ESTRUCTURAS Y ORGÁNULOS NO MEMBRANOSOS

TEMA 9CELULA EUCARIOTA II

CIC JULIO SÁNCHEZ

1.-EL CITOPLASMA

El citoplasma es el espacio celular comprendido entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Está constituido por el citosol, el citoesqueleto y los orgánulos celulares.

El citosol (también llamado hialoplasma) es el medio interno del citoplasma. En él flotan el citoesqueleto y los ribosomas. Está formado por un 85% de agua con un gran contenido de sustancias dispersas en él de forma coloidal (prótidos 20%, lípidos, glúcidos, ácidos nucleicos y nucleótidos así como sales disueltas).

Se presenta en estado de gel y de sol que cambian según las necesidades metabólicas de la célula. Estos cambios son importantes en el movimiento ameboide

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El citosol actúa como regulador del pH intracelular y además en este compartimento es donde se realizan la mayoría de las reacciones metabólicas celulares ( gluconeogénesis, biosíntesis de aas y ácidos grasos, glucolisis..)

2.- CITOESQUELETO

El citoesqueleto , consiste en una serie de fibras proteicas que da forma a la célula, y conecta distintas partes celulares, como si se tratara de vías de comunicación celulares. Es una estructura en continuo cambio. Formado por tres tipos de componentes:

2.1 Microfilamentos de actina

los microfilamentos de actina son estructuras con extremos de diferente polaridad y que pueden polimerizarse y despolimerizarse con facilidad. Se presentan de dos formas:

- Actina G: Actina no polimerizada debido a la unión con otra proteína, la profilina. Representa el 50% de la actina existenteCIC JULIO SÁNCHEZ

- Actina F: es un polímero constituido por dos hebras de actina G enrolladas en doble hélice en sentido dextrogiro

En estos microfilamentos encontramos también otras proteínas asociadas que reciben el nombre genérico de ABPs y que modifican sus propiedades :

- Estructurales. Intervienen en la unión de los filamentos de actina como la ά-actinina, fimbrina, vinculina o distrofina

- Reguladoras como la miosina que junto a la actina intervienen en la contracción muscular. Otras son la tropomiosona o la caldesmona

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Funciones:a) Contracción muscular junto con la miosina

b) Formación del esqueleto mecánico de las microvellosidades

c) Cariocinesis: formación del anillo contráctil en células animales que provocará la separación de las mismas

d) Movimiento ameboide formación de pseudópodos

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2.2 FILAMENTOS INTERMEDIOS

Tiene un diámetro intermedio entre los microfilamentos de actina y los microtúbulos .Son estructuras formadas por proteínas fibrosas muy resistentes, específicas para cada tipo celular. Las proteínas asociadas reciben el nombre genérico de IFAPs y entre ellas se encuentra la filagrina y la plectina

Forman redes que rodean al núcleo y se extienden hacia la periferia celular. Se pueden agrupar en tres grandes grupos

- Filamentos de queratina. Se denomina tonofilamentos y son propias de las células epiteliales,a las que confieren una elevada resistencia mecánica

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-Neurofilamentos. Se localizan en el axón y las dendritas

- Filamentos de vimentina ( fibroblastos o condrocitos), desmina ( musculatura lisa) .que resisten la tensión

Funciones: Tienen función estructural, evitando rupturas de las membranas de células sometidas a esfuerzos mecánicos. Además como el resto de los componentes del citoesqueleto contribuyen al mantenimiento de la forma celular

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2.3 MICROTÚBULOS

Son formaciones cilíndricas, uniformes que se encuentran dispersas por el citoplasma o formando parte de cilios, flagelos y centríolos. Son estructuras dinámicas, ya que se pueden formar o destruir según las necesidades de la célula

La sección transversal aparece formada por trece subunidades o protofilamentos, dejando una cavidad central

Químicamente están formados por una proteína llamada tubulina que se puede presentar como alfa-tubulina o beta-tubulina que se asocian formando dímeros. Los dímeros se asocian a su vez para formar cada uno de los trece protofilamentos

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Funciones:

a) Formación del huso mitótico

b) Transporte intracelular de vesículas a través del citoplasma

c) Movimiento de la célula por formación de pseudópodos y constituyendo el armazón de cilios y flagelos

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3.- CENTROSOMALos centrosomas se encuentran próximos al núcleo en las células animales (no aparecen en las vegetales), en una célula en interfase constan de tres partes:▪Diplosoma, es la parte central y consta de dos centríolos situados cerca del núcleo y dispuestos perpendicularmente entre sí, y rodeados de una porción de hialoplasma íntimamente asociada a ellos.▪Centrosfera porción de hialoplasma que rodea al diplosoma, se caracteriza por la carencia de estructuras membranosas.▪Áster, que consiste en una serie de microtúbulos dispuestos en forma radial

Es el centro organizador de los microtúbulos. De él derivan todas las estructuras formadas por microtúbulos (cilios, flagelos, huso mitótico...)

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Los centriolos se disponen perpendicularmente

Cada centriolo es una estructura cilindrica cuyas paredes están formadas por nueve grupos de tres microtúbulos o tripletes formando la denominada estructura 9+0

Los microtubulos de cada triplete están estrechamente unidos y ligeramente desplazados con respecto al eje del cilindro

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Los microtúbulos que forman los tripletes se denomina túbulo A el más interno y es un microtúbulo completo (13 protofilamentos). El túbulo B ( central ) y el túbulo C( el más externo) están formados por 10 protofilamentos compartiendo tres con el microtúbulo anterior

Los tripletes se unen entre sí por una proteína llamada nexina

En el extremo más cercano al núcleo (extremo proximal) se observa un material denso del que salen unas fibrillas radiales hacia la cara interna de los túbulos A CIC JULIO SÁNCHEZ

Da lugar a la estructura que se denomina rueda de carro

Su función es organizar los microtúbulos. De él se derivan estructuras de movimiento como cilios y flagelos y forma el huso acromático que facilita la separación de las cromátidas en la mitosis.

En el caso de las células vegetales los microtúbulos del huso se forman a partir de una zona difusa que hace de centro organizador de microtúbulos

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4.- CILIOS Y FLAGELOS

Son derivados centriolares a modo de extensiones citoplasmáticas filiformes móviles localizadas en la superficie libre de algunas células. Los cilios son cortos y numerosos, los flagelos son largos y escasos

Están formados por

1.- Tallo o axonema: contiene en su interior nueve pares de microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos centrales formando una estructura 9+2. Los microtúbulos están formados por protofilamentos de dímeros de tubulinaCIC JULIO SÁNCHEZ

los microtúbulos centrales y el más interno ( microtúbulo A) son completos formados por 13 protofilamentos , el más externo ( microtúbulo B) presenta 10 protofilamentos compartiendo 3 con el A

La unión entre A y B esta mediado por una proteína llamada tektina. El microtúbulo A presenta dos pequeñas prolongaciones laterales constituidas por dineina que se orientan según las agujas del reloj. Las parejas de microtúbulos están unidas por una proteína llamada nexina

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2.- Zona de transición. Es la base del cilio y del flagelo. Desaparecen el par de túbulos centrales y aparece la denominada placa basal que conecta la base del cilio con la mb plasmática

3.- Corpúsculo basal Presenta una estructura idéntica a los centriolos y por tanto responde al modelo 9+0 con nueve tripletes de microtúbulos. En su parte más próxima al núcleo presenta una estructura de rueda de carro

4.-raíces ciliares: Microfilamentos estriados que salen del extremo inferior del corpúsculo basal cuya función es la coordinación del movimiento del cilio

La función: es el movimiento ya sea de la célula o del exterior de la célula

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5.- RIBOSOMAS

Son partículas sin membrana formadas a partes iguales por ARNr y proteínas. Existen en todas las células excepto en espermatozoides maduros

Podemos encontrarlos:

- libres: aislados o unidos entre sí formando polisomas o polirribosomas

- adheridos a la mb externa del R.E.R

- libres en la matriz de mitocondrias y cloroplastos

Estructuralmente cada ribosoma consta de dos subunidades desiguales llamadas menor y mayor separadas por una hendidura transversal

Ambas subunidades se forman en el nucleolo y se ensamblan en el momento de la síntesis de proteínas en el citoplasma

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Los ribosomas se caracterizan por su coeficiente de sedimentación, siendo éste diferente para cada subunidad y diferente entre la célula procariota (70S) y en la célula eucariota (80S)

Su función es intervenir en la síntesis de proteínas uniendo los aás en un orden determinado. Las proteínas sintetizadas en los ribosomas libres quedan en el citosol y las del RER pasan al interior para incorporarse a otros orgánulos o ser secretadas al exterior

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6.- INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS

En el citoplasma celular pueden existir sustancias inertes de naturaleza hidrófoba llamadas inclusiones . Las encontramos en todas las células, siendo las más comunes las de almidón y glucógeno Su función es el almacén de sustancias que sintetiza la propia célula o bien productos de deshecho

En células vegetales podemos encontrar inclusiones cristalizadas de sales especialmente de oxalato cálcico que forman cristales llamados drusas y ráfides. Además podemos encontrar dispersas por el citoplasma inclusiones hidrófobas de células especializadas :granos de almidón, gotas de grasas, aceites esenciales y el látex

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En células animales es más difícil encontrar inclusiones cristalizadas ( cristales de reinke en células de Leydig).

Además encontramos inclusiones hidrófobas

-inclusiones de glucógeno en células musculares y hepáticas

- lípidos en células adiposas

- pigmentos como la melanina con función protectora en la piel, lipofucsina, que tiene que ver con problemas de envejecimiento y la hemosiderina que se forma como producto de degradación de la hemoglobina

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