Citoplasma

La citoplasma componer de orgánulos (o «organelos») con distintes funciones. Ente los orgánulos más importantes atópense los ribosomas, les vacuoles y mitocondries. Cada orgánulo tien una función específica na célula y na citoplasma. La citoplasma tien una parte del xenoma del organismu. A pesar de que la mayor parte atopar nel nucleu, dellos orgánulos, ente ellos les mitocondrias o los cloroplastos, tienen una cierta cantidá d’ADN.

RibosomasEditar

Estructura d’un ribosoma. Les subunidades mayor (1) y menor (2) tán xuníes.

Los ribosomas son gránulos citoplasmáticos atopaos en toles célules, y miden alredor de 20 nm. Son portadores, amás, d’ARN ribosómico.

La síntesis de proteínes tien llugar nos ribosomas de la citoplasma. Los ARN mensaxerus (ARNm) y los ARN de tresferencia (ARNt) sintetizar nel nucleu, y depués tresmítense a la citoplasma como molécules independientes. El ARN ribosómico (ARNr) entra na citoplasma en forma d’una subunidad ribosomal. Puesto que esisten dos tipos de subunidades, nel citoplasma xunen les dos subunidades con molécules ARNm pa formar ribosomas completos activos.

Los ribosomas activos pueden tar suspendíos na citoplasma o xuníos al retículo endoplásmico rugoso. Los ribosomas suspendíos na citoplasma tienen la función principal de sintetizar les siguientes proteínes:

1. Proteínes que van formar parte del citosol.
2. Proteínes que van construyir los elementos estructurales.
3. Proteínes que componen elementos móviles na citoplasma.

El ribosoma consta de dos partes, una subunidad mayor y otra menor; estes salen del nucleu celular por separáu. Por esperimentación puede inducise que se caltienen xuníes por cargues, yá que al baxase la concentración de Mg+2, les subunidades tienden a dixebrase.

LisosomasEditar

Los lisosomes son visícules esfériques, d’ente 0,1 y 1 μm de diámetru. Contienen alredor de 50 enzimes, xeneralmente hidrolíticas, en solución aceda; les enzimes precisen esta solución aceda pa un funcionamientu óptimo. Los lisosomas caltienen dixebraes a estes enzimes del restu de la célula, y asina previenen que reaccionen químicamente con elementos y orgánulos de la célula .

Los lisosomas utilicen les sos enzimes pa reciclar los distintos orgánulos de la célula, englobándolas, dixiriéndoles y lliberando los sos componentes nel citosol. Esti procesu denominar autofagia, y la célula dixer estructures propies que nun son necesaries. El material queda englobado por visícules que provienen del retículo endoplásmico y del aparatu de Golgi formando un autofagosoma. Al xunise al lisosoma primariu forma un autofagolisosoma y sigue el mesmu proceso que nel anterior casu.

Na endocitosis los materiales son recoyíos del esterior celular y englobados por aciu endocitosis pola membrana plasmática, lo que forma un fagosoma. El lisosoma xunir al fagosoma formando un fagolisosoma y arrama el so conteníu n’este, degradando les sustances del fagosoma. Una vegada hidrolizadas les molécules aplicables pasen al interior de la célula pa entrar en rutes metabóliques y lo que nun ye necesariu pa la célula refúgase fora d’esta por exocitosis.

Los lisosomas tamién arramen les sos enzimes escontra fuera de la célula (exocitosis) pa degradar, amás, otros materiales. En vista de les sos funciones, la so presencia ye alzada en glóbulos blancos, por cuenta de que estos tienen la función de degradar cuerpos invasores.

VacuolasEditar

La vacuola ye un sacu de fluyíos arrodiáu d’una membrana. Na célula vexetal, la vacuola ye una sola y de tamañu mayor; sicasí, na célula animal, son delles y de tamañu amenorgáu. La membrana que la arrodia denominar tonoplasto. La vacuola de la célula vexetal tien una solución de sales minerales, azucres, aminoácidos y dacuando pigmentos como l’antocianina.

La vacuola vexetal tien diverses funciones:

• Los azucres y aminoácidos pueden actuar como un depósitu temporal d’alimentu.
• Les antocianinas tienen pigmentación que da color a los pétalos.
• Xeneralmente tienen enzimes y pueden tomar la función de los lisosomas.

La función de les vacuolas na célula animal ye actuar como un llugar onde s’almacenen proteínes; estes proteínes son guardaes pal so usu posterior, o más bien pa la so esportación fora de la célula por aciu el procesu de exocitosis. Nesti procesu, les vacuolas fundar cola membrana y el so conteníu ye treslladáu escontra fuera de la célula. La vacuola, amás, pue ser usada pal procesu de endocitosis; esti procesu consiste en tresportar materiales esternos de la célula, que nun son capaces de pasar pola membrana, dientro de la célula.

Retículo endoplasmáticoEditar

El retículo endoplasmático ye un complexu sistema y conxuntu de membranes coneutaes ente sigo, que forma una cadarma citoplásmico. Formen un estensu sistema de canales y caltienen xuníos a los ribosomas. La so forma puede variar, yá que la so naturaleza depende del arreglu de célules, que pueden tar estruyíes o entamaes de forma suelta.

Imaxe d’un nucleu, el retículo endoplasmático y el aparatu de Golgi.
(1) Nucleu (2) Poru nuclear (3) Retículo endoplasmático rugoso (RER) (4) Retículo endoplasmático llisu (REL) (5) Ribosoma nel RER (6) Proteínes siendo tresportaes (7) Vesícula (tresporte) (8) Aparatu de Golgi (9) Llau cis del aparatu de Golgi (10) Llau trans del aparatu de Golgi (11) Cisternes del aparatu de Golgi

Ye un conxuntu de cuévanos zarraos de forma bien variable: llámines esplanaes, visícules globulares o tubos d’aspeutu tropezosu. Estos comuníquense ente sigo y formen una rede continua separada del hialoplasma pola membrana del retículo endoplasmático. Arriendes d’ello, el conteníu del líquidu de la citoplasma queda estremáu en dos partes: l’espaciu luminar o cisternal conteníu nel interior del retículo endoplasmático y l’espaciu citosólico qu’entiende l’esterior del retículo endoplasmático.

Les sos principales funciones inclúin:

• Circulación de sustances que nun se lliberar a la citoplasma.
• Sirvir como área pa reacciones químiques.
• Síntesis y tresporte de proteínes producíes polos ribosomas adosaos a les sos membranes (RER namái).
• Glicosilación de proteínes (RER namái).
• Producción de lípidos y esteroides (REL namái).
• Aprovir como una cadarma estructural pa caltener la forma celular.

Retículo endoplasmático rugosoEditar

Cuando la membrana ta arrodiada de ribosomas, denominar retículo endoplasmático rugoso (RER). El RER tien como función principal la síntesis de proteínes, y ye precisamente por esa razón que se da más en célules en crecedera o que segreguen enzimes. De la mesma, un dañu a la célula puede faer qu’haya una medría na síntesis de proteínes, y que’l RER tenga formación, previstu que se precisen proteínes pa reparar el dañu.

Les proteínes tresfórmense y mueven a una rexón del RER, l’aparatu de Golgi. Nestos cuerpos sintetícense, amás, macromoléculas que nun inclúin proteínes.

Retículo endoplasmático llisuEditar

Na ausencia de ribosomas, denominar retículo endoplasmático llisu (REL). La so función principal ye la de producir los lípidos de la célula, concretamente fosfolípidos y colesterol, que depués pasen a formar parte de les membranes celulares. El restu de lípidos celulares (ácidos grasos y triglicéridos) sintetizar nel senu del citosol; ye por esa mesma razón que ye más abondosa en célules que tengan secreciones rellacionaes, como, por casu, una glándula sebácea. Ye escasu, sicasí, na mayoría de les célules.

Aparatu de GolgiEditar

El aparatu de Golgi, nomáu por quien lo afayó, Camillo Golgi, tienen una estructura similar al retículo endoplasmático; pero ye más compactu. Ta compuestu de sacos de membrana de forma discoidal y ta alcontráu cerca del nucleu celular.

Un dictiosoma ye’l nome al que se-y da a cada pila de sacos. Miden alredor de 1 µm de diámetru y arrexunta unes 6 cisternes, anque nos eucariotes inferiores el so númberu puede llegar a 30. Nes célules eucarióticas, l’aparatu de Golgi atópase más o menos desenvueltu, según la función que desempeñen. En cada casu’l númberu de dictiosomas varia dende unos pocos hasta numberosos.

Diagrama del sistema endomembranoso d’una célula eucariota.

L’aparatu de Golgi ta formáu por una o más series de cisternes llixeramente curves y esplanaes llindaes por membranes, y a esti conxuntu conozse como apilamientu de Golgi o dictiosoma. Los estremos de cada cisterna tán dilataos y arrodiaos de visícules qu’o se funden con esti comportamientu, o se dixebren del mesmu por aciu xemación.

L’aparatu de Golgi ta estructuralmente y bioquímicamente polarizado. Tien dos cares distintes: la cara cis, o de formación, y la cara trans, o de maduración. La cara cis alcuéntrase cerca de les membranes del RE. Les sos membranes son fines y la so composición ye similar a la de les membranes del retículo. Alredor d’ella asítiense les visícules de Golgi, denominaes tamién visícules de transición, que deriven del RE. La cara trans suel tar cerca de la membrana plasmática. Les sos membranes son más grueses y aseméyense a la membrana plasmática. Nesta cara alcuéntrense unes visícules más grandes, les visícules secretores.

Les sos funciones son variaes:

• Cambéu de sustances sintetizaes nel RER: nel aparatu de Golgi tresfórmense les sustances procedentes del RER. Estos tresformamientos pueden ser agregamientos de restos de carbohidratos pa consiguir la estructura definitiva o pa ser proteolizados y asina adquirir la so conformanza activa. Por casu, nel RER de les célules acinosas del páncrees sintetízase la proinsulina que por cuenta de los tresformamientos que sufre nel aparatu de Golgi, va adquirir la forma o conformanza definitiva de la insulina. Les enzimes que s’atopen nel interior de los dictiosomas son capaces de modificar les macromoléculas por aciu glicosilación (adición de carbohidratos) y fosforilación (adición de fosfatos). Pa ello, l’aparatu de Golgi tresporta ciertes sustances como nucleótidos y azucres al interior del orgánulo dende la citoplasma. Les proteínes tamién son marcaes con secuencies señal que determinen el so destín final, como por casu, la manosa-6-fosfatu que s’añedir a les proteínes destinaes a los lisosomas.
• Producir glicoproteínas riquíes na secreción al añedir un carbohidrato a la proteína.
• Producir enzimes secretores, como enzimes dixestives del páncrees: les sustances traviesen tolos sáculos del aparatu de Golgi y cuando lleguen a la cara trans del dictiosoma, en forma de visícules de secreción, son tresportaes al so destín fora de la célula, travesando la membrana citoplasmática por exocitosis. Un exemplu d’esto son los proteoglicanos que conformen la matriz estracelular de los animales. L’aparatu de Golgi ye’l orgánulo de mayor síntesis de carbohidratos. D’esto encargarán les enzimes del Golgi per mediu d’una residuu de xilosa. Otra forma de marcar una proteína puede ser per mediu de la sulfatación d’una sulfotransferasa, que gana una molécula d’azufre d’un apurridor denomináu PAPS. Esti procesu tien llugar nos GAGs de los proteoglicanos según nos nucleos de les proteínes. Esti nivel de sulfatación ye bien importante pa los proteoglicanos etiquetando funciones y dando una carga neta negativa al proteoglicano.
• Segregar carbohidratos como los usaos pa restaurar la paré celular.
• Tresportar y almacenar lípidos.
• Formar lisosomas primarios.

Esquema d’una mitocondria. (1) membrana interna (2) membrana esterna (3) espaciu ente membranes (4) matriz

MitocondriaEditar

La mitocondria ye un orgánulo que puede ser topáu en toles célules eucariotes, anque en célules bien especializaes pueden tar ausentes. El númberu de mitocondrias varia según el tipu celular, y el so tamañu ye xeneralmente d’ente 5 μm de llargu y 0,2 μm d’anchu.

Tán arrodiaes d’una membrana doble. La más esterna ye la que controla la entrada y salida de sustances dientro y fora de la célula y dixebra el orgánulo del hialoplasma. La membrana esterna contién proteínes de tresporte especializaes que dexen el pasu de molécules dende’l citosol escontra l’interior del espaciu intermembranoso.

Les membranes de la mitocondria constituyir de fosfolípidos y proteínes. Dambos materiales xúnense formando un retículo lípidu proteicu. Les mitocondrias tienen distintes funciones:

• Oxidación del piruvato a CO2m acoplada al amenorgamientu de los portadores electrónicos nad+ y fad (a nadh y fadh2)
• Tresferencia d’electrones dende’l nadh y fadh2 al o2, acoplada a la xeneración de fuercia protón-motriz
• Usu de la enerxía almacenada nel gradiente electroquímicu de protones pa la síntesis de ATP pol complexu f1 f0.

La membrana interna ta plegada escontra’l centru, dando llugar a estensiones denominaes cristas, dalgunes de les cualos estiéndense a tou lo llargo del orgánulos. La so función principal ye ser principalmente la área onde los procesos respiratorios tienen llugar. La superficie d’eses cristas tienen gránulos nel so llargor.

L’espaciu ente dambes membranes ye l’espaciu intermembranoso. El restu de la mitocondria ye la matriz. Ye un material semi-ríxidu que contién proteínes, lípidos y escasu ADN.

MatrizEditar

La matriz consta d’una composición de material semifluido. Tien una consistencia de xel por cuenta de la presencia d’una elevada concentración de proteínes hidrosolubles, y confórmase d’un 50 % d’agua ya inclúi:

• Molécules d’ADN (el ADN mitocondrial), doble y circular, que contién información pa sintetizar un bon númberu de proteínes mitocondriales.
• Molécules d’ARN mitocondrial formando los mitorribosomas, distintos del restu de los ribosomas celulares.
• Ribosomas (los mitorribosomas), que s’alcuentren tantu llibres como adosaos a la membrana mitocondrial interna. Son asemeyaos a los ribosomas bacterianos.
• Iones, calciu y fosfatu, ADP, ATP, coenzima-A y gran cantidá d’enzimes.

Membrana internaEditar

Esta membrana de la mitocondria tien una superficie mayor por cuenta de les crestes mitocondriales. Tien una mayor riqueza de proteínes qu’otres membranes celulares. Ente los sos lípidos nun hai colesterol, y ye rica nun fosfolípido pocu frecuente, la cardiolipina.

Les sos proteínes son variaes, pero estrémense:

• Les proteínes que formen la cadena que tresporta los electrones hasta’l osíxenu molecular (cadena respiratoria)
• Un complexu enzimáticu, l’ATP-sintasa, que cataliza la síntesis de ATP y ta formada por trés partes: Una esfera d’unos 9 nm de diámetru. Ye la parte catalítica del complexu y denominar factor F.
• Les proteínes tresportadores, que dexen el pasu de los iones y molécules al traviés de la membrana mitocondrial interna, abondo impermeable al pasu de los iones.

Membrana esternaEditar

La membrana esterna de la mitocondria tien paecíu a otres membranes celulares, cuantimás a la del retículo endoplasmático. Ente los sos componentes sobrosalten:

• Proteínes, que formen grandes «canales aguacientes o porinas», lo que la fai bien permeable, al contrariu de lo qu’asocede cola membrana mitocondrial interna.
• Enzimes, como les qu’activen los ácidos grasos por que sían ferruñosos na matriz.

Espaciu intermembranosoEditar

La so composición ye paecida a la del hialoplasma. Ente les sos funciones esisten:

• Oxidaciones respiratories.
• Síntesis de proteínes mitocondriales. Esta función realízase de la mesma que la síntesis de proteínes nel hialoplasma.

PeroxisomasEditar

Estructura básica d’un peroxisoma.

Los peroxisomas (o microcuerpos) son cuerpos con membrana, esféricos, con un diámetru d’ente 0,5 y 1,5 μm. Formar por xemación a partir del retículo endoplasmático llisu. Amás de ser granulares, nun tienen estructura interna. Tienen un númberu d’enzimes metabólicamente importantesobremanera la enzima catalasa, que cataboliza la degradación de peróxidu d’hidróxenu. Por cuenta de esto dáse-yos el nome de peroxisomas. La degradación de peróxidu d’hidróxenu ye representada nuna ecuación.

H 2 O 2 + R ‘H 2 ⟶ R’ + 2 H 2 O {\displaystyle H_{2}O_{2}+R’H_{2}\longrightarrow R’+2H_{2}O}