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  • EL CITOPLASMA.

El citoplasma es la parte de la célula comprendida entre la menbrana plasmática y la envoltura nuclear. Está constituido por el citosol,el citoesqueleto, los orgánulos celulares y las inclusiones citoplasmáticas.

1. CITOSOL

El citosol, también llamado hialoplasma, es el medio líquido del citoplasma. Está delimitado por el sistema membranoso celular, es decir, ocupa el espacio situado entre la membrana plasmática, la envoltura nuclear y las membranas de los diferentes orgánulos.
  • Estrucutura y funciones.

Es un medio acuoso con un 85% de agua, donde hay disueltas gran cantidad de moléculas formando una dispersión coloidal. Estas moléculas son prótidos: aminoácidos, enzimas y proteínas estructurales; lípidos; glúcidos: polisacáridos y monosacáridos; ácidos nucleicos: ARNt y ARNm; nucleótidos (ATP); nucleósidos; productos del metabolismo y sales minerales disueltas.

El contenido en agua puede variar, por lo que presenta dos formas físicas con diferente consistencia: la forma de sol (consistencia fluída) y la forma de gel (consistencia viscosa). Los cambios de una a otra se producen en función de las necesidades metabólicas de la célula, y participan en la locomoción celular y en el movimiento ameboide.

El citosol actúa como regulador del pH intracelular y en él se realiza la mayoría de las reaciones metabólicas celuares debido a su alto conenido de enzimas.

Las principales reacciones metabólicas son:

- Gluconeogénesis: reacciones de síntesis del glucógeno.

- Glucogenólisis: procesos de degradación del glucógeno.

- Biosíntesis de aminoácidos y su activación (unión de los aminoácidos con el ARNt): es necesario para la síntesis de las proteínas.

- Modificaciones protéicas.

- Lipogénesis: la biosíntesis de ácidos grasos se realiza por condensaciones sucesivas de maconil-CoA.

- Fermentación láctica: en condiciones anaerobias, las células musculares transforman el ácido pirúvico de la glucólisis en ácido láctico.

- Reacciones en las que intervienen en ATP y el ARNt.

En el citosol se estructura una red de filamentos y túbulos protéicos que constituyen el citoesqueleto. Además, hay ogánulos sin membrana, como los ribosomas y macromoléculas con función de reserva energética en forma de gránulos denominados inclusiones.


Citoesqueleto de célula eucariota (núcleo en azul)
Citoesqueleto de célula eucariota (núcleo en azul)



  • INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS

Las inclusiones citoplasmáticas son acumulaciones de sustancias hdrofóbicas, situadas en el citoplasma, y que no están rodeadas de membrana. Se encuentran en células eucariotas y procariotas. Suelen ser sustancias con función de reserva energética; pigmentos con función protectora o sin función; o proteínas precipitadas.

1. INCLUSIONES DE RESERVA

  • En células animales.

- Glucógeno: abunda en las células epáticas y en las musculares. El glucógeno hepático se hidoliza hasta glucosa y pasa a la sangre, y por ella a todas las células. El glucógeno de las células musculares solo es consumido por ellas.

- Lípidos: generalmente son triglicéridos que se pueden almacenar formando gotitas en el citosol, espacialmente en las células adiposas.

  • En células vegetales.

- Gotas de grasa: se encuentran el las células de las semillas oleaginosas.

- Aceites esenciales: están formados por terpenos que forman gotitas líquidas presentes en las células de las plantas aromáticas y el el pericarpio de los cítricos.

- Látex: es un líquido lechoso y pegajoso producido en el citoplasma que sirve para taponar heridas.

2. PIGMENTOS

Son sustasncias coloreadas de naturaleza química diversa presentes en los tejidos de los animales. Algunos ejemplos son:

- Lipofucsina: es un pigmento amarillo parduzco que es un producto final de la actividad celular. Abunda en células nerviosas y cardíacas envejecidas.

- Hemosiderina: es una sustancia pardoamarillenta resultante de la degradación de la hemoglobina cuando se destruyen los eritrocitos.


3. INCLUSIONES DE PROTEÍNAS PRECIPITADAS

Son depósitos de diferentes tipos de proteínas, muchas veces cristalizadas, que presentan algunas células animales. Generalmente son productos de deshecho.


(las flechas indican las inclusiones citoplasmáticas musculares)
(las flechas indican las inclusiones citoplasmáticas musculares)






  • EL CITOESQUELETO

Prezzi.
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El citoesqueleto es una estructura supramolecular o red tridimensional de filamentos que contribuye a la integridad de la célula. Define la forma y arquitectura (distribución) celular, permite el movimiento y transporte intracelular (por medio de proteínas motoras), media procesos de endocitosis y exocitosis, participa activamente en la mitosis y en los procesos de modulación de receptores de superficie (define la conformación y función de los receptores), crea compartimientos (favorece la organización funcional); y participa en los procesos de interacciones intercelulares.
El citoesqueleto está formado por tres tipos de estructuras bien definidas: Los microtúbulos, Los microfilamentos (filamentos de actina) y Los filamentos intermedios. Cada una de estas estructuras posee proteínas asociadas características.
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Microtúbulos
Los microtúbulos son estructuras altamente dinámicas, estabilizadas por un grupo de proteínas denominadas proteínas asociadas a microtúbulos (MAPs).
Las principales funciones de los mircrotúbulos son:
-Realizar en movimiento de la célula; principales elementos estructurales de cilios y flagelos.
-Servir de base para estructurar el citoesqueleto; los microtúbulos son los componentes más importantes del citoesqueleto.
-Determinar la forma de la célula; en el caso del axón de las neuronas presentan es su estructura alargada un eje de microtúbulos.
-Organizar la distribución interna de los orgánulos; algunos orgánulos se desplazan por la célula mediante microtúbulosy otros permanecen inmóviles.
-Movilizar los cromosomas; en los procesos de división celular se forma el huso acromático que reparte los cromosomas entre las dos células hijas.

Entre sus propiedades destaca su polaridad, que consiste en el comportamiento diferente de sus dos extremos: mientras que uno se polariza o se alarga (extremo positivo), el otro tiende a acortarse o despolimerizarse (extremo negativo). Además, los filamentos de actina intervienen en la fagocitosis, en los procesos de contracción muscular y en la producción de corrientes citoplasmáticas.
Por su parte, los filamentos intermedios son fibras proteicas de gran resistencia que desempeñan una función estructural en las células, sobre todo en aquellas que están sometidas a importantes tensiones mecánicas.
Filamentos

El citoesqueleto celular consiste en una malla tridimensional de filamentos proteicos cuyas principales funciones son:
  • Proporcionar el soporte estructural para la membrana plasmática y los orgánulos celulares
  • Proporcionar el medio para el movimiento intracelular de organelas y otros componentes del citosol
  • Proporcionar el soporte para las estructuras celulares móviles especializadas, como cilios y flagelos, responsables de la propiedad contráctil de las células en tejidos especializados como el músculo
  • Intervienen en la contracción muscular, al asociarse a filamentos de miosina y otras proteínas
  • Intervienen en los procesos de fagocitosis, mediante la formación de pseudópodos
  • Forman el anillo contráctil que finalmente da lugar a la separación de las células hijas durante la mitosis
  • Refuerzan la membrana plasmática, formando justo por debajo de la misma una densa red de filamentos conocida como cortex celular

Filamentos intermedios

Su principal función es la de brindar sostén estructural a la célula, ya que su gran resistencia tensil es importante para proteger a las células contra las presiones y las tensiones. Hay filamentos intermedios de muchos tipos: de queratina (en las células epiteliales), filamentos de la lámina nuclear (que refuerzan la membrana nuclear), neurofilamentos (ubicados en células nerviosas), etc.

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  • EL CENTROSOMA

El centrosoma, también llamado citocentro, se considera como el centro dinámico de la célula porque corresponde a la zona del citoplasma donde se encuentra el centro organizador de microtúbulos (COM), que es el que genera los microtúbulos.


El centrosoma tiene 1-2 micras (μm) en diámetro, y está localizado en la periferia del núcleo durante la interfase (fase G1 y G0) del ciclo celular. Está formado por dos centríolos dispuestos ortogonalmente (en un ángulo de 90º). Cada centríolos está formado por nueve tripletes de microtubulos que forman una estructura cilíndrica en forma de barril de aproximadamente 0.5 μm de largo por 0.2 μm de diámetro.
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Los dos centríolos son estructuralmente diferentes, uno llamado centríolo “madre”, es el más viejo de los dos, y tiene un conjunto de apéndices extra (distales y subdistales) en uno de sus extremos y el otro llamado centríolo “hijo” no tiene esos apéndices. Se piensa que estos apéndices son de vital importancia para el anclaje de los microtúbulos. Los centríolos se encuentran además atados por fibras de interconexión (fibras de Áster) y rodeados por una matriz centrosómica compuesta de material pericentriolar (PCM), material denso que forma de una red ordenada de proteínas que son necesarias para el inicio del ensamblaje de los microtúbulos que crecerán a partir de aquí hacia la periferia de la célula, siendo por lo tanto el sitio de organización de los microtubulos del citoplasma.

Los centrosomas a través de material preicentriolar originan las estructuras constituidas por microtúbulos como los undulipodios (cilios y flagelos) que se encargan del desplazamiento, el huso acromático que se encarga de la separación de los cromosomas durante la división celular y la estructura del citoesqueleto, ya que los microtúbulos son la base de su estructura.
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Existen dos tipos de centrosomas en función de la existencia de centriolos en su interior:

- Centrosomas con centriolos: Lo podemos encontrar en células de algas, protozoos y animales.
-Centosomas sin centriolos: Se encuentra en las células de los hongos, vegetales superiores y protozoos.

  • CILIOS Y FLAGELOS
Los cilios y flagelos también llamados undulipodios, son prolongaciones citpoplasmáticas móviles situadas en la superficie celular que presentan una estructura interna formada por nueve dipletes de microtúbulos y dos microtúbulos centrales, la denominada estructura 9+2.
Están recubiertos por la membrana plasmática y tienen un grosor de unas 0,2 µm.
Desde el punto de vista estructural, no existen diferencias entre ellos. Cuando estas prolongaciones son cortas y numerosas reciben el nombre de cilios; si son más largas y menos abundantes, se les denomina flagelos.
Los cilios se encuentran en gran número, mientras que los flagelos son mucho menos numerosos (normalmente uno o dos).
Los cilios son de menos tamaño, 5-10 μ (Micras) y los flagelos de 100-200 μ
El movimiento de los cilios es de batimiento, es decir, se mueven a un lado y a otro, mientras que los flagelos tienen movimiento ondulatorio.
En la estrucutura de cilios y flagelos se distinguen cuatro partes:
a) Tallo o Axonema: prolongación citoplasmática recubierta por la membrana. Está compuesto por 9 pares o dobletes de microtúbulos
externos unidos entre sí y radialmente a un par de microtúbulos centrales. Los microtúbulos están unidos a moléculas protéicas entre las que destacan:
- Nexina, que une los diferentes periféricos entre sí y mantiene la estructura cilíndrica del axonema
- Fibras radiales, une los dipletes periféricos con la vaina que rodea los dos microtúbulos centrales
- Dineína, permiten el movimiento entre los diferentes grupos de microtúbulos y origina el movimiento del undulipodio.

external image image013.gifb) Zona de transición: situada a la altura de la membrana plasmática. Consta de 9 dobletes de microtúbulos.
c) Corpúsculo basal o cinetosoma: centríolo en el existe un eje tubular central de donde parten 9 láminas radiales que llegan hasta 9 tripletes de microtúbulos
d) Raíces: microtúbulos que conectan al cilio o flagelo con el citoesqueleto.















  • LOS RIBOSOMAS
Los ribosomas son unas estructuras globulares, carentes de membrana, constituidas por proteínas asociadas a ácidos ribonucleicos ribosómicos (ARNr) procedentes del nucléolo. Están en todas las células, aunque son escasos en los glóbulos rojos y en los espermatozoides maduros.
Se encuentran dispersos en el citosol o adheridos a la membrana del retículo endoplasmático rugoso por la acción de las proteínas riboferinas.
  1. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS RIBOSOMAS.

En las células eucariotas, son corpúsculos esféricos de 200 Å de diámetro, de textura porosa, con una velocidad de sedimentación de 80 S. Están coonstituidos por dos subunidades:
-subunidad pequeña: sedimenta a valores de 40 S.
-subunidad grande: sedimenta a valores 65 S.
En el citoplasma estas subunidades se unen para sintetizar proteínas.
Cada ribosoma contiene un 80% de agua, un 10% de ARNr y un 10% de proteínas.

Los ribosomas son los responsables de la biosíntesis de las proteínas. El ARNm se une a la subunidad pequeña y despues a la subunidad grande, iniciándose así la traducción del mensaje del ARNm. Una vez acabada la síntesis de la proteína las dos subunidades se separan. Las moléculas del ARNm son leídas por una serie de 5 a 40 ribosomas, distanciados entre sí unos 100 Å, estas cadenas componen los polirribosomas o polisomas.

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ribosoma durante la traducción.
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  • MATRIZ EXTRACELULAR

La matriz extracelular (MEC) es el conjunto de materiales extracelulares que forman parte de un tejido.La MEC es un medio en el que están "inmersas" las células. Asíla MEC es la sustancia del medio intersticial.
La MECes un componente biológico importante. Los animales pluricelulares se distinguen por su capacidad para la pluricelularidad con una morfogénesis compleja que implica asociaciones celulares cooperativas para formar tejidos. Ahí es donde es importante y distintivala MECcomo componente cohesivo y medio logístico de integración de las diferentes unidades funcionales celulares.
Se encarga de degradar los desechos tóxicos que no necesita nuestro cuerpo para así purificarnos.

Funciones


Las funciones dela MECson una extensión de las características físico-químicas de los componentes de la misma. Las más importantes son:
  1. Rellenar los intersticios o espacios entre las células.
  2. Conferir resistencia mecánica (a la compresión, estiramiento, etc.) a los tejidos.
  3. Constituir el medio homeostático, nutritivo y metabólico para las células.
  4. Proveer fijación para el anclaje celular.
  5. Constituir el medio táctico para el tránsito celular, principalmente en la organogénesis.
  6. Comunicación celular: Ser el medio por el cual se transportan diferentes señales entre las células.
  7. Ser un reservorio de diferentes hormonas.

  • PARED CELULAR


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La pared celular vegetal está formado por una mezcla de polisacáridos y otros polímetros que son secretados por la célula y ensamblados en una organizada red unida por enlaces covalentes y no covalentes; también contienen proteínas estructurales, enzimas, polímeros fenólicos y otros materiales que modifican sus características físicas y químicas. Su función primaria es regular el volumen celular y determinar la forma celular.

Estructura de la Pared Celular

Las paredes de las plantas posee tres partes:
Una pared primaria: se forma cuando las células se encuentran en crecimiento y se considera que es una pared relativamente especializada, con una estructura muy similar en todas los tipos de células vegetales.

pared secundaria: Es la capa más cercana a la membrana plasmática se forma una vez se ha detenido el crecimiento.

Laminilla media: Es el lugar que une las paredes primarias y secundarias, principalmente de naturaleza péctica.
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La pared celular está penetrada por pequeños canales llamados plasmodesmata, que conectan las células cercanas. Los plasmodesmata funcionan en la comunicación entre las células, permitiendo el transporte pasivo de pequeñas moléculas y el transporte activo de proteínas y ácidos nucleicos entre el citoplasma de las células cercanas.

Composición de la Pared celular


En las paredes primarias, las microfibrillas de celulosa son el componente fundamental de la pared celular, y se encuentran en una matriz altamente hidratada. Esta estructura proporciona robustez y flexibilidad. La matriz se compone de dos grupos de polisacáridos, llamados hemicelulosa y pectinas, más una pequeña cantidad de proteínas

- Microfibrillas de celulosa
La celulosa es el principal componente de las paredes celulares. La celulosa en la pared celular está empaquetada en microfibrillas de cadenas lineales de unidades de β-D-glucosa unidas por enlace β-1-4-O-glucosídico. Las microfibrillas de celulosa son estructuras relativamente rígidas que contribuyen a conferir dureza y un refuerzo estructural a la pared celular.

- Hemicelulosas
Son polisacáridos que se unen de una manera característica a la superficie de celulosa. Pueden atar a las microfibrillas de celulosa juntas en una red cohesiva. Otro término que caracteriza a estas moléculas es glucanos de entrecruzamiento.

- Pectinas
Las peptinas forman un gel hidratado en la cual la red celulosa hemicelulosa está embebida. Actúan como un relleno hidrofílico para prevenir la agregación y el colapso de la red de celulosa. Determinan también la porosidad de la pared celular a las macromoléculas.


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