ORGANIZACIÓN CITOPLASMÁTICA Unidad 5 ORGANIZACIÓN CITOPLASMÁTICA EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES

TIPOS DE CÉLULAS Célula procarionte Célula animal Célula vegetal

CÉLULA EUCARIONTE Citoplasma citosol + citoesqueleto + organelas – Citosol: porción soluble del citoplasma. Está formado por agua, una alta concentración de proteínas (alrededor del 20%), compuestos orgánicos (intermediarios metabólicos) y sales inorgánicas. Contiene inclusiones como acúmulos de glucógeno, pigmentos y cristales proteicos.

Transporte entre Compartimientos La célula eucarionte está compartimentalizada y se produce transporte de sustancias entre los compartimientos.

Formación de Vesículas de Transporte COMPARTIMIENTO DONOR COMPARTIMIENTO RECEPTOR VESÍCULA DE TRANSPORTE gemación

CITOESQUELETO El citoesqueleto está formado por proteínas. En células eucariontes, se relaciona con la forma celular, la ubicación o reubicación de organelas y el transporte de moléculas en el citoplasma. Está formado por tres tipos de componentes: Microfilamentos Microtúbulos Filamentos intermedios Los dos primeros se forman a partir de la unión de proteínas globulares, mientras que el último está compuesto por proteínas fibrosas.

Microscopía Filamentos Intermedios de un fibroblasto, vistos al microscopio óptico de fluorescencia.

Elementos del Citoesqueleto

Proteínas del Citoesqueleto

Funciones de los Componentes del Citoesqueleto Proteínas Funciones Microtúbulos Tubulinas A y B (globulares) Estructurales Distribución y transporte Microfilamentos de Actina Actina (globular) Contráctil (seudópodos, etc) Filamentos Intermedios Queratina y otras proteínas fibrosas Resistencia mecánica

SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS Sistema Vacuolar Citoplasmático Retículo endoplásmico Complejo de Golgi Lisosomas Endosomas Vesículas de transporte Liso Granular

UBICACIÓN CELULAR DEL S.V.C

Componentes del S.V.C.

Retículo Endoplásmico núcleo cisterna del REL envoltura nuclear cisterna del REG ribosoma Esquemas de las cisternas del R. E.

Funciones del R.E. R.E.G. R.E.L. . Producción de Lípidos . Formación de la bicapa (fosfolípidos) . Detoxificación (principalmente en hepatocito) . Acumulación de Ca++ . Transformación de Glu-6-P en Glu (solo en hepatocito) R.E.G. . Elaboración de proteínas de secreción . Elaboración de proteínas de la membrana plasmática . Elaboración de proteínas de la membrana del R.E. . Plegamiento de proteínas . Glicosilación de péptidos . Degradación de algunas proteínas.

Elaboración de Proteínas en el R.E.G. Secuencia de procesos: 1: En el citosol, el ARNm se une a una subunidad del ribosoma y comienza la síntesis de la proteína con un Péptido Señal (PS) 2: El PS es reconocido por una Proteína de Reconocimiento del PS (PRPS) en el citoplasma 3: el PRPS se une a la Riboforina de la membrana del retículo 4: El PRPS se desprende 5: una enzima del retículo corta el PS 6: se continúa la síntesis de la proteína dentro del retículo 7: finaliza la sínteis y el ribosoma se desprende, volviendo al citoplasma 8: la proteína se pliega dentro del retículo

COMPLEJO DE GOLGI El complejo de Golgi está compuesto de múltiples cisternas (vesículas aplanadas). En muchas células vegetales está formado por numerosas unidades superpuestas llamadas dictiosomas. Posee dos caras: una, llamada Cis, o de entrada y otra, orientada hacia la membrana plasmática, denominada Trans o de salida. Es el principal distribuidor de macromoléculas en la célula. Muchas de estas moléculas pasan a través del Golgi para completar su maduración

Interacciones en el S.V.C. Esquema de la interacción de entre ribosomas, Retículo Endoplasmático, el Golgi y sus vesículas.

LISOSOMAS Compartimientos celulares del sistema de endomembranas, originados en el Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas. Características Morfología y tamaño variables pH 5 (el citosol tiene pH 7.2) mantenido por bombeo de H+ Capa de glucoproteínas en la cara interna de la membrana Lisosomas vistos al M. E. T.

Clasificación Lisosomas Primarios: solo contienen enzimas hidrolíticas, que han sido sintetizadas en el R.E.G.y procesadas, luego, en el Golgi. La membrana de los lisosomas surge del Golgi por gemación. Lisosomas Secundarios: contienen partículas que son digeridas (hidrolizadas) por las enzimas lisosomales. Pueden ser partículas sólidas, gotas de grasa o proteínas. También pueden ser estructuras de la propia célula que, envueltas en membrana del R.E., son auto fagocitadas.

Digestión celular GOLGI Lisosoma Secundario Cuerpo residual MEMBRANA PLASMÁTICA (exocitosis) fusión Digestión Primario Partícula endocitada

RUTAS DE LAS PROTEÍNAS EN LA CÉLULA Las proteínas sintetizadas en los Ribosomas Libres serán de utilización en citoplasma y compartimientos como núcleo, peroxisomas, mitocondrias. Las proteínas sintetizadas en los ribosomas del R.E.G., pasarán por el Golgi y luego formarán parte de los Lisosomas, de la Membrana o de la Secreción Celular.

MITOCONDRIAS Esquema de la ultraestructura de una mitocondria

Microscopía electrónica de mitocondria Micrografía electrónica de una mitocondria al M.E.T.

Micrografía de peroxisomas al M.E.T. Los peroxisomas son organelas presentes en casi todas las células eucariontes. Su función es la de oxidar algunos compuestos (por ejemplo el peróxido de hidrógeno) utilizando oxígeno atmosférico. Si bien estas oxidaciones son equivalentes a las que se producen en las mitocondrias, en los peroxisomas no están acopladas con la formación de ATP, por lo que no son estructuras de producción energética. Micrografía de peroxisomas al M.E.T.

CLOROPLASTOS Esquema de la ultraestructura de un cloroplasto. Micrografía de un cloroplasto al M.E.T.

Amilpolastos de células de papa vistos al M.O. (1000 x) PLÁSTIDOS Los plástidos son organelas exclusivas de células vegetales. Existen fundamentalmente, dos grupos de plástidos: los que cumplen funciones de reserva y los que contienen pigmentos Amilpolastos de células de papa vistos al M.O. (1000 x)

DIFERENCIACIONES CELULARES

CILIAS Y FLAGELOS Micrografía de un protista ciliado. Micrografía de cilias de células del sistema respiratorio. Micrografía de espermatozoide con el flagelo Las cilias y los flagelos realizan un movimiento de batido que requiere gasto de energía por parte de la célula.

Estructura de cilias y flagelos Corte transversal de una cilia o un flagelo y su correspondiente cuerpo basal

CENTRÍOLOS Son estructuras que intervienen en la división celular. Están formados por microtúbulos. Se disponen en nueve grupos de tres microtúbulos y su interior es hueco, ocupado por citosol. Micrografía electrónica del corte de un centríolo.

MICROVELLOSIDADES Microvellosidades de células Intestinales de ratón al M.E. Las microvellosidades son estructuras fijas. Su forma es sostenida por microfilamentos de actina que se ubican en el interior de la micro vellosidad. En la parte superior tiene un capuchón de sustancia amorfa. En la parte basal, los microfilamentos verticales se entrelazan con los citoplasmáticos, formando una red.

UNIONES CELULARES UNIONES Las uniones entre células y entre éstas y proteínas de la matriz (o sustancia) intercelular. Mantienen la cohesión de los tejidos, sellan los espacios intercelulares y permiten, también, la comunicación entre células. Ciertas proteínas de la Membrana Plasmática y del Citoesqueleto participan en las uniones entre células y también en las uniones entre una célula y la sustancia intercelular. UNIONES Estrechas u Oclusivas Sellan el espacio intercelular para evitar el paso de sustancias por ese espacio. De Anclaje Mantienen la ubicación de las células en los tejidos y con el material extracelular o matriz. Ej.: desmosomas, hemidesmosomas, etc. Comunicantes, Gap o Nexus Permiten el pasaje de pequeñas sustancias entre células contiguas. En los vegetales, esta función la cumplen los plasmodesmos.

Uniones Oclusivas Uniones oclusivas o estrechas entre células del epiteliales del intestino delgado: sellan el espacio intercelular.

Uniones adherentes o intermedias Las Uniones Intermedias forman un cinturón de adhesión alrededor de la célula. La proteína CADERINA atraviesa la membrana plasmática y se une a otra caderina de una célula vecina. En el citoplasma, la caderina se vincula a los filamentos de actina del citoesqueleto

Desmosomas Desmosomas: uniones intercelulares laterales, muy fuertes. Las proteínas transmembrana que participan de la unión son las CADERINAS. En el extremo citoplasmático, se unen a una placa proteica que, a su vez, se une a filamentos intermedios del citoesqueleto. Desmosomas al M.E.T.

Hemidesmosomas Hemidesmosomas: son uniones entre la célula y proteínas de la matriz extracelular. Los filamentos de queratina contactan con la placa proteica que se une a la proteína transmembrana, que es una INTEGRINA.

Uniones comunicantes

Diferenciaciones Esquema de una célula intestinal donde se observan los distintos tipos de uniones y las microvellosidades.