UNIDADES 9-12 EUCARIOTAS

CÉLULAS EUCARIOTAS • Son las más evolucionadas, las más modernas surgieron hace unos 1.500 m.a por evolución de las procariotas, tienen una organización más compleja. Son más grandes que las procariotas, su tamaño oscila entre 10 y 100 µm. • Tienen una membrana plasmática lipoproteica en la que hay colesterol.

CÉLULAS EUCARIOTAS •En algunas como en las vegetales, en los hongos y en algunos protoctistas existe una pared celular formada principalmente por celulosa o quitina. • El citoplasma es mucho más complejo, Poseen citoesqueleto. • Poseen una gran cantidad de orgánulos provistos o no de membrana. El sistema de membranas internas (endomembranas) está muy desarrollado Otros orgánulos carecen de membrana.

CÉLULAS EUCARIOTAS •Tienen un núcleo bien diferenciado, separado del citoplasma mediante una membrana doble, la envoltura nuclear. • El material genético esta formado por moléculas ADN bicatenarias y lineales, muy largas que se unen a proteínas histonas para facilitar su empaquetamiento. Estas moléculas forman al condensarse los cromosomas. Además hay ADN bicatenario y circular en mitocondrias y cloroplastos.

CÉLULAS EUCARIOTAS •El catabolismo es aerobio (respiración aerobia) y sólo excepcionalmente se puede dar la fermentación. Algunas eucariotas, como las vegetales realizan la fotosíntesis la cual siempre es oxigénica. No realizan la quimiosíntesis. •La división celular no es directa el núcleo se divide por mitosis o por meiosis, el citoplasma se divide por bipartición, gemación o esporulación. • Las células eucariotas presentan una gran diversidad de formas. Pueden vivir aisladas y formar organismos unicelulares como los protoctistas, y también forman parte de organismos pluricelulares como metazoos, metafítas y hongos.

CÉLULAS EUCARIOTAS

CÉLULAS EUCARIOTAS

CÉLULAS EUCARIOTAS TIPOS Dentro de las células eucariotas, atendiendo a la presencia o ausencia de ciertas estructuras se diferencian dos tipos de células: las células animales y las células vegetales. Las células de los características de ambas.

hongos

tienen

CÉLULAS EUCARIOTAS TIPOS

CÉLULAS EUCARIOTAS ANIMALES • Solo tienen membrana plasmática, carecen de pared celular. • No tienen plastos. • Las vacuolas son más pequeñas. • Tienen centrosoma formado por dos centriolos. • El núcleo suele ocupar una posición más o menos central. • Los lisosomas son más abundantes. • El polisacárido de reserva es el glucógeno. • El citoesqueleto está más desarrollado. • Pueden presentar cilios o flagelos o emitir pseudópodos.

CÉLULAS EUCARIOTAS ANIMALES

CÉLULAS EUCARIOTAS ANIMALES

CÉLULAS EUCARIOTAS VEGETALES • Tienen pared celular formada principalmente por celulosa que rodea por fuera a la membrana plasmática. • Tienen plastos entre los cuales están los cloroplastos que realizan la fotosíntesis. • Las vacuolas son grandes, a veces una sola que ocupa gran parte del citoplasma y que desplaza el núcleo hacia la periferia. • No tienen centrosoma. • Los lisosomas son escasos. • El polisacárido de reserva es el almidón.

CÉLULAS EUCARIOTAS VEGETALES 1 membrana y pared celular 2 hialoplasma 3 vacuola 4 cloroplasto 5 aparato de Golgi 6 mitocondrias 7 retículo endoplásmico 8 núcleo.

CÉLULAS EUCARIOTAS VEGETALES

CÉLULAS EUCARIOTAS VEGETALES

CÉLULAS EUCARIOTAS

UNIDAD 10 ESTRUCTURAS NO MEMBRANOSAS EUCARIOTAS

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS • ENVOLTURAS EXTERNAS • CITOESQUELETO • RIBOSOMAS • INCLUSIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS • ENVOLTURAS EXTERNAS • CITOESQUELETO • RIBOSOMAS • INCLUSIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS ENVOLTURAS EXTERNAS • Células vegetales: pared celular Células animales: glicocálix

CÉLULAS EUCARIOTAS ENVOLTURAS EXTERNAS • Células vegetales: pared celular Células animales: glicocálix

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - DEFINICIÓN La pared celular es una envoltura gruesa y rígida que rodea externamente la membrana plasmática de las células de algunos organismos como las plantas, los hongos, las algas y las bacterias. En estos individuos tiene distinta composición.

El componente más abundante es la celulosa, que, segregada por la célula se dispone en distintas capas. Es un exoesqueleto que sobrevive después de la muerte de la célula.

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - FUNCIONES • Confiere rigidez y contribuye al mantenimiento de la forma celular. • Permite a los vegetales crecer erguidos a gran altura. • Une células adyacentes y conecta tejidos vegetales. • Facilita la comunicación intercelular. • Impide la muerte celular por plasmolisis derivada de la turgencia celular en medios hipotónicos. • Impermeabiliza la superficie vegetal con sustancias que evitan la pérdida de agua. • Actúa como barrera protectora para el paso de agentes patógenos.

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - COMPOSICIÓN En las células componentes:

vegetales

se

diferencian

- Fibras de celulosa

-Matriz de la pared celular vegetal

dos

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - COMPOSICIÓN Fibras de celulosa Es el componente más abundante. Están formadas por la agrupación de moléculas fibrilares de celulosa que se disponen paralelas y se unen mediante puentes de hidrógeno.

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - COMPOSICIÓN

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - COMPOSICIÓN Matriz de la pared celular vegetal Rodea y une entre sí a las fibras de celulosa; esta formada por: pectina, hemicelulosa, glicoproteínas, agua y elementos minerales. En algunas células muy especializadas, la matriz se puede impregnar de sustancias tales como: •Lignina: da rigidez a la pared, se deposita en las paredes de células que realizan función de soporte y conducción como los vasos leñosos que forman el xilema •Cutina y suberina: son sustancias hidrofóbicas que impermeabilizan las paredes, por ello se depositan en tejidos protectores. •Sustancias minerales como sílice y carbonato cálcico: dan rigidez a la epidermis de muchas hojas.

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - COMPOSICIÓN

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA En las células vegetales se diferencian varias capas que van siendo segregadas por la propia célula a medida que va creciendo:

• Lámina media: • Pared primaria • Pared secundaria

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA Lámina media Es la primera capa que se forma y por lo tanto la más externa, se sitúa entre las paredes primarias de las células adyacentes y es común a las dos células. Esta compuesta principalmente por pectina. Se forma en la citocinesis a partir de la placa celular que se origina en el ecuador de la célula al fusionarse las vesículas provenientes del aparato de Golgi.

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA Pared primaria Es delgada y semirrígida permitiendo el crecimiento. Se sitúa por debajo de la lámina media. Se sintetiza durante el crecimiento celular. Esta formada por fibras de celulosa que se disponen de forma reticular y una abundante matriz, en la que abunda mucho el agua más del 60 % es agua, además hay hemicelulosa y pectina.

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA Pared secundaria Es la capa más gruesa y rígida, se sitúa debajo de la pared primaria, por lo tanto es la capa más interna. Se forma una vez que ha finalizado el crecimiento de la célula. Es muy rica en fibras de celulosa que se disponen ordenadas paralelamente lo que la confiere gran resistencia, la matriz es escasa, contiene poco agua (30 %) y hemicelulosa. Se suelen distinguir tres estratos o subcapas (externa, media e interna) que se diferencian por la distinta orientación de las fibras de celulosa.

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA A pesar de su resistencia y grosor, la pared celular es permeable tanto al agua como a las sustancias disueltas en ella. Esto es posible por la existencia de diferenciaciones que conectan entre sí las células y con el medio que las rodea. Son de dos tipos: • Punteaduras: son zonas delgadas de la pared formadas por la lámina media y una pared primaria muy fina. Suelen situarse al mismo nivel en dos células vecinas.

• Plasmodesmos: son conductos citoplasmáticos muy finos que comunican células vecinas, para lo cual atraviesan completamente las paredes celulares. La membrana plasmática de cada célula se continúa con la de su vecina por los plasmodesmos.

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA

Plasmodesmos

Punteaduras http://www.biologia.edu.ar/botanica/image7-9/primaria.png http://www.euita.upv.es/varios/biologia/images/Figuras_tema1/tema1_figura30b.jpg

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS PARED CELULAR - ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS ENVOLTURAS EXTERNAS • Células vegetales: pared celular Células animales: glicocálix

CÉLULAS EUCARIOTAS GLICOCÁLIX - DEFINICIÓN El glicocalix es un entramado de polisacáridos, glucolípidos y glucoproteínas que aparece en la superficie externa de la membrana plasmática de los animales, mediante el cual se asocian las células adyacentes y que tiene principalmente una función estructural

CÉLULAS EUCARIOTAS GLICOCÁLIX - COMPOSICIÓN Entre las glucoproteínas destacan (glucosaminoclucano y proteínas).

los

proteoglucanos

La matriz extracelular está formada por un gel hidratado al que se asocian proteínas estructurales fibrilares: colágeno y elastina.

CÉLULAS EUCARIOTAS GLICOCÁLIX - COMPOSICIÓN

CÉLULAS EUCARIOTAS GLICOCÁLIX - FUNCIONES • Interviene en el intercambio de sustancias entre células adyacentes. • Permite el reconocimiento celular y la adhesión de células. • Sirve como punto de anclaje para determinadas enzimas. • Participa en el movimiento celular. • Interviene en la división celular.

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS • ENVOLTURAS EXTERNAS • CITOESQUELETO • RIBOSOMAS • INCLUSIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - DEFINICIÓN El citoesqueleto es el conjunto de filamentos proteicos que forman elementos y redes complejas e interconectadas.

http://www.cienciastella.com/Organulosnom.html

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - FUNCIONES El citoesqueleto es el responsable de distintas funciones celulares:

• Mantenimiento de la forma celular. • Posicionamiento orgánulos.

y

• Movimiento celular. • División celular

desplazamiento

intracelular

de

los

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - COMPONENTES El citoesqueleto está formado por tres tipos de filamentos:

• Microtúbulos • Microfilamentos de actina • Filamentos intermedios

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - COMPONENTES

• Microtúbulos • Microfilamentos de actina • Filamentos intermedios

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - MICROTÚBULOS Son los más gruesos y huecos. Los microtúbulos son fibras con 25 nm de diámetro formadas fundamentalmente por una proteína tubular, la tubulina.

http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/microtubulo.jpg

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - MICROTÚBULOS La tubulina de los microtúbulos es generalmente de dos tipos α y β, aunque también se ha descrito un tipo γ. • α y β tubulinas: son dímeros de polimerización que se unen formando protofilamentos de longitud variable. Trece protofilamentos son los que se unen entre sí alrededor de un núcleo central hueco. La estructura está estabilizada por las proteínas asociadas a los microtúbulos (MAPS).

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - MICROTÚBULOS Gasto de energía

13 protofilamentos

Extremo de polimerización

αyβ

Extremo de despolimerización

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - MICROTÚBULOS Las funciones de los microtúbulos son muy diversas: - Mantienen la forma de la célula ya que se disponen en haces longitudinales y transversales que en ocasiones pueden ser en forma de anillos o espirales.

el

- Participan en el transporte de orgánulos y partículas en interior de la célula. - Forman el huso mitótico durante la división celular y en animales forman los centríolos de los centrosomas. - Constituyen el eje de cilios y flagelos de eucariotas.

CÉLULAS EUCARIOTAS MICROTÚBULOS CENTRÍOLOS

El centrosoma está formado por dos centríolos. Los centríolos son cilindros formados por nueve tripletes de microtúbulos (uno completo y dos incompletos). La proteína de unión se denomina nexina.

CÉLULAS EUCARIOTAS MICROTÚBULOS CILIOS Y FLAGELOS Son prolongaciones móviles localizadas en la superficie de muchas células que permiten a éstas desplazar el medio que les rodea. Los cilios son cortos y aparecen en gran número recubriendo la superficie celular. Los flagelos, de diámetro semejante, poseen mayor longitud y se presentan uno o, a lo sumo, algunos flagelos por célula.

CÉLULAS EUCARIOTAS CILIOS Y FLAGELOS La estructura interna de cilios y flagelos es muy similar: • Axonema • Corpúsculo basal o cinetosoma • Zona de transición:

CÉLULAS EUCARIOTAS CILIOS Y FLAGELOS AXONEMA El axonema es el eje central del cilio o flagelo que contiene 9 microtúbulos dobles periféricos que rodean un par central de microtúbulos (9+2). El microtúbulo más externo está incompleto. Los pares de microtúbulos están unidos por entre sí por la proteína nexina. Otra proteína denominada dineína sirve para estabilizar los dobletes de microtúbulos. Está rodeado por la membrana ciliar o flagelar que no es más que la prolongación de la membrana plasmática. En su base se encuentra el corpúsculo basal formado por un centríolo.

CÉLULAS EUCARIOTAS CILIOS Y FLAGELOS CORPÚSCULO BASAL Y TRANSICIÓN • Corpúsculo basal o cinetosoma: centriolo situado en la base debajo de la membrana plasmática que posee la estructura típica de 9 tripletes (A, B y C). Esta estructura se denomina 9+0. El corpúsculo basal se estabiliza gracias a las raíces ciliares.

• Entre el corpúsculo basal y el axonema se sitúa una zona de transición. En ella el microtúbulo C de cada triplete y en esta zona nacen los dos microtúbulos centrales del axonema. En esta zona se localiza la llamada placa basal.

CÉLULAS EUCARIOTAS CILIOS Y FLAGELOS

http://webs.uvigo.es/mmegias/5-celulas/ampliaciones/imagenes/7-cilios-estructura.png

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - COMPONENTES

• Microtúbulos • Microfilamentos de actina • Filamentos intermedios

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA Son los principales componentes del citoesqueleto. Están formados por filamentos de actina que se asocia con otros componentes proteicos según el tipo de célula y la función que desempeñe. Los microfilamentos de actina están formados por dos cadenas de dicha proteína enrolladas en forma de hélice.

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA Poseen varias funciones: -Contracción muscular. - Movimientos de ciclosis y emisión de pseudópodos. - Mantienen la forma celular y producen prolongaciones celulares. - Participan en la división celular.

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA FUNCIONES -Contracción muscular. - Movimientos de ciclosis y emisión de pseudópodos. - Mantienen la forma celular y producen prolongaciones celulares. - Participan en la división celular.

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA CONTRACCIÓN MUSCULAR La actina se asocia a miosina en las miofibrillas responsables de la contracción muscular.

La miosina es una proteína formada por dos cadenas de gran tamaño (pesadas) enrolladas helicoidalmente con dos cabezas globulares en sus extremos. Cada una de las cabezas se une a su vez con dos cadenas de menor tamaño (más ligeras).

La asociación de varias unidades de miosina da origen a los miofilamentos gruesos del músculo estriado, llamados miofibrillas.

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA CONTRACCIÓN MUSCULAR

http://files.myopera.com/tutoriabiologiaUBAXXI/blog/actin_myosin.jpg

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA CONTRACCIÓN MUSCULAR

La presencia de un estímulo nervioso hace que aumenten los niveles de calcio en el citoplasma de las células musculares. Esto provoca la unión de los filamentos de actina y las cabezas de miosina de los filamentos gruesos. Esta unión provoca el acortamiento de los sarcómeros, que son las unidades básicas de as fibras musculares.

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA CONTRACCIÓN MUSCULAR

http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/imagenescap_10/Dibujtropon.JPG

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA CONTRACCIÓN MUSCULAR

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA MOVIMIENTOS DE CICLOSIS Son movimientos del líquido celular debidas a corrientes citoplasmáticas, las cuáles arrastran a los orgánulos que alberga en su interior.. Estas corrientes son típicas de células vegetales y se producen alrededor de la vacuola. Se producen por interacciones entre los microfilamentos de actina y las moléculas de miosina.

http://youtu.be/PFtzs_cUddI

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA PSEUDÓPODOS Los pseudópodos son deformaciones del citoplasma y de la membrana plasmática que se producen en la dirección el desplazamiento y que arrastran tras de sí al resto de la célula.

Los pseudópodos también son utilizados para capturar el alimento, que engloban en el interior, en el proceso llamado fagocitosis.

http://youtu.be/V1644oLsfas

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA MICROVELLOSIDADES Las microvellosidades son prolongaciones de la membrana plasmática con forma de dedo, que sirven para aumentar el contacto de la membrana plasmática con una superficie interna. En epitelios de absorción, las microvellosidades tienen en el eje central filamentos de actina. Este eje no aparece en otro tipo de epitelios. Recubriendo la superficie hay una cubierta de glicocálix. Las microvellosidades son muy abundantes en epitelios como el epitelio intestinal (absorción) y el de la córnea (barrera protectora).

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA MICROVELLOSIDADES

http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/imagenescap_4/microvilli.JPG

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – MICROFILAMENTOS DE ACTINA DIVISIÓN CELULAR Durante la citocinesis de células animales, la asociación de filamentos de actina y miosina del citoesqueleto forma un anillo contráctil localizado a la altura del plano ecuatorial de la célula inmediatamente por debajo de la membrana plasmática La contracción de este anillo, debida a la interacción entre los filamentos de actina y miosina, provoca la aparición de un surco en la superficie celular denominado surco de segmentación. A medida que el anillo contráctil se va estrechando el surco de segmentación se va haciendo cada vez más profundo y va dividiendo el citoplasma de la célula en dos mitades aproximadamente iguales cada una de las cuales contiene uno de los núcleos hijos. Al final del proceso el surco es tan profundo que sólo queda una débil conexión citoplasmática entre las dos mitades de la célula. Esta conexión termina por romperse con lo que se consuma la separación de las http://www.bionova.org.es/biocast/documentos/figura/figtem12/figura1212.jpg dos células hijas.

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO - COMPONENTES

• Microtúbulos • Microfilamentos de actina • Filamentos intermedios

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – FILAMENTOS INTERMEDIOS Su grosor está entre el de los microtúlos y los microfilamentos. Constituye un grupo de filamentos proteicos de distinta naturaleza que no siempre son los mismos en todas las células e incluso pueden faltar en algún tejido. Reciben distintos nombres: tonofilamentos o filamentos de queratina en las células epiteliales, en las neuronas neurofilamentos, en las fibras musculares filamentos de desmina, etc. Aparecen en células sometidas a esfuerzos mecánicos, y en todos los casos, poseen función estructural.

CÉLULAS EUCARIOTAS CITOESQUELETO – FILAMENTOS INTERMEDIOS

http://biolcell4350.wikispaces.com/file/view/intermediate-filament-R1.jpg/105898333/intermediate-filament-R1.jpg

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS • ENVOLTURAS EXTERNAS • CITOESQUELETO • RIBOSOMAS • INCLUSIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS – DEFINICIÓN Los ribosomas son orgánulos intracitoplasmáticos, compuestos por ARN y proteínas, que participan en la síntésis proteíca.

Estos orgánulos no membranosos están compuestos por dos subunidades: - una grande: con dos subunidades de ARN y proteínas. - una pequeña: con una única subunidad de ARN y proteínas.

CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS 200 A

240 A

CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS – DEFINICIÓN

CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS – ULTRACENTRIFUGACIÓN

CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS – DEFINICIÓN

http://www.genomasur.com/lecturas/11-21-G.gif

CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS

S; Coeficiente de sedimentación (expresado en unidades svedberg)

CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS – DEFINICIÓN

CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS – FUNCIÓN Durante la síntesis de proteínas, ambas subunidades se asocian formando dos surcos. Un surco es para la proteína que se está sintetizando, y el otro es para alojar al ARNm.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b1/Ribosome_mRNA_translation_en.svg/230px-Ribosome_mRNA_translation_en.svg.png

CÉLULAS EUCARIOTAS RIBOSOMAS – FUNCIÓN Pueden encontrarse libres en el citoplasma, en forma de polirribosomas, asociados a la membrana del retículo endoplasmático rugoso o asociados a la membrana nuclear.

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS • ENVOLTURAS EXTERNAS • CITOESQUELETO • RIBOSOMAS • INCLUSIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS INCLUSIONES – TIPOS Las inclusiones son acumulaciones de distintas sustancias: INCLUSIONES DE RESERVA - Reserva de carbohidratos: glucógeno (animales) y almidón (amiloplastos vegetales). En ambos casos estas inclusiones están rodeadas de membranas. - Reserva de lípidos: no están rodeadas de membrana. Se trata de reservas de grasas animales (adipocitos) o grasas vegetales.

amiloplastos

adipocitos

CÉLULAS EUCARIOTAS INCLUSIONES – TIPOS INCLUSIONES DE PIGMENTOS Los pigmentos son sustancias coloreadas de composición química variable. - Melanina: color marrón. Abundante en piel y ojos de animales. - Carotenoides: color anaranjado o rojizo. Abundantes en vegetales. - Hemosiderina: color pardo. Se encuentra en los macrófagos como subproducto de la degradación de la hemoglobina.

melanina

carotenoides

hemosiderina

CÉLULAS EUCARIOTAS INCLUSIONES – TIPOS INCLUSIONES CRISTALINAS Los acúmulos cristalinos están compuestos generalmente por proteínas. - Sales minerales: aparecen en el aparato excretor de invertebrados. - Enzimas fotosíntesis.

1,5

difosfato-carboxilasa

para

fijación

de

CO2

en

UNIDAD 9 Y 11 ESTRUCTURAS MEMBRANOSAS EUCARIOTAS

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS • ORGÁNULOS NO ENERGÉTICOS • ORGÁNULOS ENERGÉTICOS

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS • ORGÁNULOS NO ENERGÉTICOS • ORGÁNULOS ENERGÉTICOS

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – NO ENERGÉTICOS

• MEMBRANA PLASMÁTICA • RETÍCULOS ENDOPLASMÁTICOS • APARATO DE GOLGI • LISOSOMAS • VACUOLAS

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – NO ENERGÉTICOS

• MEMBRANA PLASMÁTICA • RETÍCULOS ENDOPLASMÁTICOS • APARATO DE GOLGI • LISOSOMAS • VACUOLAS

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA Espesor de 10 a 7,5 nm (microscopía electrónica) Estructura trilaminar (dos bandas oscuras separadas por una banda clara). Estructura similar a todas las membranas (unidad de membrana) tanto en procariotas como en eucariotas. Las zonas oscuras son hidrofilas (polares) y la zona clara es hidrofoba (apolar)

Las membranas tienen tanto una cara interna como una externa

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

60 - 40% 65 – 25 %

Componentes distintos en ambas caras Los componentes se desplazan dentro de la bicapa

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA Componentes: lípidos de membrana • Fosfolípidos: son los más abundantes. Tienen cabezas polares y colas apolares. Carácter anfipático. • Glucolípidos: en bacterias derivan de fosfoglicéridos y contienen carbohidratos. Se sitúan en la cara externa. • Presentan esteroles: el colesterol es el más abundante de las células animales y los fitoesteroles son los más característicos de células vegetales.

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Lípidos de membrana El colesterol ofrece estabilidad a las membranas. Se unen mediante enlaces rígidos a los fosfolípidos.

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Lípidos de membrana

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Lípidos de membrana

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Lípidos de membrana

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA Componentes: proteínas de membrana • Integrales: forman parte estructural de la membrana y sólo se separan si se rompe la estructura de membrana mediante el uso de detergentes. •Transmembrana: atraviesan toda la bicapa. •Asociadas: a la cara externa o la cara interna. • Periféricas: se unen a la membrana mediante enlaces iónicos y no penetran en la bicapa. Se separan con facilidad. Aparecen fundamentalmente en la cara interna.

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Proteínas de membrana

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Proteínas de membrana Proteína periférica

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Proteínas de membrana

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA MOSAICO FLUIDO (Singer y Nicholson,1972) La mayor o menor fluidez de la membrana depende de varios factores: • Grado de insaturación de los ácidos grasos de los lípidos de membrana: a mayor número de insaturaciones mayor fluidez. La presencia de ácidos grasos saturados proporciona rigidez a la membrana. • Longitud de las cadenas de ácidos grasos: a menor longitud de cadena mayor fluidez. Los ácidos grasos muy largos dan rigidez a la membrana. • Temperatura: a mayor temperatura mayor fluidez, aunque si se alcanza el punto de fusión de los lípidos la membrana se desorganiza. • Esteroles: el colesterol da rigidez pero sólo en eucariotas.

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA FUNCIONES • Barrera selectiva: regula el transporte e intercambio de sustancias entre citoplasma y exterior. Membrana semipermeable. • Endocitosis y exocitosis: paso de sustancias hacia adentro y hacia fuera, respectivamente. • Producción y control de gradientes: el paso selectivo puede provocar diferentes concentraciones a uno u otro lado de la membrana. • Intercambio de señales intercelulares • División celular • Adhesión: unión a otras células (sólo en eucariotas pluricelulares)

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE • Permeables: permiten el paso por difusión de moléculas apolares de pequeño tamaño (oxígeno), moléculas polares sin carga (agua y dióxido de carbono)y sustancias solubles en lípidos (ácidos grasos y alcohol). • Semipermeables: permiten el paso selectivo de moléculas con carga (ácidos orgánicos, aminoácidos, iones) a través de mecanismos específicos de transporte (proteínas transportadoras).

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE

DIFUSIÓN SIMPLE PASIVO

DIFUSIÓN FACILITADA

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE PASIVO – Difusión simple

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE PASIVO – Difusión facilitada

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE ACTIVO

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE ACTIVO

VER ANIMACIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA MECANISMOS DE TRANSPORTE

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA MECANISMOS DE TRANSPORTE

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA MECANISMOS DE TRANSPORTE

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA MECANISMOS DE TRANSPORTE

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE ACTIVO

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA

• APICALES: microvellosidades y esterocilios • BASALES: invaginaciones • LATERALES: uniones intercelulares

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA

http://web.usal.es/~rororo/pract2/imagenes/k4-29.jpg

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA

• MICROVELLOSIDADES • ESTEROCILIOS • INVAGINACIONES • UNIONES INTERCELULARES • Desmosomas: uniones de adherencia • Uniones estrechas: herméticas o impermeables • Comunicantes: uniones tipo “gap”

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA - APICALES

MICROVELLOSIDADES

ESTEROCILIOS

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA - BASALES

INVAGINACIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA - LATERALES • Desmosomas: unión célula-célula especializada, habitualmente formada entre dos células epiteliales, y que se caracteriza por presentar densas placas de proteína en las que se insertan filamentos intermedios de las células que se hayan contiguas. • Uniones estrechas: también llamadas uniones herméticas o impermeables. Unen íntimamente las membranas de las células adyacentes entre sí, sin dejar espacio entre ellas, formando una capa continua que impide el paso de moléculas. Las zonas de unión están reforzadas por filamentos proteicos. Son frecuentes entre las células epiteliales. • Uniones comunicantes: Son canales proteicos intercelulares que permiten el paso de iones y pequeñas moléculas entre células adyacentes. Sirven para nutrir células que están alejadas de los vasos sanguíneos (hueso) y también permiten la comunicación directa entre células lo que facilita su función coordinada (se encuentran entre las células musculares del corazón).

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA - LATERALES

ESTRECHAS

DESOMOSOMAS

COMUNICANTES

CÉLULAS EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA - LATERALES

UNIONES INTERCELULARES

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – NO ENERGÉTICOS

• MEMBRANA PLASMÁTICA • RETÍCULOS ENDOPLASMÁTICOS • APARATO DE GOLGI • LISOSOMAS • VACUOLAS

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO DEFINICIÓN

Sistema membranoso formado por sáculos aplastados (cisternas), sáculos globosos (vesículas) y túbulos que se extienden por todo el citoplasma y que están en comunicación con la membrana nuclear externa y con el aparato de Golgi. Este sistema membranoso presenta un único espacio interno llamado lumen. Su misión es la síntesis de proteína y lípidos destinados a la secreción y renovación de las estructuras celulares

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO TIPOS

Existen dos tipos de retículo endoplamático según su estructura y su función: - Retículo endoplasmático rugoso (RER): con ribosomas en su cara externa (citoplasmática) - Retículo endoplasmático liso (REL): sin ribosomas.

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO TIPOS

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO TIPOS

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO DEFINICIÓN

Está formado por sáculos globosos y aplastados comunicados entre sí, con el REL y la membrana externa del núcleo. De hecho podemos decir que la envoltura nuclear es la parte del RER que separa el núcleo del citoplasma. Su membrana, más delgada que la plasmática, presenta riboforinas y otras proteínas encargadas que introducen las proteínas sintetizadas por los ribosomas al interior del retículo.

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO FUNCIONES

• SÍNTESIS Y MODIFICACIÓN DE PROTEÍNAS Las proteínas sintetizadas por los ribosomas en la cara externa del RER se almacenan en la luz de retículo y a través de sus conductos son conducidas hasta otros orgánulos. Además, algunas proteínas sufren adiciones de glúcidos y se transforman en glucoproteínas.

• ALMACENAMIENTO DE PROTEÍNAS El RER permite también que las proteínas sintetizadas por los ribosomas puedan unirse a proteínas acompañantes, o ser ensambladas o ser degradadas si están mal sintetizadas

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

REG = RER

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

http://biogeo.iespedrojimenezmontoya.es/BIOLOGIAJM/CITOLOGIA/organulosmembranos.htm

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO DEFINICIÓN

Está formado por túbulos unidos al RER y que se expande por todo el citoplasma.

El sistema de túbulos membranosos no asociados a ribosomas está interconectado entre sí.

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO FUNCIONES

• SÍNTESIS DE LÍPIDOS Y DERIVADOS . En su membrana posee una gran cantidad de enzimas cuya principal actividad es la síntesis de lípidos constituyentes de las membranas: colesterol, fosfolípidos, glucolípidos, etc. (Los ácidos grasos se sintetizan en el citosol). Estos lípidos se fabrican en la cara citoplasmática del REL, y de ahí van al interior del REL y, mediante vesículas o proteínas de transferencia son transportadas a otros orgánulos.

• DETOXIFICACIÓN El REL se encarga de la inactivación y eliminación de sustancias tóxicas liposolubles procedentes del exterior (drogas, pesticidas, medicamentos). Principalmente en el hígado.

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO FUNCIONES

• CONTRACCIÓN MUSCULAR El REL es muy abundante en las células del músculo esquelético (músculo estriado) donde participa en la acumulación de Ca2+ en su interior y que es liberado al exterior para activar la contracción muscular.

• METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS El REL se encarga de hidrolizar los carbohidratos tales como el glucógeno para producir glucosa libre y accesibe. Muy activo en el hígado.

CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO

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CÉLULAS EUCARIOTAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

REG = RER

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – NO ENERGÉTICOS

• MEMBRANA PLASMÁTICA • RETÍCULOS ENDOPLASMÁTICOS • APARATO DE GOLGI • LISOSOMAS • VACUOLAS

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI DEFINICIÓN

También llamado complejo de Golgi. Está formado por uno o varios dictiosomas (agrupación paralela de 4-8 sáculos llamados cisternas), acompañados de vesículas de secreción. Se sitúa cerca del núcleo y en el caso de la célula animal rodeando a los centriolos. El aparato de Golgi presenta dos caras: - Una cara cis o de formación. - Una cara trans o de maduración.

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI ESTRUCTURA

•Cara cis o de formación: cónvexa, próxima al RER, con sáculos de menor tamaño y de membrana más fina. Esta cara recibe vesículas de transición, procedentes del retículo endoplasmático. •Cara trans o de maduración: cóncava, próxima a la membrana citoplasmática, con sáculos de mayor tamaño y con membrana más gruesa. •Entre ambas caras pueden existir un número variable de cisternas intermedias.

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI FUNCIONAMIENTO

El contenido del dictiosoma avanza desde la cara cis a la trans, mediante pequeñas vesículas, llamadas vesículas intercisternas, que una vez que alcanzan la cara trans, se acumulan en unas vesículas mayores llamadas vesículas de secrección. Éstas pueden verter su contenido al exterior por exocitosis o actuar como lisosomas (si contienen enzimas digestivas).

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI

trans

cis

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI FUNCIONES

Actúa como organizador de la circulación molecular de la célula ya que a través de él pasan moléculas procedentes del RE que al pasar por los dictiosomas van a sufrir un proceso de maduración. Las membranas del AG son ricas en proteínas enzimáticas por lo que realizan innumerables funciones: - Transporte, maduración, acumulación y secreción de proteínas procedentes del RE. - Glucosilación de lípidos y proteínas. - Síntesis de componentes de la matriz extracelular (proteoglucanos). - Síntesis de componentes de la pared celular vegetal (glúcidos).

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI FUNCIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI FUNCIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS APARATO DE GOLGI FUNCIONES

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CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – NO ENERGÉTICOS

• MEMBRANA PLASMÁTICA • RETÍCULOS ENDOPLASMÁTICOS • APARATO DE GOLGI • LISOSOMAS • VACUOLAS

CÉLULAS EUCARIOTAS LISOSOMAS DEFINICIÓN

Son unas vesículas procedentes del aparato de Golgi que contienen enzimas digestivas (hidrolasas ácidas). Éstas se forman en el RER, de ahí pasan al Golgi donde se concentran y activan acumulándose en el interior de los lisosomas (pH ácido). Para evitar que estas enzimas ataquen la membrana de los lisosomas, las proteínas de la cara interna de la membrana lisosómica están muy glucosiladas.

CÉLULAS EUCARIOTAS LISOSOMAS TIPOS

Existen dos tipos de lisosomas según su contenido: - Lisosomas primarios: de reciente formación, porceden del complejo de Golgi y contienen diversas enzimas hidrolíticas. - Lisosomas secundarios: se forman al unirse varios lisosomas primarios con una vesícula de endocitosis o fagocitosis. En su interior se producen los procesos de digestión celular.

CÉLULAS EUCARIOTAS LISOSOMAS TIPOS

CÉLULAS EUCARIOTAS LISOSOMAS FUNCIONES

Gracias a sus enzimas hidrolíticas, participan activamente en los procesos de digestión celular. - Heterofagocitosis: cuando se digieren partículas alimenticias diversas. Se forman fagolisosomas a partir de lisosomas primarios y vacuolas fagocíticas. - Autofagocitosis: cuando se digieren restos celulares propios. - Endocitosis: cuando se incorporan múltiples vesículas y se unen a lisosomas primarios para

CÉLULAS EUCARIOTAS LISOSOMAS FUNCIONES

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CÉLULAS EUCARIOTAS LISOSOMAS FUNCIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS LISOSOMAS FUNCIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – NO ENERGÉTICOS

• MEMBRANA PLASMÁTICA • RETÍCULOS ENDOPLASMÁTICOS • APARATO DE GOLGI • LISOSOMAS • VACUOLAS

CÉLULAS EUCARIOTAS VACUOLAS DEFINICIÓN

Las vacuolas son vesículas rodeadas de membrana, llamada tonoplasto, en cuyo interior puede predominar el agua (vacuolas), u otro tipo de sustancias (inclusiones). Entre éstas destacan las inclusiones lipídicas.

CÉLULAS EUCARIOTAS VACUOLAS ESTRUCTURA

Las vacuolas se forman a partir del RE, del AG o de invaginaciones de la membrana plasmática. Las de células animales son pequeñas y se llaman vesículas, en cambio las de las células vegetales suele haber 1 ó 2, son grandes y reciben el nombre de vacuolas. A medida que la célula vegetal va madurando, las vacuolas crecen y va aumentando el volumen que ocupa, llegando incluso a alcanzar el 90%. Al conjunto de vacuolas de una célula vegetal se le llama vacuoma.

CÉLULAS EUCARIOTAS VACUOLAS FUNCIONES

ACUMULAR UNA GRAN CANTIDAD DE AGUA ALMACENAR SUSTANCIAS Pueden ser desechos, sustancias energéticas elaboradas por la propia célula, sustancias con función esquelética (cristales de carbonato cálcico) o sustancias con funciones específicas. SISTEMA DE TRANSPORTE Entre orgánulos del sistema endomembranoso y el exterior.

CÉLULAS EUCARIOTAS VACUOLAS FUNCIONES

REGULACIÓN DE LA PRESIÓN OSMÓTICA Las vacuolas pulsátiles extraen el agua del citoplasma y la expulsan al exterior por transporte activo. DIGESTIÓN CELULAR Las vacuolas digestivas permiten la digestión de sustancias nutritivas. Una vez digeridas pasan al interior de la célula y los productos de desecho son eliminados hacia el exterior de la célula.

CÉLULAS EUCARIOTAS VACUOLAS VEGETALES FUNCIONES

Las células vegetales se caracterizan por poseer una o más vacuolas que ocupan el centro de la célula de forma que el citoplasma quede restringido a una fina capa que se sitúa entre la membrana de la vacuola y la membrana plasmática. El volumen de la vacuola supone entre un 80 y 90% del volumen celular.

CÉLULAS EUCARIOTAS VACUOLAS VEGETALES FUNCIONES

Su función no es solo almacenar agua sino que se encarga de regular agua el intercambio de agua entre la célula y el medio asegurándose de que la célula tiene siempre los niveles de agua adecuados para su actividad. FUNCIÓN OSMÓTICA Se encarga de mantener la turgencia de la celular.

http://2.bp.blogspot.com/-HcAjeLkJdzM/TaIYKNRUxII/AAAAAAAAAAw/0dDsLIRWJR0/s1600/vacuola2.JPG

CÉLULAS EUCARIOTAS VACUOLAS VEGETALES FUNCIONES

METABÓLICA Desintegración de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula. DIGESTIVA Debido a su gran actividad digestiva, son comparadas a los orgánulos de las células animales denominados lisosomas. ALMACEN DE SUSTANCIAS ESPECIALES También aíslan del resto del citoplasma productos secundarios tóxicos. FUNCIÓN DE RESERVA Almacenan productos del metabolismo

CÉLULAS EUCARIOTAS VACUOLAS VEGETALES

CÉLULAS EUCARIOTAS VACUOLAS VEGETALES

CÉLULAS EUCARIOTAS VESÍCULAS ANIMALES FUNCIONES

En las células animales existen dos tipos de vacuolas: las vacuolas fagocíticas y pinocíticas, con función nutritiva, y las vacuolas pulsátiles que regulan la presión osmótica.

CÉLULAS EUCARIOTAS VESÍCULAS ANIMALES FUNCIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS VESÍCULAS ANIMALES

CÉLULAS EUCARIOTAS VESÍCULAS ANIMALES

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS • ORGÁNULOS NO ENERGÉTICOS • ORGÁNULOS ENERGÉTICOS

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – ENERGÉTICOS

• MITOCONDRIAS • PEROXISOMAS • CLOROPLASTOS

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – ENERGÉTICOS

• MITOCONDRIAS • PEROXISOMAS • CLOROPLASTOS

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS DEFINICIÓN

Son orgánulos encargados de obtener energía, que se almacenará en forma de ATP, mediante la respiración celular (metabolismo respiratorio aerobio). En dicho proceso intervienen unas enzimas llamadas ATPsintetasas. Son especialmente abundantes en aquellas células que poseen gran actividad y que requieren un alto aporte energético (tejido muscular). Al conjunto de mitocondrias de una célula lo llamamos condrioma. Las mitocondrias pueden estar conectadas entre sí.

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS

Su diámetro varía entre 0,5 µm y 1 µm.

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA

• Membrana mitocondrial externa • Espacio intermembranoso

• Membrana mitocondrial interna • Matriz mitocondrial

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA – MEMBRANA MITOCONDRIAL EXTERNA

Membrana unitaria continua de composición semejante a otros orgánulos celulares.

Es lisa y presenta transmembrana que penetración (porinas).

gran cantidad de proteínas actúan como canales de

Es muy permeable a sustancias de bajo peso molecular.

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA – MEMBRANA MITOCONDRIAL EXTERNA

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA – ESPACIO INTERMEMBRANOSO

Se localiza entre ambas membranas mitocondriales.

El líquido que lo forma se denomina matriz intermembranosa y su contenido similar al citoplasma.

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA – ESPACIO INTERMEMBRANOSO

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA – MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA

Su estructura es la típica de membranas celulares y tiene repliegues internos llamados crestas mitocondriales que hacen aumentar su superficie y por tanto su capacidad metabolizadota.

No presenta colesterol y es más impermeable a los iones que la membrana externa. Estas diferencias

apoyan la teoría endosimbiótica.

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA – MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA

Presenta una gran variedad de proteínas que realizan innumerables funciones destacando los componentes de la cadena transportadora de electrones y las ATPsintetasas. Las ATP-sintetasas son las responsables de la síntesis de ATP. Poseen tres partes: una base hidrófoba anclada en la membrana, un pedúnculo o región F0 y y una esfera o región F1 que es donde se realiza la síntesis de ATP.

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS

ATP - SINTETASA En la mitocondria es un complejo enzimático de más de 10 subunidades de, al menos, cuatro tipos diferentes. Puede verse en microfotografías electrónicas de la membrana interna. Semejante en membrana de bacterias aerobias

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS CADENA TRANSPORTE ELECTRÓNICO

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS

CADENA TRANSPORTE ELECTRÓNICO

ATP - Sintetasa

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA – MATRIZ MITOCONDRIAL

Está delimitada por la membrana interna. Posee muchas enzimas que realizan un gran número de reacciones bioquímicas, ribosomas 70S (mitorribosomas) como las bacterias, ARN y ADN mitocondrial (circular y de doble hebra).

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS FUNCIONES

Su principal actividad es la respiración mitocondrial. La última etapa de ésta es la cadena respiratoria que se realiza en la membrana interna, donde los NADH y FADH2 procedentes de otras rutas metabólicas, se oxidan generando energía que se utiliza para la síntesis de ATP en las ATP-sintetasas mediante quimiósmosis. Además en la matriz mitocondrial se realizan otras vías metabólicas importantes como el ciclo de Krebs, la βoxidación de los ácidos grasos, la biosíntesis de proteínas y la duplicación del ADN mitocondrial.

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS ESTRUCTURA Y FUNCIONES

CÉLULAS EUCARIOTAS MITOCONDRIAS GÉNESIS

Las mitocondrias se dividen de forma independiente en el interior de las células (Lucke, 1963, marcaje radiactivo). Existen tres mecanismos de división mitocondrial: bipartición o gemación.

Bipartición

Gemación

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – ENERGÉTICOS

• MITOCONDRIAS • PEROXISOMAS • CLOROPLASTOS

CÉLULAS EUCARIOTAS PEROXISOMAS DEFINICIÓN

Son orgánulos parecidos a los lisosomas cuya membrana procede del RE, que en lugar de poseer enzimas hidrolasas contienen enzimas oxidasas (peroxidasa y catalasa). Su diámetro varía entre 0,3 µm y 1,5 µm.

CÉLULAS EUCARIOTAS PEROXISOMAS

CÉLULAS EUCARIOTAS PEROSIXOMAS FUNCIONES

REACCIONES DE OXIDACIÓN Similares a las que se producen en las mitocondrias, con la diferencia de que la energía no se utiliza para formar ATP sino que se disipa en forma de calor. FUNCIONES DE DETOXIFICACIÓN Oxidando sustancias tóxicas, como por ejemplo el etanol de las bebidas alcohólicas en las células del hígado.

CÉLULAS EUCARIOTAS PEROSIXOMAS REACCIONES DE OXIDACIÓN

En primer lugar la enzima peroxidasa usa el O2 para oxidar ciertos sustratos eliminando H2O2 (peróxido de hidrógeno), sustancia tóxica para la célula. Posteriormente actúa descomponiendo el H2O2. Sustrato-H2 + O2 Sustrato-H2+H2 O2 2H2O2

la

enzima

Sustrato + H2O2 Sustrato + 2H2O O2+ 2H2O

catalasa

(Peroxidasa) (Catalasa) (Catalasa)

CÉLULAS EUCARIOTAS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS – ENERGÉTICOS

• MITOCONDRIAS • PEROXISOMAS • CLOROPLASTOS

CÉLULAS EUCARIOTAS PLASTOS DEFINICIÓN

Forman parte de un conjunto de orgánulos característicos de las células eucariotas vegetales que se denominan plastos o plastidios, los cuáles se caracterizan por estar rodeados de una doble membrana. Se originan a partir de protoplastos, plastos pequeños indiferenciados con membrana doble y matriz gelatinosa. Aparecen en células embrionarias. Hay vario tipos de plastos según sus funciones: leucoplastos, cromoplastos y cloroplastos.

CÉLULAS EUCARIOTAS PLASTOS

CÉLULAS EUCARIOTAS PLASTOS TIPOS

• Leucoplastos: plastos incoloros que alcenan sustancias de reserva (almidón, grasas o lipoproteínas) • Cromoplastos: poseen abundantes pigmentos carotenoides que dan diversos colores a frutos, raíces, hojas, etc. • Cloroplastos: son de color verde y realizan la

fotosíntesis.

CÉLULAS EUCARIOTAS PLASTOS

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS DEFINICIÓN

Son orgánulos típicos de las células vegetales que al poseer clorofila pueden realizar la fotosíntesis. Al igual que las mitocondrias, son orgánulos productores de energía ya que transforman la energía luminosa en energía química contenida en el ATP. Su número es muy variable (1 en procariotas y 20 o 40 por célula en plantas superiores). Tienen formas muy diversas y su diámetro oscila entre 2 µm y 10 µm.

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA

• Membrana plastidial externa • Espacio intermembranoso

• Membrana plastidial interna • Estroma

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA – ENVOLTURA

Tanto la membrana plastidial externa como la interna poseen una estructura continua y delimitan completamente al cloroplasto. Su composición es similar a la RE. Ambas están intermembranoso.

separadas

por

el

espacio

La membrana externa es muy permeable y tiene porinas, y la interna es más impermeable y tiene proteínas de transporte específicas (permeasas), llamadas proteínas translocadoras.

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ENVOLTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA – ESTROMA

Ocupa el interior del cloroplasto. Posee ADN plastidial (circular y de doble hélice), ribosomas 70S (plastorribosomas), enzimas e inclusiones lipídicas y de almidón. En el estroma se localiza la enzima ribulosa-1,5difosfato-carboxilasa implicada en la fijación de CO2 durante la fotosíntesis (Ciclo de Kalvin). También existen unos sáculos aplastados que se llaman tilacoides o lamelas.

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA – ESTROMA

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA – TILACOIDES

Los tilacoides poseen un espacio interior (lumen o espacio tilacoidal) y una membrana (membrana tilacoidal) con pigmentos fotosintéticos. Los tilacoides se pueden extender por todo el estroma por lo que se llaman tilacoides de estroma, o presentarse apilados formando los tilacoides de grana. En la membrana de los tilacoides de grana se localizan las enzimas encargadas de captar la energía luminosa, (clorofila) realizar el transporte electrónico y formar ATP (fotofosforilación).

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA

Membrana tilacoidal

Espacio tilacoidal

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA Membrana tilacoidal

Espcacio tilacoidal

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS FUNCIONAMIENTO

La principal actividad del cloroplasto es llevar a cabo la fotosíntesis oxigénica. Se denomina oxigénica porque el agua actúa como

donador de electrones y se genera oxígeno. Esto ocurre en presencia de luz (fase luminosa). La célula utiliza la luz como fuente de energía y el CO2 como fuente de carbono.

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA

Este proceso posee dos etapas: • Fase luminosa: captación de energía luminosa por los pigmentos fotosintéticos, produciendo poder reductor (NADPH) y energía (ATP), que al igual que en la mitocondria se realiza mediante quimiósmosis. • Fase oscura: captación de CO2, y su posterior reducción para ser transformado en materia orgánica usando la energía y el poder reductor obtenido en la fase luminosa. Otras vías metabólicas que se realizan en el estroma son la biosíntesis de proteínas y la replicación del ADN.

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS FUNCIONES

Además en el estroma se se realizan otras vías metabólicas importantes como la biosíntesis de ácidos grosos o la asimilación de nitratos o sulfatos. También tiene lugar la síntesis de proteínas codificadas por el ADN plastidial.

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA

CÉLULAS EUCARIOTAS CLOROPLASTOS GÉNESIS

Los cloroplastos se originan a partir de cloroplastos ya existentes por escisión binaria (bipartición). Este proceso está influenciado por la luz. Los protoplastos en presencia de luz dan lugar a los cloroplastos. Cuando no hay luz se producen cloroplastos etiolados, es decir, sin clorofila. En las raíces es abundante la presencia de leucoplastos (una forma de plastos etiolados) debido a la no exposición a la luz.