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Biología. 2º bachilleratoUnidad 8. Citología II (EL CITOSOL Y ESTRUCTURAS NO MEMBRANOSAS
C.E.M HIPATIA-FUHEMProfesor: Miguel Ángel Madrid
8 El citosol y las estructuras no membranosas de la célula
Biología. 2º bachilleratoUnidad 8. Citología II (EL CITOSOL Y ESTRUCTURAS NO MEMBRANOSAS
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Esquema
El citosol y las estructuras no membranosas de la célula
1. El citoplasma
2. Inclusiones citoplasmáticas
3. El citoesqueleto
4. El centrosoma
5, Los cilios y los flagelos
6. Los ribosomas
7. La matriz extracelular
8. La pared celular
La pared celular de vegetales
La pared celular de hongos
3.1- Microfilamentos
3.2. Filamentos intermedios
3.3. Microtúbulos
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Recursos para la explicación de la unidad
El citoplasma Inclusiones citoplasmáticas
El citoesqueleto
El centrosoma Los cilios y los flagelos
Los ribosomas
La matriz extracelular
La pared celular de vegetales
La pared celular de hongos
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El citoplasma
Ameba
Citoplasma = Hialoplasma (citosol) + Orgánulos + citoesqueleto + inclusiones
El citoplasma constituye el interior de celular a partir de la membrana plasmática. Una parte de él se constituye de orgánulos y
estructuras fibrilares.
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El citoplasma
Citoplasma = Hialoplasma + Orgánulos + citoesqueleto + inclusiones
Composición del hialoplama o citosol:
Agua (70 %)EnzimasMetabolitosARNm, ARNt, ATP Inclusiones (grasa, glucógeno, gas…) Proteínas, aminoácidos. Lípidos. Polisacáridos y monosacáridos.
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El citoplasma
Citoplasma = Hialoplasma + Orgánulos + citoesqueleto + inclusiones
Composición del hialoplama o citosol:
No todas las zonas presentan la misma composición, lo que det4ermina la existencia de diferencias químicas y viscosidad.
Las áreas de mayor viscosidad poseen consistencia gelatinosa o de gel.Las áreas tan fluidas como el agua están en estado de sol.
El paso de un estado a otro (so, gel, viceversa) supone movimientos intercelulares que a veces supone cambios en la forma de la célula
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El citoplasma
Citoplasma = Hialoplasma + Orgánulos + citoesqueleto + inclusiones
Funciones:
Regulador del pH intracelular.oSíntesis de ciertos compuestos sencillos: aminoácidos, nucleótidos, ácidos grasos…oGlucogenolisisoGlucogenogénesisoGlucolisisoFermentacionesoGluconegogénesis…
Almacenamiento de ciertas sustancias.
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2. Inclusiones citoplasmáticas
Depósitos de aceite en hoja de romero
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2. Inclusiones citoplasmáticas
Inclusiones
Aparecen en células procariotas y
eucariotas
Son acumulaciones de sustancias hidrófobas, sin rodear de membrana
Inclusiones de reserva
Proteínas precipitadasSustancias de
desecho
Pigmentos(sus coloreadas)
Lipofucsina (amarilla). En células nerviosas y
cardíacas viejas
Hemosiderina: Producto de degradación de la Hb de
eritrocitosEn animales En vegetales
Glucógeno Triglicéridos Gotas de grasaAceites esenciales (geraniol, mentol…)
Látex (tapona heridas)
Células hepáticasCélulas musculares
Células adiposasSemillas
oleaginosas
Pericarpio frutosCélulas en aromáticas
EuforbiasÁrbol del caucho
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2. Inclusiones citoplasmáticas
Micrografía MET de hepatocito. Seobserva gran cantidad de
mitocondrias (M), gránulos de glucógeno (G) y algunos lisosomas (L).
Adipocito con diversas gotas de grasa (Li) y
núcleo (N)
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2. Inclusiones citoplasmáticas
Árbol del caucho (látex)
Euforbias
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3. El citoesqueleto
¿Dónde lo encontramos? Aparece
en TODAS las células eucariotas
¿Qué es? Red de proteínas o filamentos proteicos de distinto grosor extendidos por el citoplasma y que se anclan en la membrana plasmática. Proporcionan un armazón o esqueleto interno, que da forma a la célula, organiza la posición de los orgánulos y posibilita sus movimientos.
Se clasifican en:
Filamentos de actina (microfilamentos)Filamentos intermediosMicrotúbulos
Citoplasma = Hialoplasma + Orgánulos + citoesqueleto + inclusiones
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El citoesqueleto
Membrana plasmática
Microfilamentos
Filamentos intermedios Microtúbulos
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3.1. Microfilamentos
Microfilamento
Extremo (+) crecimiento rápido
Extremo (-) crecimiento lento
Monómeros de actina
2 cadenas enrolladas en forma de hélice.
Distribución celular:
Se extienden por todo el citoplasma, pero abundan debajo de la membrana (forman el córtex celular)
Filamentos con enrollamiento helicoidal
Resultan de la polimerización de la actina.
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Microfilamentos
Funciones:
Mantener la forma celular.Movimiento celular (pseudópodos)Estabilizar prolongaciones citoplasmáaticas (microvellosidades)Contracción muscular (típicos de células musculares)División celular (citocinesis, anillo contráctil en células animales)Movimientos de ciclosis o corrientes citoplasmáticas que permiten desplazar los orgánulos.
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Microfilamentos
Microfilamento (2 protofilamentos)
Movimiento de contracción muscular
ActinaMiosina
Músculo relajado
Músculo contraído
Cabezas de miosina
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3.2. Filamentos intermedios
Filamento intermedio
VOLVER
Distribución celular:
Se extienden por todo el citoplasma.
Tipos
NeurofilamentosTonofilamentos(filam. Queratina)
Filamentos desnina
Axón (neuronas)Desmosomas(cél. Epiteliales)
Células musculares
Tejido conjuntivo(fibrocitos)
Filamentos vimentina
Funciones
Estructurales (mantienen forma de la célula, evitando roturas de la membrana y forman la lámina celular)
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3.3. Microtúbulos
Microtúbulo
Protofilamento
α-tubulina
β-tubulina
250 Å
1132
3
4
5
6789
10
11
12Estructura filamentos tubulares de la proteína globular tubulina, que forma dímeros. Extremo (+) crecimiento rápido
LocalizaciónIrradian (se originan) desde el C.O.M del centrosoma hasta la periferia nuclear (en vegetales
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Microtúbulos
Microtúbulo
Protofilamento
α-tubulina
β-tubulina
250 Å
1132
3
4
5
6789
10
11
12
Extremo (+) crecimiento rápido
Funciones-Mantenimiento forma celular.- Movimiento celular (cilios y flagelos)-Transporte orgánulos-Transporte cromosomas-Formación huso mitótico o acromático.
Estructuras derivadas-Centrosoma-Cilios y flagelos-Huso acromático-Centriolos
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4 ¿Qué es el Centro organizador de microtúbulos?
Región, presente en células eucariotas, desde la que parten los microtúbulos y en la que se inicia su ensamblaje. •En las células animales está constituido por el centrosoma.•En las células vegetales, que carecen de centrosoma, es una región con microtúbulos poco definida, sin estructuras características.
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4. El centrosoma en células animales
Centrosoma con centriolos y áster de una célula animal , en protozoos, algas (astrales)
Centrosoma sin centriolos ni áster de una célula vegetal y de hongos(anastrales)
Funciones-Centro organizador de microtúbulos (COM), por tanto responsable de los movimientos celulares
Localización:En todas las células eucariotas animales, cerca del núcleo
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Estructura del centrosoma
Fibras del áster: microtúbulos radiales que sirven para fijar los centrosomas a la membrana plasmática durante la mitosis
Material pericentriolar
(COM)
Diplosoma
Centriolo
ESTRUCTURA 9 + 0
Los tres microtúbulos que constituyen un triplete están ligeramente desplazados respecto a la generatriz del cilindro. Se denomina
microtúbulo A al más interno y más próximo al eje central, microtúbulo B al del medio y microtúbulo C al más exterior.
los microtúbulos adyacentes se unen entre
sí por una proteína denominada NEXINA
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Centriolos (9+0)
Fibras del áster
Material pericentriolar
Diplosoma
Centriolo
AB
C
Triplete
Puente proteico
MicrotúbulosLocalización:Solo en células eucariotas animales
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Centriolos (9+0)
Microtúbulo A es completo (13 protofilamentos)
Microtúbulo B (10 protofilamentos)
Microtúbulo C (10 prot)
Funciones (a partid de los centriolos se forman…)-Formación undulipodios- Huso acromático (separa cromosomas)- Estructura citoesqueleto
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Cilios y flagelos
Apéndices móviles formados por microtúbulos.Los cilios son cortos y, en las células que se presentan, suelen ser abundantes. Sus movimientos son de batida de forma coordinada creando ondas.Los flagelos son largos y, cuando existen, solo se presentan en número de uno o dos. Realizan un movimiento ondulatorio en forma de látigo.
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Cilios y flagelos
La estructura de cilios y flagelos es similar y derivada del centriolo. Se distinguen tres zonas principales: - El tallo o axonema- La zona de transición.- El cuerpo basal
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Tallo o axonema
Corte transversal del axonemaEstructura 9 + 2
Corte transversal del corpúsculo basalEstructura 9 + 0
Zona de transición, desaparece el par de microtúbulos centrales y aparece la placa basal que conecta el cilio o flagelo con la mb plasmática
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Dineina: responsable del movimiento
Nexina: une dobletes periféricos
Corte transversal del tallo o axonema(estructura 9+2)
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Corte transversal de la placa basal(estructura 9+0)
Estructura idéntica a la de un centríolo
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Repasamos: ¿Qué representa cada microfotografía electrónica?
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Los cilios y los flagelos
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6. Los ribosomas
70 S
50 S30 S
80 S
40 S 65 S
Ribosoma procariotaMitocondrias y
cloroplastos
Ribosoma eucariota
Composición:Partículas sin membranaVarios tipos de proteínas + ARNr (ribonucleoproteínas)
Descubiertos por Palade 1953Solo observables al M.eEn todas las células (escasos en G-rojos)
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Mayor
Menor
En los ribosomas se distinguen tres lugares diferentes de unión de los ARN. El sitio P (peptidil), donde se sitúa lacadena polipeptídica, el sitio A (amonoacil) donde entran los aminoácidos, y el sitio E (donde se sitúa el ARNt antes de
salir de los ribosomas)
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Localización: En todas las células-Dispersos citosol (polirribosomas)-Adheridos a las membranas R.E.r (por riboforinas a la subunidad mayor)-Cara citosólica membrana nuclear- Libres en la matriz de mitocondrias- Libres en el estroma de cloroplastos
Funciones-Intervienen en la síntesis de proteínas uniendo los aminoácidos un orden predeterminado
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Los ribosomas
Subunidad mayor
Subunidad menor
ARNm
Péptido en formación
Cadena polipeptídica
formada
Disociación de las
subunidades del ribosoma
Polisoma
traducción
formado sobre el ARNm en
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7. La matriz extracelular (típica de células animales)
Ácido hialurónico Proteína filamentosa Glucosaminoglucano Elastina
Colágeno
Fibronectina
Se encuentra por fuera de la membrana plasmáticaRellena el espacio intercelular, uniendo a las células y
contribuyendo a su cohesión y relaciónEn los animales es el medio en el que se encuentran
las células que forman los tejidos.Se constituye de compuestos que segregan algunas células
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9. La pared celular de vegetales
Vacuola
Lámina media
Pared secundaria
Pared primaria
Membrana plasmática
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9. La pared celular de vegetales
LocalizaciónEncima mb plasmáticaAparece en células vegetales y algas
Composición químicaFibras de celulosaMatriz de agua, hemicelulosa, pectinas y sales minerales
FunciónExoesqueleto (da forma y rigidez, impidiendo su ruptura)Permite mantener la planta erguidaImpide rotura de la célula
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9. La pared celular de vegetales
Estructura
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Pared primariaMás gruesa que la lámina mediaSe forma antes de que la célula complete su crecimientoPermite que la célula se expanda y crezca.Flexible y elástica
Lámina media:Primera capa que se sintetizaEntre paredes de células adyacentesDelgada y flexible
Pared secundaria:Gruesa y rígidaAparece cuando cesa el crecimientoPermanece incluso después de la muerte de la célulaMás gruesa que la primariaFormada de celulosa y lignina y de otras moléculas que varían según la célula (cutina, suberina, sales minerales…)
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9. La pared celular de vegetales
Vacuola
Lámina media
Pared secundaria
Pared primaria
Membrana plasmática
Plasmodesmos:Comunicaciones citoplasmáticas en lámina media
Punteaduras:Cavidades o depresiones de la pared secundaria
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La pared celular de hongos
ManoproteínasPolisacáridos cementantes
Quitina
Proteínas