Capítulo 6: La Célula Unidad básica de la vida

Célula Procariota

Célula Eucariota Animal Núcleo Ribosomas Retículo endoplasmico Liso rugoso Complejo de Golgi Lisosomas Vacuolas Mitocondria Citoesqueleto

Ribosomes ( small brown dots ) Central vacuole Microfilaments Intermediate filaments Microtubules Rough endoplasmic reticulum Smooth Chromatin NUCLEUS Centrosome Nuclear envelope Nucleolus Chloroplast Plasmodesmata Wall of adjacent cell Cell wall Plasma membrane Mitochondrion Golgi apparatus Peroxisome In plant cells but not animal cells: Chloroplasts Central vacuole and tonoplast Tonoplast CYTOSKELETON

si No Si no característica procariota Eucariota vegetal Eucariota animal Pared celular si No Membrana celular Si cromosomas Ribosomas Núcleo no Mitocondrio Cloroplastos Retículo Endoplasmico Complejo de Golgi

Vacuolas y tonoplastos En células animales y no en células vegetales: Lisosomas Centriolos flagelo En células vegetales y no en células animales: Cloroplastos Vacuolas y tonoplastos Pared celular plasmodesmata

Núcleo 2 1 Envoltura nuclear Cromatina 3 Nucleolo Lamina nuclear Poros

Envoltura nuclear Membrana doble “pore complex” regula entrada de moléculas al nucleo Lamina nuclear rodea la parte interna de la membrana nuclear Cromatina Material que compone los cromosomas Compuesta de proteínas y DNA Nucleolo Lugar donde se sintetiza rRNA Ensamblaje de rRNA con proteínas en ribosomas Es un organelo sin membranas

Retículo endoplasmico (RE) Ribosomas Ribosomas RE Citosol Retículo endoplasmico (RE) Ribosomas libres Ribosomas atados Subunidad grande Subunidad pequeña 0.5 µm Lugar de síntesis de proteínas

Compuestos de rRNA y proteínas construidos en el nucleolo Pueden funcionar... Libres: suspendidos en el citosol Atados: a la parte externa de la envoltura nuclear o del retículo endoplasmico Al igual que el nucleolo es un organelo SIN membranas Células que llevan a cabo gran cantidad de síntesis de proteínas tienen mas ribosomas y también un nucleolo mas grande (páncreas).

Sistema de endomembranas Funciones: Síntesis y transporte de proteínas Metabolismo y movimiento de lípidos eliminación de sustancias toxicas Incluye: Envoltura nuclear RE Golgi Lisosomas Vacuolas Membrana celular Sistema de endomembranas Membrana celular Golgi RE núcleo

Vesícula de transporte Retículo endoplasmico RE liso RE rugoso lumen Cisternas Ribosomas Vesícula de transporte 200 µm Envoltura nuclear Sistema de membranas continuas con la envoltura nuclear Forma sacos llamados cisternas RE liso no tiene ribosomas RE rugoso tiene ribosomas

Metabolismo de carbohidratos Eliminación de tóxicos RE liso RE rugoso Síntesis de lípidos Almacén de Ca Metabolismo de carbohidratos Eliminación de tóxicos Usualmente añadiendo grupo hidroxilo para hacerla mas soluble Uso de drogas estimula la proliferación de RE liso. Síntesis de proteínas en los ribosomas atados Modificación de proteínas de secreción Genera vesículas de transporte Síntesis de lípidos

Aparato (Complejo) de Golgi Productos de RE son modificados, almacenados y enviados a otros lugares. Lado cis- cerca de RE Lado trans- mas lejos de RE Empaca los productos en vesículas de acuerdo a su modificación

Lisosomas Saco de enzimas hidroliticas que la célula utiliza para degradar macromoléculas. Ambiente ácido

Vacuolas Comunes en plantas y hongos Reserva de compuestos organismos Reúne desperdicios de la célula papel importante en el crecimiento de células vegetales

Sistema de endomembranas Membrana celular Golgi RE núcleo Flujo de proteínas y lípidos a través de organelos

Organelos importantes que NO son parte del sistema de endomembranas Mitocondria, cloroplasto, peroxisoma Rodeados de dos membranas Sus proteínas son sintetizadas por ribosomas libres en el citosol y dentro de los mismos organelos Contienen DNA

Espacio intermembranal Mitocondrias Se encuentran en la mayoría de las células eucariotas Lugar de respiración celular donde se convierte energía química de la azucares y grasas a ATP con la ayuda de oxigeno. 100 µm mitocondria Espacio intermembranal Membrana externa Ribosomas libres en la matriz mitocondrial DNA mitocondrial Membrana interna crista matriz

Cloroplastos Dos membranas separadas por espacio intermembranal Sistema interno de membranas-discos tilacoides (muchos granum) Estroma: fluido fuera de discos tilacoides Chloroplasto Ribosomas Estroma DNA Membrana externa e interna Granum 1 µm Discos tilacoides

Peroxisoma Rodeado por una sola membrana Contiene enzimas que transfieren H a O para formar peroxido de hidrogeno (H2O2) que luego es convertido a agua Cloroplasto Peroxisoma Mitochondria Degradación de ácidos grasos Metabolismo de alcohol en células del hígado

Citoesqueleto Microtubule Microfilaments 0.25 µm ATP Vesicle Receptor for motor protein Motor protein (ATP powered) Microtubule of cytoskeleton Vesicles 0.25 µm Citoesqueleto Microtubule 0.25 µm Microfilaments

1 m 0.1 nm 10 m 0.1 m 1 cm 1 mm 100 µm 10 µ m 1 µ m 100 nm 10 nm 1 nm Length of some nerve and muscle cells Chicken egg Frog egg Most plant and Animal cells Smallest bacteria Viruses Ribosomes Proteins Lipids Small molecules Atoms Nucleus Most bacteria Mitochondrion Light microscope Electron microscope Human height Diámetro de células procariotas es 1-100 veces menor que el diámetro de la mayoría de las células eucarióticas. ¿Qué factores determinan los límites? Measurements 1 centimeter (cm) = 102 meter (m) = 0.4 inch 1 millimeter (mm) = 10–3 m 1 micrometer (µm) = 10–3 mm = 10–6 m 1 nanometer (nm) = 10–3 mm = 10–9 m

Límite menor está determinado, probablemente, por el tamaño celular más pequeño que pueda contener suficiente: DNA para programar el metabolismo ribosomas, enzimas y otros componentes necesarios para sobrevivir y reproducir la célula. Límite mayor está impuesto por la razón Area a Volumen (Area/Volumen). El área de superficie debe ser tan grande como sea necesario para mantener un intercambio óptimo de oxígeno, nutrientes y desperdicios metabólicos.

Compartimientos: Eficiencia Cada organelo separado del citosol por una membrana. Dentro del organelo hay las condiciones optimas para las reacciones químicas especificas del organelo. Microambiente local

Mosaico fluído: bicapa lipídica con proteínas Barreras externas COMPONENTE ESTRUCTURA FUNCIÓN Membrana celular Todas las células Mosaico fluído: bicapa lipídica con proteínas Límite de la célula y permeabilidad selectiva Pared celular Eucariotas vegetales Pared gruesa compuesta de fibras de celulosa Responsable de la forma de las células; le da soporte mecánico, protección y mantiene el balance osmótico

Componentes celulares / organelos no membranosos Citoesqueleto ESTRUCTURA FUNCIÓN Citoesqueleto Eucariotas Red tridimensional formada por filamentos protéicos. Organización y control del espacio interior. Involucrado en la forma, movimiento y división celular. Centriolos Eucariotas animales Microtúbulos Centro organizador de microtúbulos. Formación del huso mitótico.

Dos subunidades formadas por RNA y proteínas. Síntesis de proteínas Continuación, componentes celulares / organelos no membranosos COMPONENTE ESTRUCTURA FUNCIÓN Ribosomas Todas las células Dos subunidades formadas por RNA y proteínas. Síntesis de proteínas

Organelos membranosos RER COMPONENTE ESTRUCTURA FUNCIÓN RER Eucariotas Cisternas membranales intercomunicadas con ribosomas adheridos. Síntesis, procesamiento y almacenamiento de proteínas. SER Cisternas de membrana intercomunicadas Síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos. Tratamiento y eliminación de sustancias tóxicas.

Organelos membranosos Aparato de Golgi COMPONENTE ESTRUCTURA FUNCIÓN Aparato de Golgi Eucariotas Sistema de cisternas de membrana aplanadas, en relación con vesículas Maduración, almacenamiento y transferencia de glucoproteínas. Formación de membranas, y pared celular. Lisosomas Vesículas esféricas que contienen enzimas digestivas. Digestión celular

Organelos membranosos Peroxisomas COMPONENTE ESTRUCTURA FUNCIÓN Peroxisomas Eucariotas   Vesículas esféricas que contienen enzimas oxidativas Protección contra productos tóxicos del metabolismo del O2. Vacuolas Vesículas redondeadas Almacenar sustancias: agua, sustancias nutritivas, sustancias de desecho.

Núcleo Continuación: Organelos membranosos COMPONENTE ESTRUCTURA FUNCIÓN Núcleo Eucariotas Centro de control para procesos celulares. Componentes del núcleo Estructura Función Membrana nuclear Doble membrana con poros. Separar y proteger el DNA del resto de la célula. Control del paso hacia adentro/fuera del núcleo Cromatina DNA mas proteínas. Portador de la información genética. (Secuencia de aminoácidos en una proteína y síntesis de RNA) Nucleolo Región esferoidal con alta concentración de RNA y proteínas. Lugar de síntesis de las subunidades ribosómicas. (rRNA)

Organelos membranosos energéticos COMPONENTE ESTRUCTURA FUNCIÓN Mitocondrias Eucariotas Rodeado por doble membrana. Presentan enzimas, DNA y ribosomas Centrales energéticas de la célula: llevan a cabo la respiración, consistente en la oxidación de glucosa para obtener ATP. Cloroplastos Eucariotas vegetales Rodeados por doble membrana, mas una tercera en su interior (tilacoidal). Contiene enzimas, DNA y ribosomas. Responsables de la fotosíntesis.