es una de las partes, elementos básicos de la célula, que se ubica entre la membrana plasmática y el núcleo, en las células eucariotas, y en las células procariotas que al no disponer de núcleo, usan al citoplasma para ser el alojamiento de su material genético.
Básicamente, el citoplasma se ocupa de desarrollar todas las reacciones químicas de los seres vivientes y está conformado eminentemente por agua y también por sustancias minerales ionizadas y sustancias orgánicas como enzimas y proteínas.
Sus funciones relevantes son tres: nutrición, ya que en él se incorporan esas sustancias que serán luego transformadas para liberar energía; almacenamiento, se ocupa de almacenar ciertas sustancias que a futuro se usarán y es importante que estén allí a la espera de su necesidad de usarlas; y la estructural, dado que el citoplasma es aquella parte que le da la forma a la célula y que será el punto de partida de todos sus movimientos.
Si se lo observa detalladamente a través del microscopio se podrá apreciar que uno de sus rasgos característicos es la apariencia granulosa que ostenta y que se debe a la gran cantidad de orgánulos (órganos de las células), ribosomas, entre otros, que presenta su conformación. Los ribosomas desempeñan la fundamental función de sintetizar las proteínas.
Sin lugar a dudas el microscopio fue clave a la hora de avanzar en el conocimiento del citoplasma. El pormenorizado y preciso estudio físico que este aparato permitió implicó echar a luz muchos conocimientos acerca del citoplasma, el indicado más arriba de la presentación granulosa, y por otra parte también permitió determinar su viscosidad y la identificación del citoesqueleto, que son estructuras con forma de pelo dentro citoplasma y que es factible de hallar en muchos tipos de células.
MEMBRANA
Un ejemplo claro que se puede mencionar sobre las membranas es a nivel celular, la membrana plasmática o membrana celular es un tipo de laminilla que permite la separación del sitio intracelular del extracelular, esta membrana es la que confiere forma y tamaño a la célula, su composición es compleja ya que está constituida por 3 capas dos de ellas son conformadas a base de proteínas y una está compuesta por lípidos, es decir, la membrana externa e interna tienen como base de su estructura proteínas periféricas e intramembranosas respectivamente, mientras que la capa media está compuesta por una bicapa lipídica cuya estructura se forma gracias a la unión de dos tipos de lípidos el colesterol y fosfolípidos (anillo de fosforo direccionado hacia la periferia y las cadenas de lípidos al centro de la bicapa), adquiriendo el nombre de “mosaico fluido” descubierto por los científicos Nicolson y Singer. Gracias a su estructura la membrana celular tiene una propiedad y es ser selectivamente permeable, a su vez, cumplen una función importante que es el transporte celular, ya que la misma permite la entrada y salida de metabolitos a la célula por medio de dos procesos: endocitosis y exocitosis.
NÙCLEO
Es la estructura más conocido en casi todas las células animales y vegetales ; está rodeado de forma característica por una membrana, es esférico y mide unas 5 µm de diámetro. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y proteínas están organizadas en cromosomasque suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los cromosomas están muy retorcidos y enmarañados y es difícil identificarlos por separado. Pero justo antes de que la célula se divida, se condensan y adquieren grosor suficiente para ser detectables como estructuras independientes. El ADN del interior de cada cromosoma es una molécula única muy larga y arrollada que contiene secuencias lineales de genes. Éstos encierran a su vez instrucciones codificadas para la construcción de las moléculas de proteínas y ARN necesarias para producir una copia funcional de la célula.
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RÍTOSOMA
Las proteïnas que son coloradas en blau e los acid ribonucleïc ribisomic (ARNr) en irange. Lo sit actiu, l'adenina 2486, qu'ei colorat en arroi.
RETICULO ENDOPLÁSMICO LISO (REL)
El Reticulo Endoplasmatico Liso es un orgánulo celular formado por cisternas, tubos aplanados y sáculos membranosos que forman un sistema de tuberías que participa en el transporte celular y en la síntesis de triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. También de enzimas destoxificantes, que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas. A diferencia del retículo enplasmático rugoso, carece de ribosomas adosados a su membrana. En realidad los retículos endoplasmáticos lisos tienen diferentes variantes funcionales que sólo tienen en común su aspecto y la ausencia de ribosomas.
Funciones del Retículo Endoplasmático Liso
El REL tiene un conjunto variado de funciones:
.- Síntesis de lípidos En el REL se lleva a cabo la síntesis de la mayor parte de los lípidos celulares: triglicéridos, fosfoglicéridos, ceramidas y esteroides. En las membranas del REL se encuentran las enzimas que catalizan las actividades de síntesis (los precursores para la síntesis proviene del citosol) hacia el cual se orientan los sitios activos de las respectivas enzimas. Por lo tanto, los lípidos recién sintetizados quedan incorporados en la monocapa u hoja citosólica de la membrana del REL. Los lípidos recién sintetizados son incorporados en la cara citosólica de la bicapa lipídica de la membrana Sin embargo, gracias a la participación de las enzimas específicas de intercambio de fosfolípidos conocidas como flipasas del retículo, que catalizan el intercambio flip-flop de los lípidos desde el lado citosólico al lado interno (o lumenal) de la bicapa lipídica., por los que se logra el movimiento hacia la monocapa luminal de los lípidos correspondientes, asegurándose de esta forma la asimetría entre ambas capas, que será mantenida de aquí en adelante.
- Síntesis de esteroides El REL es el lugar para la síntesis de hormas esteroides a partir del colesterol como la progesterona, estrógenos, tetosterona, vitamina D
El Reticulo Endoplasmatico Liso es un orgánulo celular formado por cisternas, tubos aplanados y sáculos membranosos que forman un sistema de tuberías que participa en el transporte celular y en la síntesis de triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. También de enzimas destoxificantes, que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas. A diferencia del retículo enplasmático rugoso, carece de ribosomas adosados a su membrana. En realidad los retículos endoplasmáticos lisos tienen diferentes variantes funcionales que sólo tienen en común su aspecto y la ausencia de ribosomas
Funciones del Retículo Endoplasmático Liso
El REL tiene un conjunto variado de funciones:
.- Síntesis de lípidos En el REL se lleva a cabo la síntesis de la mayor parte de los lípidos celulares: triglicéridos, fosfoglicéridos, ceramidas y esteroides. En las membranas del REL se encuentran las enzimas que catalizan las actividades de síntesis (los precursores para la síntesis proviene del citosol) hacia el cual se orientan los sitios activos de las respectivas enzimas. Por lo tanto, los lípidos recién sintetizados quedan incorporados en la monocapa u hoja citosólica de la membrana del REL. Los lípidos recién sintetizados son incorporados en la cara citosólica de la bicapa lipídica de la membrana Sin embargo, gracias a la participación de las enzimas específicas de intercambio de fosfolípidos conocidas como flipasas del retículo, que catalizan el intercambio flip-flop de los lípidos desde el lado citosólico al lado interno (o lumenal) de la bicapa lipídica., por los que se logra el movimiento hacia la monocapa luminal de los lípidos correspondientes, asegurándose de esta forma la asimetría entre ambas capas, que será mantenida de aquí en adelante.
- Síntesis de esteroides El REL es el lugar para la síntesis de hormas esteroides a partir del colesterol como la progesterona, estrógenos, tetosterona, vitamina D
RETICULO ENDOPLÁSMICO RUGOSO (RER)
El retículo endoplasmático rugoso está formado por una serie de canales o cisternas que se encuentran distribuidos por todo el citoplasma de la célula. Son sacos aplanados por los que circulan todas las proteínas de la célula antes de ir al aparato de Golgi. Existe una conexión física entre el retículo endoplasmático rugoso y el retículo endoplasmátio liso. El término rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo en las microfotografías electrónicas, la cual es resultado de la presencia de múltiples ribosomas adheridos en su superficie, sobre su membrana. Está ubicado junto a la envoltura nuclear y se une a la misma de manera que puedan introducirse los ARNm que contienen la información para la síntesis de proteínas.
APARATO DE GOLGI
El Aparato de Golgi es una de las estructuras que conforman el interior de las células tanto de los animales como de las plantas. Se trata de una organela que tiene la forma de una serie de cisternas adosadas que cumple funciones relacionadas con el manejo de las proteínas sintetizadas en las células.
Una vez que las proteínas son producidas salen del retículo endoplásmico para ingresar al Aparato de Golgi, estructura en la que terminan de formarse y se preparan bien sea para su almacenamiento o para su liberación. Esta estructura se encuentra particularmente desarrollada en las células que tienen funciones relacionadas con la secreción de sustancias, como las células del sistema nervioso que liberan neurotransmisores o las del sistema endocrino que producen hormonas.Esta organela se ubica cerna del núcleo de la célula, está formada por membranas que se adosan una sobre otra en láminas dando origen a espacios conocidos como cisternas. Estas membranas mantienen su forma gracias a la presencia de unas estructuras de soporte llamadas microtúbulos.
El Aparato de Golgi de ubica cerca del retículo endoplásmico, para poder así captar las proteínas que son producidas a ese nivel y continuar su procesamiento.
Esta estructura es mucho más compleja en las células animales que en las células vegetales.
Una vez que las proteínas son producidas salen del retículo endoplásmico para ingresar al Aparato de Golgi, estructura en la que terminan de formarse y se preparan bien sea para su almacenamiento o para su liberación. Esta estructura se encuentra particularmente desarrollada en las células que tienen funciones relacionadas con la secreción de sustancias, como las células del sistema nervioso que liberan neurotransmisores o las del sistema endocrino que producen hormonas.Esta organela se ubica cerna del núcleo de la célula, está formada por membranas que se adosan una sobre otra en láminas dando origen a espacios conocidos como cisternas. Estas membranas mantienen su forma gracias a la presencia de unas estructuras de soporte llamadas microtúbulos.
El Aparato de Golgi de ubica cerca del retículo endoplásmico, para poder así captar las proteínas que son producidas a ese nivel y continuar su procesamiento.
Esta estructura es mucho más compleja en las células animales que en las células vegetales.
Contienen enzimas hidroliticas y paleolíticas que se encargan de digerir sustancias externas o internas a ellos, por lo que son los encargados de la digestión celular
Su estructura consiste en una forma redondeada, caracterizadas como una bolsa de enzimas, las cuales en caso de liberarse podrían destruir la célula, por lo que su membrana se encuentra protegida de estas enzimas.que contienen los lisosomas son capaces de degradar lípidos, polisacáridos y proteínas, que no van a utilizarse por la célula, por lo que la función de los lisosomas es principalmente degradación de desechos.
Los productos que ya no son útiles para la célula, son transportados a los lisosomas para producir la degradación de estos a moléculas simples, para luego devolverlos al citoplasma y ser reciclados por la célula.
La función primordial de los lisosomas es impedir que sean degradas estructuras necesarias y fundamentales de la célula.
Las enzimas de los lisosomas tienen la capacidad de digerir bacterias y sustancias que ingresan a la célula mediante fagositosis, o endositosis según sea necesario.
Gracias a los lisosomas, las organelas de la célula están en constante reposición y renovación, ya que estos se encargan de degradarlos, proceso llamado autofagia.
Las enzimas más importantes que pueden encontrarse en los lisosomas son, la lipasa, que se encarga de digerir lípidos, glucosidasas para digerir carbohidratos, proteasas, para digerir proteínas, y nucleasas para digerir ácidos nucleicos
PEROXISOMAS
La función principal de los peroxisomas se desarrolla en el metabolismo lipídico, principalmente en el acortamiento de ácidos grasos de cadena larga, para que su oxidación pueda ser completa en las mitocondrias, y también durante la oxidación del colesterol, necesario para llevar a cabo la síntesis de ácidos biliares. Además contiene enzimas que se encargan de oxidar los aminoácidos, y otros sustratos, usando oxigeno molecular.La función principal de los peroxisomas se desarrolla en el metabolismo lipídico, principalmente en el acortamiento de ácidos grasos de cadena larga, para que su oxidación pueda ser completa en las mitocondrias, y también durante la oxidación del colesterol, necesario para llevar a cabo la síntesis de ácidos biliares. Además contiene enzimas que se encargan de oxidar los aminoácidos, y otros sustratos, usando oxigeno molecular.Entre otras funciones de los peroxisomas, estos también se encargan de desencadenar reacciones oxidativas. Esto no proporciona energía en forma de ATP, pero permite producir calor, teniendo gran importancia fisiológica.
También intervienen en procesos de detoxificacion. En las células hepáticas y renales los peroxisomas detoxifican moléculas que ingresar en circulación. El etanlo que bebemos, es oxidado por acción de la catalasa, casi en un 50%.
En las plantas, los peroxisomas se ocupan de la fotorrespiracion, este es el proceso de oxidación de productos residuales de la fijación de dióxido de carbono, llevado a cabo por los peroxisomas.
La formación de los peroxisomas se lleva a cabo en el retículo, y tienen la capacidad de dividirse gracias a su crecimiento y estrangulamiento, lo cual ocurre generalmene durante la división celular. Este proceso es llevado a cabo por el citoesqueleto y proteínas.
VACUOLAS
En concreto podemos decir que vacuola es un neologismo que apareció por primera vez en la Francia del siglo XVIII bajo la apariencia de “vacuole”, aunque con un significado que no es el actual. El que ahora tenemos hay que exponer que se considera que es “obra” del biólogo y botánico francés Félix Dujardin.
Las vacuolas son pequeñas vesículas de las células de los hongos y de las plantas que permiten el almacenamiento de distintas sustancias, como azúcares o agua. La fusión de diversas vesículas permite el desarrollo de las vacuolas, cuyo contorno se encuentra delimitado mediante la membrana plasmática.
Es importante subrayar que la forma de las vacuolas depende de cada célula, ya que las necesidades celulares no son siempre las mismas. De hecho, hay células cuyas vacuolas crecen con el tiempo hasta fusionarse.
En las vacuolas muchas veces se concentran pigmentos. Esto hace que las células exhiban diferentes colores de acuerdo a dichos pigmentos. En el caso de las células vegetales, su tonalidad depende de las antocianinas, un pigmento que se almacena en las vacuolas.
Además de todo lo expuesto, merece la pena conocer otros datos de interés acerca de las vacuolas como son los siguientes:
-Son variables en tamaño, lo que supone que puedan ocupar desde un 5 % hasta un 90 % de lo que es el volumen celular.
-Hay unas células vegetales que carecen de vacuolas: las células del tapete en las anteras.
-Se encuentran rodeadas de una membrana simple que responde al nombre de tonoplasto. Del mismo hay que subrayar que es permeable y que juega un papel fundamental en lo que es el crecimiento de las células.
-En el interior las vacuolas cuentan con el conocido como jugo vacuolar, que está formado por agua y otros elementos tales como venenos, compuestos de desecho, ácido málico, compuestos de reserva…
-Las vacuolas contráctiles son las que se encuentran en los animales y que proceden a acabar con el exceso de agua existente.
-Entre los muchos tipos de vacuales que existen podemos destacar a las de excreción, a las fagocitarias o a las residuales.
-En las vacuolas es muy habitual en muchos casos que se acumulen lo que se conoce como sustancias ergásticas.
-Son variables en tamaño, lo que supone que puedan ocupar desde un 5 % hasta un 90 % de lo que es el volumen celular.
-Hay unas células vegetales que carecen de vacuolas: las células del tapete en las anteras.
-Se encuentran rodeadas de una membrana simple que responde al nombre de tonoplasto. Del mismo hay que subrayar que es permeable y que juega un papel fundamental en lo que es el crecimiento de las células.
-En el interior las vacuolas cuentan con el conocido como jugo vacuolar, que está formado por agua y otros elementos tales como venenos, compuestos de desecho, ácido málico, compuestos de reserva…
-Las vacuolas contráctiles son las que se encuentran en los animales y que proceden a acabar con el exceso de agua existente.
-Entre los muchos tipos de vacuales que existen podemos destacar a las de excreción, a las fagocitarias o a las residuales.
-En las vacuolas es muy habitual en muchos casos que se acumulen lo que se conoce como sustancias ergásticas.
Las funciones de las vacuolas son múltiples. Pueden contribuir a la hidratación de la célula, a la solidez de su tejido, al aislamiento de productos tóxicos y a la descomposición de las macromoléculas, por citar algunas posibilidades.
Ciertas vacuolas se especializan en funciones muy específicas. Las vacuolas alimenticias, en este sentido, cumplen una función vinculada a la nutrición. Las vacuolas digestivas, como su nombre lo indica, se encargan de digerir los nutrientes y de desechar los residuos. Las vacuolas pulsátiles, por su parte, obtienen agua del citoplasma y luego se encargan de su expulsión mediante un proceso de ósmosis.
MITOCONDRIAS
La mitocondria es considerada como el centro neurálgico de la célula. Es una estructura pequeña situada en el interior de la célula y compuesta por dos membranas y una matriz. En la membrana se producen las reacciones químicas mientras que en la matriz se contiene el fluido. Las mitocondrias forman parte de las células eucariotas.”
La mitocondria puede medir desde 0,5 a 1 micrómetro de diámetro. A menudo, se la considera como la fuente de energía de las células. Estos orgánulos generan la mayor parte de la energía de la célula en forma de trifosfato de adenosina (ATP), utilizado como fuente de la energía química. Las mitocondrias también están involucradas en otras actividades celulares como en la señalización, en la diferenciación celular, en el envejecimiento celular y en el control de su ciclo así como de su crecimiento.
- Descubrimiento de los cloroplastos
En 1881 el biólogo alemán Theodor Engelmann mediante un ingenioso experimento demostró que cuando se iluminan las células del alga verde Spirogyra, algunas bacterias se desplazan activamente para agruparse en el exterior de las células, cerca del sitio correspondiente a los grandes cloroplastos. Las bacterias estaban utilizando las pequeñas cantidades de oxígeno liberadas en el cloroplasto por la fotosíntesis para estimular su respiración aerobia.
- Observación de los cloroplastos en el microscopio óptico
Al microscopio óptico pueden ser observados, en fresco y sin teñir, y aparecen generalmente como unos orgánulos discoidales en los que, ocasionalmente, se distinguen en su interior unos cuerpos densos o grana. Se encuentran localizados en el citoplasma. No tienen un lugar fijo, aunque frecuentemente se encuentran entre la pared vacuolar y la membrana plasmática. Están sometidos a movimientos de ciclosis debido a las corrientes citoplasmáticas, pero también pueden presentar movimientos activos de tipo ameboide o contráctil relacionados con la iluminación.
CITOESQUELETO
El Citoesqueleto es considerado un orgánulo o un armazón compuesto de proteínasen forma tridimensional, que se encarga de proveer un soporte desde adentro de las células eucariotas, llevando a cabo una organización en las estructuras internas y participando en los procesos de transporte, el tráfico y la división de las células.
En las células eucariotas el Citoesqueleto se conforma de filamentos de actina, filamentos de carácter intermedio, microtúbulos y septinas, pero en las células procariotas, el mismo se compone principalmente de proteínas estructurales como FtsZ y MreB.Se dice que el Citoesqueleto es una estructura bastante dinámica ya que mantiene la forma en la célula, además de facilitar su movimiento por medio del uso de estructuras tales como los flagelos y los cilios, también juega un importante papel en el trafico intracelular, como en las vesículas o los orgánulos; y la división de las células.En los años 80 fue el biólogo Porter quien lo descubrió, luego el Dr. Ingber expuso desde un punto de vista más mecánico, que la célula tenía una forma muy parecida a estructuras arquitectónicas, las cuales son llamadas estructuras de tensegridad.
En la actualidad se han llevado a cabo estudios acerca de cómo evoluciona el Citoesqueleto, y es a partir de este enfoque donde se propone un modelo de evolución más rápida, que los expertos han denominado modelo de complejidad temprana.
Dicho modelo sugiere que mediante los procesos de diversificación y especialización de las moléculas principales del Citoesqueleto, como lo son la proto actina y la proto tubulina. Además se aumentó la complejidad del sistema en la última célula patrimonial de las eucariotas.
Los científicos lograron estudiar esa complejidad, en las células anteriormente nombradas, mediante la producción de un aumento en las proteínas que forman parte de cada filamento, incrementando también la producción de las proteínas motoras y las accesorias.
PARED CELULAR
En las células de plantas, hongos, algas, bacterias y arqueas, se destaca una membrana llamada pared celular, que no está presente en las células animales. Es una capa dura y resistente, flexible ya que soporta la fuerza osmótica y participa en el crecimiento de la célula. Su función principal es actuar como mediador de las actividades celulares, regulando el paso de sustancias y brinda rigidez a la propia célula. En hongos y plantas la función de la pared celular es ofrecer soporte a los tejidos.
La estructura y composición de la pared celular varía en función del tipo de organismo, por lo que vamos a encontrar diferentes materiales en uno y otro. En las plantas, por ejemplo, la composición de la pared celular es en un mayor porcentaje de celulosa, un polímero de carbohidratos, junto a un polisacárido. En las bacterias, la estructura de la pared celular se compone de peptidoglicano. En los hongos la pared celular es de quitina.
