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CITOPLASMA
Es el medio interno de la célula comprendidopordetrásdelamembranaplasmáticaydelantedelamembrananuclear.
El citoplasma es una sustancia de naturaleza coloidal debido a la diversidad demoléculas disueltas como son:proteínas,glúcidos,lípidos,ácidosnucleicos,ionesysales.
Todos estos biocompuestos están dispersos en agua,que resulta ser el componentemás abundante (85% delvolumencitoplásmico).
2. IMPORTANCIA
La existencia de la célula depende del conjunto dereaccionesquesecumplenenelcitoplasma.
Ejemplo:
• Glucólisis:degradacióndelaglucosa.• Síntesisdeproteínas:elaboracióndelasproteínas.• Digestión:rompimientodelosnutrientes.• Excreción:eliminacióndeetabolitos.• Reproducción:formacióndecélulashijas,etc.• Motilidad:elementosparaelmovimiento,etc.
3. ESTRUCTURA CITOPLASMÁTICA
Para sumejorestudioel citoplasmaseordenaencuatrosecciones:
• Matrizcitoplasmática• Sistemadeendomembranas• Organelas• Inclusionescitoplásmicas
3.1 Matriz citoplasmática
El Citoplasma sepresenta comouna sustancia amorfa yhomogénea,a lacualdemanerageneral se ledenominacitoplasma fundamental,enelqueseencuentraunaseriedecorpúsculoscomponentesdelmetabolismocelular.
• La porcióno regiónmásperiférica del citoplasma seconoce como ectoplasma, corteza o citogel, que esrelativamentemásrígidaycarecedeorganelas.
• Laporciónoregiónmásinternadelcitoplasmaseconocecomo endoplasma,médulaocitosol,quepresentamenorviscosidadycontienediversasorganelas.
1. DEFINICIÓN
CITOPLASMA Y NÚCLEO
• Lisosomas (lisis: disolución; soma: cuerpo). SonvesículasqueseoriginanapartirdelcomplejodeGolgi, contienendiversas enzimas como son: fosfatasas,hidrolasas, nucleasas, lipasas, etc; todas ellas trabajandoen un medio ácido. Presentan una membrana unitariarecubierta por una capa glucoproteica que evita ladestruccióndeestamembrana.
Son los microcuerpos o corpúsculos subcelularesencargados de realizar diversas actividades específicasrelacionadasconelmetabolismocelular.
Existen discrepancias en cuanto a la denominación de organelas y/u organoides, en realidad estos términosquedan de lado cuando la célula inicia y mantiene susactividadesvitales.
Agrupaalasvescículasquecontienenenzimasparticulares,como son los citosomas.
• Peroxisomas. Estas vesículas contienen enzimas como son:peroxidasas, catalasas, oxidasas, etc. El peróxido dehidrógeno (H2O2), una sustancia tóxica, resulta delmetabolismo celular, por ello, la catalasa intervienedegradándola.
- Función. Participanenelmetabolismodelperóxidodehidrógeno,cumpliendounefectoprotectorsobrelacélula.Enlasplantasintervienelafotorrespiración,procesoenelquecooperanconloscloroplastos.
- Función. Intervienen en la digestión intracelular, enlaautofagiacelular,para larenovaciónyrecambiode loscomponentescelulares.
• Glioxisomas. Son vesículas que se originan en el retículoendoplásmico.Sucontenidoesamorfo.Almacenaenzimasque participan en el ciclo del glioxilato, conjunto dereacciones que intervienen en la transformación de lostriglicéridosenazúcares.
- Función. Losglioxisomasseformanduranteelprocesodelagerminacióndelassemillas,aldegradarlosacúmulosdelípidosenelendospermaoglúcidos.
Con una membrana
3.2 Organelas • Vacuolas: Se originan a partir de las vesículas del aparato deGolgi o del retículo endoplasmático. Son abundantes enlascélulasvegetalesytransitoriasenlascélulasanimales.Contienen diversas sustancias como: agua, pigmentos,sales,glúcidos,vitaminas,hormonas,etc.
- Función. Fundamentalmente intervienenenelbalancehídricocelular,comoenelcasode losprotozoariosenelcualparticipancomounabombacontráctilopulsátil.
Setienecomoejemploalasmitocondriasyalosplastidios.
• Mitocondrias. Adoptanformasesféricasocilíndricas.Lamembranainternaseinvaginaformandolascrestasmitocondriales,elespacioentelascrestassedenominamatrizmitocondrial.
- Función. Son las centrales energéticas de la céluladebidoaquerealizanelprocesoderespiracióncelular,pormediodeloseventosdenominados:
-CiclodeKrebs(matrizmitocondrial)
-Cadenarespiratoria(crestasmitocondriales).
La presencia del ADN particular y de sus ribosomas leconfiere la categoría de organela semiautónoma, por elhechodeelaborarsuspropiasproteínasydemultiplicarseporfisiónsimple.
Con dos membranas
• Plastidios. Son organelas que se originan a partir de losproplastidios.Seencuentranenlasalgasyplantas.Cumplendiversas funciones dependiendo de los componentesquímicosquealmacenan.
Cromoplastos (Cromos = color). Son los responsables del color de los frutos y otrasestructuras. Ejemplos: * Caroteno:Pigmentoanaranjado. Ejemplo:zanahoria. * Xantófila:Pigmentoamarillo. Ejemplo:plátano. * Licopeno:Pigmentorojo. Ejemplo:Fresa.
-Cloroplastos (Cloros = verde). Se caracterizan por presentar el pigmento clorofilacontenidoenlostilacoides,cuyareuniónformaalasgranas,sitio donde ocurre la fase luminosa de la fotosíntesis. Elespacio interno que se denomina estroma, presenta lasenzimasqueintervienenenlafaseoscuradelafotosíntesis.PresentanADNcircularyribosomas,porlotantotambiénsonorganelassemiautónomas.
• Centriolos. Son cilindros huecos que se disponenperpendicularmente entre sí y cercanos al núcleo. Estánformadospornuevetripletesdemicrotúbulos,dondecadamicrotúbulo está constituido por proteínas denominadastubulinas. Presentes en células animales, algunosprotozoariosyalgasunicelulares.
- Función. Durante el proceso de la división celular se encagande formarelhusoacromáticoconteniendoa loscromosomasdelacélula.
- Leucoplastos (Leujkos = blanco). Son los plastidiospresentesenlacélulascuyostejidosnoestánexpuestosalaluzsolar.Sonloscentrosdealmacenamientodesustanciasdereserva.- Amiloplastos.Almacenanalmidón.- Proteinoplastos.Almacenanproteínas.- Oloplastos.Almacenaaceites.
• Ribosomas. Están constituidos por dos subunidades: mayory menor, las cuales se han sintetizado en el nucléolo;químicamente están compuestos por ARN ribosómico yproteínas. Seasocianconelretículoendoplásmico(rugoso),conlasuperficieexternadelacarioteca;estándispersosenelcitoplasmaytambiénpresentesdentrodelasmitocondriasycloroplastos.
- Función. Realizan el proceso de la traducción, parte de la síntesisdeproteínas.
Estasestructurascelularescarentesdemembranaseleshaconsiderado denominarlos organoides.
3.3 Sistema de endomembranas
Esunconjuntodemembranasinternasqueabarcangranpartedelvolumencelular.Estasmembranascumplenconlassiguientesfunciones:
Sin membrana
Compartimentalización interna
Divide a la célula formando una diversidad decompartimientos(lotización).
Transporte de sustancias
Debidoasucondicióndetrabéculas,ellas llevandiversassustanciasdeunaregiónaotraenlacélula.
El desprendimiento extremo de estas organelas liberanpequeñas “bolitas” que luego almacenarán algunassustanciasespecíficas.
Loscomponentesdeestesistemason:-Golgisomas-Retículoendoplasmático
Biosíntesis de vesículas
• Golgisoma (Aparato de Golgi o Golgisoma). Esunaagrupacióndesáculosdiscoidalesocisternasquederivandeinvaginacionesdelacariotecaodelretículoendoplasmáticorugoso.
– Función. Su principal función es encargarse de lasecrecióncelular,biosíntesisdelaparedcelular,aumentarla superficie de la membrana plasmática, formación delisosomas, biosíntesis de glucoproteínas (anticuerpos),transporteyalmacenamientodeproteínas.
• Retículo endoplasmático. Conjunto de trabéculas a manera de canalessuperpuestos, que están relacionados con la carioteca.Ocupa un gran espacio intracelular; dependiendo de suasociaciónonoconlosribosomas,puedenser:
- R.E. rugoso. Lapresenciaderibosomasensusuperficiele da un carácter arrugado o tachonado. Sintetizanproteínas externamente y luego lo trasladan a lugares de usoinmediato.
- R.E. liso: Nopresentaribosomasensusuperficie.Seencarga en parte de la síntesis de los lípidos (ejemplo:hormonas sexuales). Acumulan sustancias formandosáculosqueluego,aldesprenderse,formaránalasvacuolas.
Sonsustanciasqueresultandelmetabolismocelular,pudiendosermaterialdereservaenergéticaoacumularsebajolaformadeestructurasenvesículas.Lanaturalezadeestassustanciaspuedenserorgánicasy/oinorgánicas,puedenestarpresentestantoencélulasanimalescomovegetales.
- Célulaanimal.Glucógeno,acúmulosdegrasa.- Célulavegetal.Cistolitos,rafidios,drusas.
3.4 Inclusiones citoplasmáticas
Glucógeno Drusas
CélulaAnimal
CélulaVegetal
EL NÚCLEO
Radica en comandar, dirigir, controlar y regular todas las actividades que realiza la célula; esto debido a lainformación que portan y protegen los ácidos nucleicos.Así mismo, es el corpúsculo evolutivo diferencial entrecélulaeucarióticaycélulaprocariótica.
1. IMPORTANCIA
2. DEFINICIÓN
El núcleo es considerado la porción de la célula másimportante, debido al almacenamiento del materialgenéticodelosorganismos(einclusiveenlosorganismosprocarióticos,apesardenopresentarunnúcleodefinido)sobreelmaterialgenéticoohereditarionosreferimosal:
• ADN. Principalalmacéndelcódigogenético.
• ARN. Especializadoenlasíntesisdeproteínas.
3. COMPOSICIÓN QUÍMICA
El núcleo se caracteriza por presentar los siguientes componentes:
• AbundanteADN(90%delADNcelular).
• ARNenmenorconcentración.
• Glúcidos:monosacáridos(pentosas).
• Proteínas:histonas,protaminas,enzimas.
• Lípidos.
• Salesmineraleseiones.
Laforma,tamaño,ubicaciónynúmerodependedeltipodecélulaqueseanalice.
4. CARACTERÍSTICAS
El núcleo generalmente es único y de forma ovoide. Encélulasadultasestádesplazadohacialaperiferia,cercanaa lamembranaplasmáticay laparedcelular,debidoa laformacióndelavacuola.
El núcleo generalmente es de forma esférica, aunquepuedeadoptardiversasformasdependiendodelacélula.Suele presentarse un solo núcleo en algunas células,(uninucleadas) o varios (multinucleadas). Durante elproceso de la mitosis, el material genético se duplica,notándoseunnúcleovoluminosoencadacélula.
4.2 Célula animal
5. ESTRUCTURA NUCLEAR
Elnúcleoseorganizaosecomponedecuatroestructuras:
a)Cariotecab)Cariolinfac)Nucléolod)Cromatina
4.1 Célula vegetal
También se le conoce como la envoltura nuclear omembrananuclear,lacualseparaelmediointranucleardelmedioextranuclear(citoplasma).
La cariotecaestáconstituidapordosláminasinterrumpidasporpequeñosorificiosoporosnucleares(annuli),atravésdeloscualesserealizaelintercambiodesustanciasconelmediocitoplasmático.
Los poros nucleares están rodeados por ochomasas decromatina periférica y una masa cromática central queregulaelpasajedesustancias,atodoestoseledenominael complejo de poro.
La cantidad de poros nucleares depende de la actividad celular
5.1 Carioteca (Kario = núcleo; teka = envoltura)
Esta envoltura nuclear presenta ribosomas asociados a su láminaexterna, debido a su origen oproyecciónderetículoendoplasmáticorugoso; la lámina interna presentafibrasdecromatinadispersa.
5.2 Carioplasma (Plasma = sustancia)
También se le conoce comonucleoplasma, cariolinfa o jugonuclear.Esunadisolucióncoloidalenestadodegel.Contienediversoscomponentesquímicoscomoson:
• Proteínas.Histonas,protaminas,enzimas.• Lípidos.Proteolípidos.• Nucleótidos.Nucleósidos.• Glúcidos. Glucógeno.•Salesmineraleseiones.
Es elmedio en el cual sintetizan los ácidos nucleicos. Secumplen los procesos de replicación y transcripción, eventosquecorrespondenalasíntesisdeproteínas.
5.3 Nucléolo (Nucleolus = Núcleo pequeño)
Esuncorpúsculonuclearcarentedemembrana.Suorigenseencuentraenalgunoscromosomasquepresentanunaseccióncromatínicadenominada Región Organizadora del Nucléolo (RON).
El Nucléolo químicamente está compuesto por ARN,proteínas,pequeñascantidadesdeADN,lípidosyglúcidos.Estos gránulos son los precursores de los ribosomas,es decir, sintetizan las subunidades (mayor y menor)ribosómicas que luego serán exportadas al citoplasmaparasuposteriorensamblaje.
El número de nucléolos por célula depende de los requerimientos de la síntesis de ribosomas y porconsiguientedelanecesidadporproteínas.
Hayqueconsiderarqueduranteladivisióncelular,elolosnucléolos se desorganizan, volviéndose a condensar en las nuevascélulashijas.
Estructura
5.4 Cromat ina : (1879, F l emming u s a e l término cromatina)
Importancia
Lacromatinaeselreservoriodelainformacióngenética.Enellaseencuentrancodificadostodoslosrasgosocaracteres,tantointernoscomoexternosdecadaorganismo.
LaprincipalactividadofuncióndelacromatinaessintetizarelARN,elcualllevaráposteriormentealaformacióndelasrespectivasproteínas(traducción).
Definición
Esunagregadosupramolecularheterógenonucleoproteico,constituido por masas densas de ADN asociadas conproteínas básicas (histonas), proteínas no histónicas,pequeñas cantidades de ARN, además de fosfolípidos yCa2+.
Lacromatinadependiendodesuempaquetamientopuedepresentarsebajodosformasotipos:
• Heterocromatina. Eseltipodecromatinacondensadadurantelainterfase,formandoloscromocentrosonucléolosfalsos.Susdistribuciónestálocalizadaendiferenteslugaresdelcromosoma.
• Eucromatina. Es la porción de la cromatina quepermanece en un estado no condensado y disperso, ocupandoelmayorvolumendelespacionuclear.Enestetipodecromatinaloscromosomassehallandispersosensusfinoscomponentesmacromoleculares.
5.5 Cromosomas (chromos=color, soma= cuerpo)
La importancia de estas estructuras nucleares radica en el ADN del cual están constituidos, es decir, la codificaciónhereditariaseencuentraenlassecuenciasdenucleótidosqueconformanunaseriedegenes (cistrones),que luegoseexpresaránbajolaformadeunadeterminadaproteína,la cual se manifiesta en una o más características queaparecerán en el organismo portador y posteriormentedelegadoaladescendencia.
Importancia
Definición
Los cromosomas, son cuerposnuclearesque resultandeladuplicaciónycondensacióndelacromatina,duranteelprocesodedivisióncelular.
Su morfología se observa en la profase, alcanzando sumáxima condensación en la metafase. En cuanto a sunúmero y características, son típicos en cada especie(cariotipo o idiograma).
Su alteración numérica (exceso o defecto) o morfología,de manera natural o inducida, genera en el individuo o en el descendiente un cuadro anormal de características(síndrome).
Nomenclatura
Lostérminosquesemencionaránacontinuaciónaparecencasientodosloscromosomas:
• Cromátida. Se aplica a la longitud total del cromosoma, siendo
dos cromátidas en cromosomas metafásicos y unacromátidaenloscromosomasanafásicos.
• Cromonema. Es la cromátida en su estado temprano de
condensación. Está constituido por fibras de ADN yproteínasbásicas(histonas).
• Cromómero. Resulta ser cúmulos de material cromatínico, que
se dispone a lo largo del cromonema a manera de cuentasdecollar.
• Centrómero. Es la estructura que se forma por la constricción
primariaquereúnelashebrasdelascromátidas.Eselpuntodondeconvergenlasfibrasdelhusoacromático.
• Cinetocoro. Es un disco proteico, adherido a la cromatina
centromérica.Esel lugaro regióndondesefijan losmicrotúbulosdelhusoacromático.
• Telómeros. Son las porciones finales de loscromosomas.
• Satélites. Son cuerpos esféricos separados del resto de
cromosomas, formados por constriccionessecundarias.Presentesenalgunoscromosomas.
• R.O.N. (Regiónorganizadoradelnucléolo). Porcionesdelcromosoma,dondelosgenescodifican
a losARNribosómicos,paraformar,posteriormente,losnucléolos.
¿Sabías qué?
Debido a la gran biodiversidad de organismos hasta lafecha conocidos, existen también una diversidad deformasytamañosdeloscromosomas.
• Por la posición del centrómero: Metacéntrico.Cromosomaconbrazosdeiguallongitud.Submetacéntrico.Conbrazosdediferentelongitud.Acrocéntrico.Conunbrazocortoyotrolargo.Telocéntrico.Conelcentrómeroenunodesusextremos.
Clasificación
• Por los caracteres que transmiten:
Cromosomas somáticos o autosomas.Portanconsigolosgenesresponsablesdelosrasgosocaracterísticasfísicasdelorganismo.Ejemplo:colordeojos,tipodepelaje,etc.
Cromosomas sexuales o alosomas.Sonloscromosomasque llevan la información sexual, por consiguientedeterminanelsexodelorganismo(masculinoyfemenino).
Lossereshumanostienen46cromosomas.LoscromosomassonsegmentosdeADNlargoscontenidosdentrodelnúcleodelascélulas.Enelnúcleodecadacélulahay23paresdecromosomasó46cromosomasentotal.LaotrapartedelADNquecontienenlascélulasseencuentraen lasmitocondrias, lascualestienengenesimportantesensupropiahebradeADN,denominadaenocasiones«elcromosomanúmero47».Losgenesdelcuerpoestáncontenidosdentrodeestos46cromosomasnuclearesyenelcromosomamitocondrial.Dosdeestoscromosomas,elXyelY,determinanelsexoysedenominancromosomas sexuales.Lasmujerestienen 2 cromosomas X y los hombres tienen un cromosoma X y uno Y. La función del cromosoma Y esdeterminarelsexomasculino,peroademásdeestonohacemuchomás.Los 44 cromosomas restantes se denominan cromosomas autosómicos.Loscromosomasexistenenpares.Porconveniencia,loscientíficoshanenumeradolosautosómicosenparesdesdeel1hastael22.ElcromosomaXyelYcorrespondenalparnúmero23.Cadaunodelospadresaportaalbebélamitaddecadapardecromosomas,esdecir23cromosomas,22autosómicos y 1 sexual. Lasmujeres siempre aportan a su bebé un cromosoma Xmientras los hombresaportanyaseaunoXounoY.Porlotanto,elhombreesquiendeterminaelsexodelbebé.Todosloscromosomasmitocondrialesprovienendelamadre,mientrasqueelpadrenohaceningúnaportealosgenesmitocondrialesdelbebé.Aestehechoseledenominalaherenciamaterna.
Practica dirigida N° 6
1. Organelaencargadadeladigestióncelular:
a) Cloroplasto b) Núcleo c) Lisosoma d) Vacuola e) Mitocondria
2. LasíntesisdeATPanivelcelularserealizaenla(el):
a) Ribosoma b) Mitocondria c) Leucoplasto d) Centriolo e) Vacuola
3. Lacromatinaseencuentraenelnúcleoyseencuentraformadopor:
a) ADN+ARN b) ADNsolamente c) ARN+Histonas d) ARNsolamente e) ADN+Histonas
4. Ladetoxificacióndelosfármacosyvenenosserealizaenel:
a) Glogi b) Rer c) Proteosoma d) Rel e) Cromoplasto
5. Soncomponentesdelnúcleo,excepto:
a) Carioteca b) Nucleoide c) Nucleoplasma d) Cromatina e) Nucleolo
6. Eselencargadodecontrolarelfuncionamientodelacélulaeucariota:
a) Nucleoide b) Núcleo c) Nucleolo d) Nucleoplasma e) Nucleoproteina
7. Elribosomaeslaencargadadeformarproteínas,estaorganelaestáformadapor:
a) ADN+Proteínas b) ARN+Histonas c) ARN+Proteínas d) ARN+Cinetocoros e) ADN+Histonas
8. Sonorganelasbimembranosas,lamitocondriayel:
a) Ribosoma b) Cloroplasto c) Citoesqueleto d) ComplejodeGolgi e) Flagelo
9. El espermatozoide se mueve gracias a su ____ queestaconstituidodemicrotubulos:
a) Cilio b) Citoesqueleto c) Centriolo d) Flagelo e) Centrosoma
10. Eslaencargadadedarlelaformaalacélula:
a) Cromoplasto b) Citosoma c) Citosol d) Centriolo e) Citdesqueleto
Tarea domiciliaria N° 6
1. Lapartelíquidadelacélulaeucariotasedenomina:
a) Citoesqueleto b) Ribosoma c) Citosol d) RER e) REL
2. Eslaendomembranaencargadadesintetizarproteínasportenerribosomas:
a) REL b) Cromoplasto c) RER d) Nucleolo e) Citoesqueleto
3. El centriolo se encarga de formar el ____ paratransportarcromosomasenladivisióncelular:
a) Husomitotico b) Microfilamento c) Flagelo d) Filamentointermedio e) Cilio
4. Lafotosíntesisvegetalsedagraciasaquedentrodelacélulaseencuentrael:
a) Cloroplasto b) Lisosoma c) Centriolo d) Nucleolo e) Ribosoma
5. Son losencargadosde transformarelH2O2enH2O y O2:
a) Lisosoma b) Golgisoma c) Glioxisoma d) Etioplasto e) Perixisoma
6. Enlasplantasseconviertenaglúcidoslostrigliceridosgraciasalaorganeladenominada:
a) Cloroplasto b) Glioxisoma c) Leucoplasto d) Cromoplasto e) Proteinoplasto
7. En las plantas el agua, pigmentos y desechos seacumulanenlaorganelallamada:
a) Lisosoma b) Núcleo c) Vacuola d) Glioxisoma e) Cloroplasto
8. El cromosoma es resultado de la condensación de la cromatina,porlotantoestaconstituidode:
a) ADN+Histonas b) SóloHistonas c) SóloADN d) ARN+Histonas e) ADN+ARN
9. Los ribosomas forman proteínas, estas organelas seformanenel:
a) Plasmalema b) Nucleolo c) Nucleoide d) Nucleoplasma e) Poronuclear
10. El citoplasma y nucleoplasma de la célula se comunican medianteel:
a) Poronuclear b) Plasmodesmo c) Desmotúbulo d) Desmosoma e) Hemidesmosoma