONOCIMIENTO DE SEÑALESRECONOCIMIENTO DE SEÑALES (TRANSDUCCIÓN)(TRANSDUCCIÓN)

2.2. INTERCAMBIO DE SUSTANCIASINTERCAMBIO DE SUSTANCIAS DE MOLÉCULAS DE POCA MASA MOLECULARDE MOLÉCULAS DE POCA MASA MOLECULAR DE MOLÉCULAS DE ELEVADA MASA DE MOLÉCULAS DE ELEVADA MASA

MOLECULARMOLECULAR

3.3. INTERACCIONES CON OTRAS CÉLULASINTERACCIONES CON OTRAS CÉLULAS

TRANSDUCCIÓN DE SEÑALESTRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

Es la Es la respuesta de la célula a estímulos respuesta de la célula a estímulos externos.externos.

Las células son capaces de responder debido Las células son capaces de responder debido a la existencia de a la existencia de receptores de membrana.receptores de membrana.

Los receptores de membrana son Los receptores de membrana son proteínasproteínas que reconocen de forma específica a una que reconocen de forma específica a una determinada determinada molécula-mensajemolécula-mensaje, que pueden , que pueden ser hormonas, neurotransmisores o factores ser hormonas, neurotransmisores o factores químicosquímicos

A la molécula mensaje se le denomina A la molécula mensaje se le denomina primer mensajeroprimer mensajero, y al , y al unirse al receptor de membrana induce un cambio en la unirse al receptor de membrana induce un cambio en la conformación molecular que produce una señal de activación conformación molecular que produce una señal de activación de una molécula o de una molécula o segundo mensajerosegundo mensajero. Éste actúa . Éste actúa estimulando o deprimiendo alguna actividad bioquímica.estimulando o deprimiendo alguna actividad bioquímica.

Entre las moléculas que actúan como segundos mensajeros Entre las moléculas que actúan como segundos mensajeros se encuentran el se encuentran el AMPc AMPc y el y el GMPcGMPc

Transducción de señalesTransducción de señales

4. INTERCAMBIO DE 4. INTERCAMBIO DE SUSTANCIASSUSTANCIAS

La célula debe intercambiar numerosas La célula debe intercambiar numerosas sustancias con el medio extracelular, como sustancias con el medio extracelular, como metabolitos, nutrientes, productos metabolitos, nutrientes, productos resultantes del catabolismo y sustancias de resultantes del catabolismo y sustancias de secreción.secreción.

La membrana actúa como un La membrana actúa como un filtro selectivofiltro selectivo permitiendo el paso de determinadas permitiendo el paso de determinadas sustancias a favor o en contra de gradiente sustancias a favor o en contra de gradiente de concentración, osmótico o eléctricode concentración, osmótico o eléctrico

Modalidades de transporteModalidades de transporte

MOLÉCULAS DE MOLÉCULAS DE BAJO PESO BAJO PESO MOLECULAR:MOLECULAR: Transporte pasivoTransporte pasivo

Difusión simpleDifusión simple Difusión facilitadaDifusión facilitada

Transporte activoTransporte activo BombasBombas

MOLÉCULAS DE MOLÉCULAS DE ELEVADA MASA ELEVADA MASA MOLECULARMOLECULAR EndocitosisEndocitosis

FagocitosisFagocitosis PinocitosisPinocitosis Mediada por receptorMediada por receptor

ExocitósisExocitósis TranscitosisTranscitosis

4. 4. TRANSPORTE DE TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE POCA MASA MOLÉCULAS DE POCA MASA

MOLECULARMOLECULAR TRANSPORTE TRANSPORTE

PASIVO: PASIVO: A favor de gradienteA favor de gradiente Sin consumo de Sin consumo de

energíaenergía

MecanismosMecanismos Difusión simpleDifusión simple

A través de la bicapaA través de la bicapa A través de canalesA través de canales

Difusión facilitada Difusión facilitada

TRANSPORTE TRANSPORTE ACTIVOACTIVO En contra de En contra de

gradientegradiente Con consumo de Con consumo de

energíaenergía

MecanismosMecanismosBombas (bomba Bombas (bomba

NaNa++/K/K++))

Difusión simpleDifusión simple

A través de la bicapaA través de la bicapa: sustancias : sustancias solubles en la bicapa (moléculas sin solubles en la bicapa (moléculas sin carga como O2, CO2, etanol, urea, etc)carga como O2, CO2, etanol, urea, etc)

A través de canalesA través de canales: sustancias con : sustancias con carga eléctrica (iones)carga eléctrica (iones)

Difusión facilitadaDifusión facilitada Se transportan Se transportan moléculas polaresmoléculas polares como glúcidos, como glúcidos,

nucleótidos, aminoácidos, etc. Siempre a favor de gradientenucleótidos, aminoácidos, etc. Siempre a favor de gradiente Se lleva a cabo a través de Se lleva a cabo a través de proteínas transportadoras o proteínas transportadoras o

carrierscarriers, que se unen a la molécula que va a transportar , , que se unen a la molécula que va a transportar , sufriendo cambios conformacionales que permiten la sufriendo cambios conformacionales que permiten la transferencia de la molécula de un lado a otro.transferencia de la molécula de un lado a otro.

Transporte activoTransporte activo Se realiza en contra de gradiente (concentración, presión Se realiza en contra de gradiente (concentración, presión

osmótica o eléctrico), por lo que se consume energíaosmótica o eléctrico), por lo que se consume energía Sólo pueden realizarlo algunos tipos de proteínas Sólo pueden realizarlo algunos tipos de proteínas

denominadas bombasdenominadas bombas

Bomba de sodio-potasioBomba de sodio-potasio

La mayor parte de células animales tienen en su medio La mayor parte de células animales tienen en su medio interno una elevada concentración de K, mientras que la de interno una elevada concentración de K, mientras que la de Na es superior en el medio extracelularNa es superior en el medio extracelular

Las diferencias de concentración se deben a la actividad de Las diferencias de concentración se deben a la actividad de la bomba Na/K, que bombea simultáneamente tres Na+ la bomba Na/K, que bombea simultáneamente tres Na+ hacia el exterior y dos K+ hacia el interiorhacia el exterior y dos K+ hacia el interior

La bomba es responsable del mantenimiento del La bomba es responsable del mantenimiento del potencial potencial de membranade membrana, que es la diferencia de carga eléctrica , que es la diferencia de carga eléctrica entre los dos lados de la membrana: el exterior es positivo entre los dos lados de la membrana: el exterior es positivo frente al interior negativofrente al interior negativo

También regula el volumen celular e interviene en otros También regula el volumen celular e interviene en otros sistemas de transporte ya que en algunas células es capaz sistemas de transporte ya que en algunas células es capaz de transportar glucosa y aminoácidos al interior de la célulade transportar glucosa y aminoácidos al interior de la célula

5. TRANSPORTE DE MOLÉCULAS 5. TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE ELEVADA MASA MOLECULARDE ELEVADA MASA MOLECULAR

ENDOCITOSISENDOCITOSIS PINOCITOSIS (LÍQUIDOS)PINOCITOSIS (LÍQUIDOS) FAGOCITOSIS (SÓLIDOS)FAGOCITOSIS (SÓLIDOS) MEDIADA POR RECEPTOR MEDIADA POR RECEPTOR

(MACROMOLÉCULAS)(MACROMOLÉCULAS) EXOCITOSISEXOCITOSIS TRANSCITOSISTRANSCITOSIS

VESÍCULAS REVESTIDAS DE VESÍCULAS REVESTIDAS DE CLATRINACLATRINA

Desempeñan un papel importante en Desempeñan un papel importante en todos los procesos de trasporte de todos los procesos de trasporte de moléculas de elevada masa moléculas de elevada masa molecular.molecular.

En microscopio electrónico se En microscopio electrónico se observan como vesículas rodeadas observan como vesículas rodeadas de microfilamentos proteicos de de microfilamentos proteicos de clatrinaclatrina

Microfotografía electrónica que muestra numerosas depresiones y vesículas revestidas de clatrina en la superficie interna de la membrana plasmática de fibroblastos en cultivo. Las células se congelan rápidamente en helio líquido y se fracturan para exponer la cara interna.

Vesículas revestidas de Vesículas revestidas de clatrinaclatrina

ENDOCITOSISENDOCITOSIS La célula incorpora La célula incorpora

partículas del medio partículas del medio externo mediante una externo mediante una invaginacióninvaginación de la de la membrana.membrana.

Esta invaginación engloba Esta invaginación engloba la partícula y se produce la partícula y se produce su su estrangulaciónestrangulación originandose una vesícula originandose una vesícula que engloba el material que engloba el material ingerido.ingerido.

Los Los lisosomaslisosomas se unen a se unen a las vesículas para que el las vesículas para que el material ingerido sea material ingerido sea degradado para poder ser degradado para poder ser utilizado por la célulautilizado por la célula

Tipos de Tipos de endocitosisendocitosis:: PINOCITOSISPINOCITOSIS

(líquidos)(líquidos) FAGOCITOSISFAGOCITOSIS

(microorganismo(microorganismos y restos s y restos celulares)celulares)

MEDIADA POR MEDIADA POR RECEPTORRECEPTOR (macromolécula(macromoléculas)s)

PINOCITOSISPINOCITOSIS

Para incorporación Para incorporación de líquidos y de líquidos y partículas en partículas en disolucióndisolución

Se forman Se forman pequeñas vesículas pequeñas vesículas revestidas de revestidas de clatrinaclatrina

FAGOCITOSISFAGOCITOSIS

Para la ingestión Para la ingestión de de microorganismos y microorganismos y restos celularesrestos celulares

Se forman grandes Se forman grandes vesículas vesículas revestidas o revestidas o fagosomasfagosomas

Fagocitosis por un macrófago de dos eritrocitos modificados químicamente

Fagocitosis por un neutrófilo de una bacteria que se encuentra en proceso de división

Endocitosis mediada por Endocitosis mediada por receptorreceptor

Sólo se endocita la sustancia para la cual existe Sólo se endocita la sustancia para la cual existe el correspondiente receptor en la membrana.el correspondiente receptor en la membrana.

Se forma un Se forma un complejo ligando-receptorcomplejo ligando-receptor Se desarrolla una Se desarrolla una vesícula endocítica revestidavesícula endocítica revestida Es un proceso para incorporar macromoléculas Es un proceso para incorporar macromoléculas

como la como la insulinainsulina, el , el colesterolcolesterol o el o el hierrohierro Es típica de Es típica de macrófagosmacrófagos, , histiocitoshistiocitos o o neutrófilosneutrófilos

EXOCITOSISEXOCITOSIS

Es el mecanismo por el que las Es el mecanismo por el que las macromoléculasmacromoléculas contenidas en vesículas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana interior celular hasta la membrana plasmática para ser vertidas al medio plasmática para ser vertidas al medio extracelular.extracelular.

Se requiere la Se requiere la fusión de la membranafusión de la membrana de la de la vesícula y la membrana plasmática, vesícula y la membrana plasmática, generando un poro a través del cual se generando un poro a través del cual se libera el contenido de la vesículalibera el contenido de la vesícula

EXOCITOSISEXOCITOSIS

Exocitosis de vesículas de secreción. La foto muestra la liberación de insulina desde vesículas de secreción de una célula del páncreas.

TRANSCITOSISTRANSCITOSIS

Es el conjunto de fenómenos que permite a Es el conjunto de fenómenos que permite a una sustancia atravesar todo el citoplasma una sustancia atravesar todo el citoplasma celular, desde un polo a otro de la célula.celular, desde un polo a otro de la célula.

Implica un doble proceso endocitosis-exocitosisImplica un doble proceso endocitosis-exocitosis Es típico de células endoteliales que Es típico de células endoteliales que

constituyen los capilares sanguíneos, constituyen los capilares sanguíneos, transportándose sustancias desde el medio transportándose sustancias desde el medio sanguíneo hasta los tejidos que los rodeansanguíneo hasta los tejidos que los rodean..

6. INTERACCIÓN CÉLULA-6. INTERACCIÓN CÉLULA-CÉLULACÉLULA

UNIONES INTERCELULARES:UNIONES INTERCELULARES: -UNIONES COMUNICANTES-UNIONES COMUNICANTES -UNIONES ESTRECHAS-UNIONES ESTRECHAS -UNIONES ADHERENTES O -UNIONES ADHERENTES O

DESMOSOMASDESMOSOMAS

--UUNNIIOONNEESS

CCOOMMUUNNIICCAANNTTEESS

Pequeño espacio intercelular: Pequeño espacio intercelular: permiten el paso de pequeñas permiten el paso de pequeñas moléculas.moléculas. HENDIDURA SINÁPTICA: entre neuronasHENDIDURA SINÁPTICA: entre neuronas UNIONES GAP: mediante conexonesUNIONES GAP: mediante conexones

--UUNNIIOONNEESS EESSTTRREECCHHAASS

Sellan células adyacentes en los Sellan células adyacentes en los epitelios y actúan como barreras al epitelios y actúan como barreras al paso de moléculas o iones a través de paso de moléculas o iones a través de las superficies laterales de éstas. las superficies laterales de éstas. Están formadas por una red de Están formadas por una red de proteínas que se distribuyen a lo largo proteínas que se distribuyen a lo largo de todo el perímetro de la célula .de todo el perímetro de la célula .

--UUNNIIOONNEESS

AADDHHEERREENNTTEESS

OO

DDEESSMMOOSSOOMMAASS

Las células se mantienen unidas Las células se mantienen unidas mecánicamente haciendo que el mecánicamente haciendo que el conjunto funcione como una unidad. Ej. conjunto funcione como una unidad. Ej. músculo cardíaco.músculo cardíaco.

7. RETÍCULO 7. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICOENDOPLASMÁTICO

7. RETÍCULO 7. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICOENDOPLASMÁTICO

Sistema membranoso que se Sistema membranoso que se extiende entre las membranas extiende entre las membranas plasmática y nuclearplasmática y nuclear

Divide el citoplasma en dos Divide el citoplasma en dos compartimentos.compartimentos. Espacio luminalEspacio luminal o cisternal (en el interior o cisternal (en el interior

del RE)del RE) Espacio citosólicoEspacio citosólico (en el exterior del RE) (en el exterior del RE)

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Y RUGOSOY RUGOSO

El RE está constituidos por El RE está constituidos por dos compartimentos dos compartimentos interconectados, pero con interconectados, pero con distinta composición química distinta composición química y función:y función:

Retículo Retículo endoplasmático endoplasmático rugoso (RER)rugoso (RER)

Retículo Retículo endoplasmático liso endoplasmático liso (REL)(REL)

ESTRUCTURA DEL RETÍCULO ESTRUCTURA DEL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSOENDOPLASMÁTICO RUGOSO

Lleva Lleva ribosomasribosomas adheridos a la adheridos a la cara citosólicacara citosólica

Constituido por sacos Constituido por sacos aplanados o aplanados o cisternascisternas y y vesículasvesículas de tamaño variable de tamaño variable

LumenLumen ocupado por material ocupado por material poco denso; en ocasiones poco denso; en ocasiones puede presentar inclusiones o puede presentar inclusiones o cristalescristales

Presente en todas las células Presente en todas las células (excepto procariotas y (excepto procariotas y glóbulos rojos)glóbulos rojos)

Muy desarrollado en células Muy desarrollado en células muy activas en la muy activas en la síntesis de síntesis de proteínasproteínas::

Células acinares del pancreasCélulas acinares del pancreas Celulas secretoras de mucus Celulas secretoras de mucus

en el conducto digestivoen el conducto digestivo

FUNCIONES DEL RETÍCULO FUNCIONES DEL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSOENDOPLASMÁTICO RUGOSO

SINTESIS Y SINTESIS Y ALMACENAMIENTO DE ALMACENAMIENTO DE PROTEÍNAS: PROTEÍNAS: Se sintetizan en los ribosomas, Se sintetizan en los ribosomas, pudiendo quedarse en la membrana o pudiendo quedarse en la membrana o pasar al lumen para ser exportadas a pasar al lumen para ser exportadas a otros destinosotros destinos

GLUCOSILACIÓN DE LAS GLUCOSILACIÓN DE LAS PROTEÍNASPROTEÍNASLas proteínas con destino a otros Las proteínas con destino a otros orgánulos o al exterior deben ser orgánulos o al exterior deben ser glucosiladas. El proceso se realiza glucosiladas. El proceso se realiza en el lumen, ya que los en el lumen, ya que los oligosacáridos pueden pasar del oligosacáridos pueden pasar del lado citosólico al luminal debido al lado citosólico al luminal debido al movimiento de flip-flop del dolicol.movimiento de flip-flop del dolicol.

ESTRUCUTURA DEL RETÍCULO ESTRUCUTURA DEL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISOENDOPLASMÁTICO LISO

NO lleva ribosomas adheridosNO lleva ribosomas adheridos Es una red tubular constituida Es una red tubular constituida

por finos túbulos y cuyas por finos túbulos y cuyas membranas continúan con las membranas continúan con las del RERdel RER

Suele ser escaso en la mayor Suele ser escaso en la mayor parte de las célulasparte de las células

Es especialmente abundante Es especialmente abundante en:en:

Células musculares estriadas, Células musculares estriadas, constituyendo el constituyendo el retículo retículo sarcoplasmáticosarcoplasmático

Células intersticiales ováricas, Células intersticiales ováricas, testiculares, de la corteza testiculares, de la corteza suprarrenal, secretoras de suprarrenal, secretoras de hormonas esteroideashormonas esteroideas

HepatocitosHepatocitos

Células musculares estriadas, donde se puede observar el retículo sarcoplasmático, muy importante en la liberación del Ca2+

FUNCIONES DEL RETÍCULO FUNCIONES DEL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISOENDOPLASMÁTICO LISO

SÍNTESIS DE LÍPIDOS: SÍNTESIS DE LÍPIDOS: fosfolípidos, colesterol, y lípidos de fosfolípidos, colesterol, y lípidos de membrana. Los ácidos grasos se sintetizan en el citosolmembrana. Los ácidos grasos se sintetizan en el citosol

CONTRACCIÓN MUSCULAR, CONTRACCIÓN MUSCULAR, mediante la liberación de Camediante la liberación de Ca2+2+

DETOXIFICACIÓN: DETOXIFICACIÓN: requiere procesos de oxidación, llevados a cabo requiere procesos de oxidación, llevados a cabo por citocromos. Las células implicadas en detoxificación pertenecen a órganos como por citocromos. Las células implicadas en detoxificación pertenecen a órganos como la piel, el intestino, el pulmón, el hígado o el riñón.la piel, el intestino, el pulmón, el hígado o el riñón.

LIBERACIÓN DE GLUCOSA: LIBERACIÓN DE GLUCOSA: a partir de los gránulos de a partir de los gránulos de glucógeno en los hepatocitos. Cuando se requiere energía, el glucógeno se degrada a glucógeno en los hepatocitos. Cuando se requiere energía, el glucógeno se degrada a glucosa-6-fosfato en el citoplasma. El REL elimina el grupo fosfato y genera glucosa-6-fosfato en el citoplasma. El REL elimina el grupo fosfato y genera moléculas de glucosa que penetran en el interior del REL para ser exportadas al moléculas de glucosa que penetran en el interior del REL para ser exportadas al torrente sanguíneo.torrente sanguíneo.

N- núcleo

ER- retículo endoplasmático

M- mitocondria

G- complejo de Golgi

8. APARATO DE GOLGI8. APARATO DE GOLGI

8. EL APARATO DE GOLGI8. EL APARATO DE GOLGI

Forma parte del sistema de endomembranasForma parte del sistema de endomembranas

Se encuentra en todas las células Se encuentra en todas las células eucarioticas excepto en glóbulos rojos de eucarioticas excepto en glóbulos rojos de mamíferosmamíferos

Fue descubierto en 1898 por Camilo GolgiFue descubierto en 1898 por Camilo Golgi

Está formado por una serie de sacos Está formado por una serie de sacos membranosos aplanados y una serie de membranosos aplanados y una serie de vesículasvesículas

ULTRAESTRUCTURAULTRAESTRUCTURA

El aparato de Golgi está El aparato de Golgi está constituido por constituido por DICTIOSOMASDICTIOSOMAS, que , que constituyen un sistema constituyen un sistema formado por la agrupación formado por la agrupación de de CISTERNASCISTERNAS, o sacos , o sacos aplanados y aplanados y VESÍCULASVESÍCULAS asociadasasociadas

Puede presentar Puede presentar continuidad con otros continuidad con otros componentes del sistema componentes del sistema de endomembranas como de endomembranas como el RE.el RE.

Aparato de GolgiAparato de GolgiDICTIOSOMADICTIOSOMA

CISTRANS

RE y aparato de GolgiRE y aparato de Golgi

FUNCIONES DEL APARATO DE FUNCIONES DEL APARATO DE GOLGIGOLGI

Transporte y concentración de Transporte y concentración de proteínasproteínas

Glucosilación de lípidos y proteínasGlucosilación de lípidos y proteínas

Formación del tabique telofásico en Formación del tabique telofásico en células vegetalescélulas vegetales

Formación del acrosoma en el Formación del acrosoma en el espermatozoideespermatozoide

Transporte y concentración de Transporte y concentración de proteínasproteínas

1.1. Las proteínas exportadas Las proteínas exportadas por el RER, englobadas en por el RER, englobadas en vesículas se unen a la vesículas se unen a la región cis del dictiosomaregión cis del dictiosoma

2.2. Fosforilación de las Fosforilación de las proteínasproteínas

3.3. Desplazamiento de una Desplazamiento de una cisterna a otra a través de cisterna a otra a través de vacuolas condensantesvacuolas condensantes

4.4. La concentración de las La concentración de las proteínas va aumentando proteínas va aumentando conforme pasa por los conforme pasa por los sáculos, desde la cara cis a sáculos, desde la cara cis a la cara trans del la cara trans del dictiosomadictiosoma

APARATO DE GOLGI VISTOS CON MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓN

EspermatozoiEspermatozoidede

•El acrosoma deriva del aparato de Golgi.

•Contiene enzímas hidrolíticas que digieren los componentes de las cubiertas del óvulo en el proceso de fecundación

9. LISOSOMAS, 9. LISOSOMAS, PEROXISOMAS Y PEROXISOMAS Y

VACUOLASVACUOLAS

9. LISOSOMAS, PEROXISOMAS 9. LISOSOMAS, PEROXISOMAS Y VACUOLASY VACUOLAS

Todos son orgánulos redondeados, Todos son orgánulos redondeados, rodeados de membranarodeados de membrana

Contienen enzimas relacionadas con Contienen enzimas relacionadas con procesos de digestiónprocesos de digestión

LISOSOMASLISOSOMASFunciónFunción

Contienen Contienen enzimas hidrolíticasenzimas hidrolíticas capaces de degradar todo tipo de capaces de degradar todo tipo de polímeros biológicospolímeros biológicos

Actúan como un Actúan como un sistema digestivo sistema digestivo celularcelular..

Degradan material captado del Degradan material captado del exteriorexterior por fagocitosis o pinocitosis, por fagocitosis o pinocitosis, y del y del interiorinterior celular (autofagia) celular (autofagia)

LISOSOSMASLISOSOSMASESTRUCTURAESTRUCTURA

Lisosomas primariosLisosomas primarios: : formados a partir de formados a partir de vesículas desprendidas del vesículas desprendidas del aparato de Golgiaparato de Golgi

Vesícula endocítica o Vesícula endocítica o fagosomafagosoma: se forma por : se forma por endocitosisendocitosis

Lisosoma secundario o Lisosoma secundario o fagolisosomafagolisosoma: se forma : se forma cuando un lisosoma cuando un lisosoma primario se adhiere a un primario se adhiere a un fagosoma. Las enzimas fagosoma. Las enzimas hidrolíticas degradan las hidrolíticas degradan las sustancias útiles para la sustancias útiles para la célula.célula.

AutofagosomaAutofagosoma: se forma : se forma por autofagiapor autofagia

PEROXISOMASPEROXISOMASEstructura y funciónEstructura y función

Pequeños orgánulos con gran variedad de Pequeños orgánulos con gran variedad de enzimas implicadas en distintas rutas enzimas implicadas en distintas rutas metabólicas metabólicas OxidasasOxidasas llevan a cabo reacciones de oxidación de llevan a cabo reacciones de oxidación de

ácidos grasos y aminoácidos para obtener energía y ácidos grasos y aminoácidos para obtener energía y detoxificar la célula (hígado y riñón)detoxificar la célula (hígado y riñón)

CatalasaCatalasa elimina el H elimina el H22OO2 2 producido en las reacciones producido en las reacciones de oxidación.de oxidación.

GlioxisomasGlioxisomas producen la conversión de ácidos producen la conversión de ácidos grasos a glúcidos para la obtención de energía (ciclo grasos a glúcidos para la obtención de energía (ciclo del glioxilato), proceso importante en células de del glioxilato), proceso importante en células de semillas en germinaciónsemillas en germinación

VACUOLASVACUOLASESTRUCTURAESTRUCTURA

Orgánulos celulares a Orgánulos celulares a modo de cisternas modo de cisternas membranosas, membranosas, características de características de células vegetales células vegetales (pero no (pero no exclusivas)exclusivas)

Constan de una Constan de una membrana que las membrana que las delimita (delimita (membrana membrana tonoplasmáticatonoplasmática))

En el interior se En el interior se encuentra el encuentra el jugo jugo vacuolar amorfovacuolar amorfo..

VACUOLAS VACUOLAS FUNCIONESFUNCIONES

Mantenimiento de Mantenimiento de la turgencia celularla turgencia celular

Digestión celularDigestión celular

Almacenamiento Almacenamiento transitorio de transitorio de sustancias de sustancias de reserva y tóxicasreserva y tóxicas

10. 10. MITOCONDRIASMITOCONDRIAS

10. MITOCONDRIAS10. MITOCONDRIASGeneralidadesGeneralidades

Presentes en todas las células Presentes en todas las células eucarióticas aerobiaseucarióticas aerobias

Realizan la mayoría de oxidaciones Realizan la mayoría de oxidaciones celulares, produciendo la mayor celulares, produciendo la mayor parte del ATP de la célulaparte del ATP de la célula

Poseen su propio ADN, distinto del Poseen su propio ADN, distinto del ADN nuclearADN nuclear

MITOCONDRIASMITOCONDRIASULTRAESTRUCTURAULTRAESTRUCTURA

Membrana externa. Membrana externa. Contiene proteinas integrales llamadas Contiene proteinas integrales llamadas

porinasporinas, que forman grandes canales no , que forman grandes canales no selectivo, que permiten el paso de selectivo, que permiten el paso de grandes moléculasgrandes moléculas

Membrana interna. Membrana interna. Presenta unos repliegues llamados Presenta unos repliegues llamados

crestas mitocondrialescrestas mitocondriales. Contiene ATP-. Contiene ATP-sintetasa, proteínas de la cadena sintetasa, proteínas de la cadena respiratoria, enzimas de la respiratoria, enzimas de la ββ-oxidación, -oxidación, enzimas de la fosforilación oxidativa y enzimas de la fosforilación oxidativa y transferasas.transferasas.

Partículas Partículas elementaleselementales F.F.

Son complejos de ATP-sintetasa, Son complejos de ATP-sintetasa, presentes también en los cloroplastospresentes también en los cloroplastos

Matriz mitocondrial.Matriz mitocondrial. Gel con un 50% de proteínas (enzimas), Gel con un 50% de proteínas (enzimas),

ADN y ARN, ADN y ARN,

Espacio intermembrana.Espacio intermembrana. Situada entre las membranas externa e Situada entre las membranas externa e

interna. Contiene enzimas para fosforilar interna. Contiene enzimas para fosforilar el AMP y otros nucleótidosel AMP y otros nucleótidos

MITOCONDRIASMITOCONDRIASDISTRIBUCIÓN Y MORFOLOGÍADISTRIBUCIÓN Y MORFOLOGÍA

El nº de mitocondria El nº de mitocondria varía dependiendo de varía dependiendo de las necesidades las necesidades energéticas de la energéticas de la célula célula (en una célula hepática puede (en una célula hepática puede haber 1600)haber 1600)

Al conjunto de Al conjunto de mitocondrias de una mitocondrias de una célula se le denomina célula se le denomina condriomacondrioma celular celular

Su forma es variable, Su forma es variable, pueden cambiar de pueden cambiar de aspecto, fusionarse y aspecto, fusionarse y dividirsedividirse

MITOCONDRIAS MITOCONDRIAS FUNCIONESFUNCIONES • Ciclo de Krebs

(pag 196-197) Matriz

• Cadena respiratoria (pag. 198-199) Membrana interna

• Fosforilación oxidativa (pag. 199) Crestas

• β-oxidación de ácidos grasos (pag. 202) Matriz

• Concentración de sustancias en la cámara interna

11. PLASTOS11. PLASTOS

11. PLASTOS11. PLASTOS Son orgánulos exclusivos de Son orgánulos exclusivos de

células vegetalescélulas vegetales

Están envueltos por una doble Están envueltos por una doble membranamembrana

Poseen su propio ADNPoseen su propio ADN

Se clasifican en dos grandes Se clasifican en dos grandes grupos:grupos:

LEUCOPLASTOSLEUCOPLASTOS. Carecen de . Carecen de pigmentos. Almacenan sustancias pigmentos. Almacenan sustancias como el almidón (como el almidón (amiloplastosamiloplastos), ), grasas (grasas (oleoplastosoleoplastos) y proteínas ) y proteínas ((proteoplastosproteoplastos). ).

CROMOPLASTOSCROMOPLASTOS. Contienen . Contienen pigmentos como la clorofila pigmentos como la clorofila ((cloroplastoscloroplastos) y ficoeritrina ) y ficoeritrina ((rodoplastosrodoplastos))

CLOROPLASTOSCLOROPLASTOSCARACTERÍSTICAS GENERALESCARACTERÍSTICAS GENERALES

Son de gran importancia Son de gran importancia biológica ya que realizan la biológica ya que realizan la fotosíntesisfotosíntesis, transformando la , transformando la energía lumínica en químicaenergía lumínica en química

Aparecen en el citoplasma, Aparecen en el citoplasma, pero no ocupan un lugar fijo pero no ocupan un lugar fijo ya que están sometidos a la ya que están sometidos a la ciclosisciclosis del citoplasma y del citoplasma y movimientos activosmovimientos activos de tipo de tipo ameboide ameboide

Morfología: Morfología: Ovoides o lenticulares: en Ovoides o lenticulares: en

plantas superioresplantas superiores Forma de hélice (Spirogyra)Forma de hélice (Spirogyra) Forma de copa Forma de copa

(Chalmydomonas)(Chalmydomonas) Número variable, desde 20 a Número variable, desde 20 a

40 hasta 400 00040 hasta 400 000 Tamaño variable, observables Tamaño variable, observables

al MOal MO

CLOROPLASTOCLOROPLASTOS S

ULTRAESTRUCTURAULTRAESTRUCTURA

MEMBRANA EXTERNA MEMBRANA EXTERNA E INTERNA: E INTERNA: muy parecida al muy parecida al resto de membranas celulares, la resto de membranas celulares, la externa muy permeable a iones y externa muy permeable a iones y grandes moléculas y la interna grandes moléculas y la interna contiene proteínas contiene proteínas transportadorastransportadoras

TILACOIDES: TILACOIDES: sáculos sáculos aplanados que pueden encontrar aplanados que pueden encontrar aislados o superpuestos (aislados o superpuestos (granagrana) ) que están conectados por los que están conectados por los sacos estromáticos. sacos estromáticos. Posee Posee complejos F1complejos F1 y y pigmentos pigmentos fotosintéticos fotosintéticos En ellos se realizan En ellos se realizan todos los procesos fotosintéticos todos los procesos fotosintéticos que requieren luzque requieren luz..

ESTROMAESTROMA o matriz amorfa: o matriz amorfa: presenta ADN circular y ribosomas presenta ADN circular y ribosomas ((plastorribosomasplastorribosomas). Es el lugar ). Es el lugar donde se realizan las reacciones donde se realizan las reacciones oscuras de la fotosíntesis.oscuras de la fotosíntesis.

Constituido por

•Doble membrana (externa e interna)

•Espacio intermembranoso

•Estroma (fase oscura)

•Tilacoides (fase luminosa)

CLOROPLASTOS CLOROPLASTOS FUNCIONESFUNCIONES

FOTOSÍNTESISFOTOSÍNTESIS

Reacciones dependientes de Reacciones dependientes de la luz: producción de ATP y la luz: producción de ATP y NADPH (en los tilacoides)NADPH (en los tilacoides)

Reacciones independientes de Reacciones independientes de la luz: fijación de CO2, la luz: fijación de CO2, formación de glúcidos (en el formación de glúcidos (en el estroma)estroma)

BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS, GRASOS, a partir de glúcidos, a partir de glúcidos, NADPH y ATPNADPH y ATP

REDUCCIÓN DE NITRATOS A REDUCCIÓN DE NITRATOS A NITRITOS, y estos a amoniaco NITRITOS, y estos a amoniaco que se utiliza como fuente de que se utiliza como fuente de nitrógeno en la síntesis de nitrógeno en la síntesis de aminoácidos y nucleótidosaminoácidos y nucleótidos

RESUMENRESUMENLA MEMBRANA PLASMÁTICA ES UNA ESTRUCTURA VIVALA MEMBRANA PLASMÁTICA ES UNA ESTRUCTURA VIVA

Es el límite entre el medio extracelular y el intracelularEs el límite entre el medio extracelular y el intracelular

COMPOSICIÓN QUÍMICA

• Lípidos, fosfolípidos, glucolípidos y esteroles

• Proteínas: intrínsecas y extrínsecas

• Glúcidos: oligosacáridos

FUNCIÓN

• Intercambio de sustancias

• Reconocimiento de la información de origen extracelular y transmisión al medio intracelular

• Reconocimiento y adhesividad celular

ESTRUCTURA: modelo de mosaico fluido

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANAMEMBRANA

A) MOLÉCULAS DE ELEVADA A) MOLÉCULAS DE ELEVADA MASA MOLECULARMASA MOLECULAR TRANSPORTE PASIVOTRANSPORTE PASIVO

Difusión simpleDifusión simple Difusión facilitadaDifusión facilitada

TRANSPORTE ACTIVOTRANSPORTE ACTIVO Bomba de sodio/potasioBomba de sodio/potasio

B) MOLÉCULAS DE POCA MASA B) MOLÉCULAS DE POCA MASA MOLECULARMOLECULAR ENDOCITOSISENDOCITOSIS

FagocitosisFagocitosis PinocitosisPinocitosis Mediada por receptorMediada por receptor

EXOCITOSISEXOCITOSIS TRANSCITOSISTRANSCITOSIS

PRINCIPALES ORGÁNULOS PRINCIPALES ORGÁNULOS MEMBRANOSOSMEMBRANOSOS

CLOROPLASTOS

En su interior transcurre la fotosíntesis

LISOSOMAS

Orgánulos rodeados de membrana que llevan en su interior enzimas digestivas

MITOCONDRIAS

Orgánulos celulares relacionados con los procesos de respiración celular

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICORETÍCULO ENDOPLASMÁTICOSistema membranoso Sistema membranoso intracelularintracelularRetículo endoplasmático lisoRetículo endoplasmático lisoRetículo endoplasmático rugosoRetículo endoplasmático rugoso

APARATO DE GOLGIAPARATO DE GOLGISistema de endomembranas formado por sáculos Sistema de endomembranas formado por sáculos aplanadosaplanados