Transcript Orgánulos con membrana
Slide 1
Orgánulos con Membrana
• El citoplasma esta constituido por
una mezcla de sustancias en la
que se hallan suspendidos una
serie de orgánulos, los cuales son
son pequeñas estructuras, con
una morfología y función
determinadas. Su numero varían
en relación con la actividad
metabólica de la célula.
• Los orgánulos del citoplasma,
para su estudio, los podemos
dividir en dos grandes grupos:
a) Orgánulos membranosos:
están delimitados por una
membrana con características
similares a la membrana celular.
b) Orgánulos no membranosos.
Slide 2
Orgánulos con membrana
Una de las características
del citoplasma de las
células eucariotas es que
esta muy
compartimentado, es decir
mediante un sistema de
endomembranas
(membranas internas) está
dividido en numerosos
compartimentos, en cada
uno de los cuales se
realizan diferentes
funciones, necesarias para
la supervivencia celular.
Estos compartimentos
delimitados por una
membrana son los
orgánulos membranosos.
Slide 3
Orgánulos con membrana
Atendiendo a su estructura y función se
diferencian dos tipos de orgánulos
membranosos:
a) Orgánulos no energéticos:
Retículo endoplasmático,
Aparato de Golgi,
Lisosomas y
Vacuolas.
Estos orgánulos están rodeados por
una membrana simple e intervienen
en la síntesis, empaquetamiento y
distribución de distintas sustancias
así como en la digestión celular.
b) Orgánulos energéticos:
Peroxisomas,
Mitocondrias y
Cloroplastos.
Excepto los primeros están rodeados
por una doble membrana e
intervienen en el metabolismo
energético.
Slide 4
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático: Esta
formado por una compleja red
de membranas interconectadas
entre sí que se extiende por
todo el citoplasma y forman una
serie cavidades de formas
diversas: sacos aplanados,
túbulos, vesículas, etc., que se
comunican entre si, por lo que
se cree que se trata de una sola
membrana muy replegada.
La membrana del retículo
endoplasmático puede tener
adheridos ribosomas en el lado
que da al hialoplasma, lo que
nos permite diferenciar dos
tipos de retículo
endoplasmático:
a) Retículo endoplasmático
rugoso o granular posee
ribosomas y
b) Retículo endoplasmático liso
no tiene ribosomas.
Slide 5
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático rugoso:
esta formado por una serie de sacos
aplanados o cisternas y vesículas, de
tamaño variable que se comunican
entre sí. Llevan ribosomas adosados a
la cara externa de las membranas,
que les dan aspecto rugoso de ahí el
nombre.
Este retículo se continúa con el liso y
con la envoltura nuclear, de hecho la
envoltura nuclear se puede
considerar como una parte de este
retículo que se dispone alrededor del
núcleo y lo separa del citoplasma.
Esta presente en todas las células
eucariotas excepto en los eritrocitos
de los mamíferos, tampoco existe en
las procariotas. El desarrollo y la
distribución de este retículo varía
según los diferentes tipos de células,
está muy desarrollado en las células
que intervienen en la síntesis de
proteínas como las células secretoras
de mucus.
Slide 6
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático rugoso: entre las
principales funciones se encuentran:
a) Síntesis y almacenamiento de proteínas:
Los ribosomas, que hay adosados en la cara
externa del retículo endoplasmático rugoso,
sintetizan proteínas. Estas proteínas pueden
tener dos destinos:
Algunas se incorporan a la membrana del
retículo quedando como proteínas
transmembrana.
Otras son exportadas a otros destinos,
incluido el exterior celular. Las que quedan
en el pasan que se encargara de
distribuirlas.
b) Glicosilación de proteínas: Es el proceso
mediante el cual a las proteínas sintetizadas
por los ribosomas se unen a oligosacáridos y
forman las glicoproteínas. Este proceso se
inicia en las cavidades del retículo
endoplasmático rugoso y se completa en el
aparato de Golgi; por ello la mayoría de las
proteínas sintetizadas en el retículo
endoplasmático rugoso son glicoproteínas, lo
contrario de las proteínas que sintetizan los
ribosomas que están libres en el
hialoplasma.
Slide 7
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático liso: está
formado por una red de finos túbulos
interconectados que se extiende por
todo el citoplasma. Sus membranas
se continúan con las del retículo
endoplasmático rugoso, pero no
tiene ribosomas adosados a la parte
externa.
Esta muy desarrollado en células que
intervienen en el metabolismo de
lípidos, como los hepatocitos donde
se sintetizan lipoproteínas o las
células de las cápsulas suprarrenales
donde se sintetizan hormonas
esteroideas, etc. Igualmente abunda
en las fibras musculares estriadas
donde se llama retículo
sarcoplásmico.
Slide 8
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático liso: entre sus
funciones destacan:
a) Interviene en procesos de deintoxicación.
En las membranas del retículo
endoplasmático liso hay enzimas capaces de
eliminar o reducir la toxicidad de sustancias
perjudiciales para la célula, tanto si son
producidas por ella misma mediante el
metabolismo, como si proceden del exterior
(conservantes, insecticidas, medicamentos,
drogas, etc.), para que puedan abandonar la
célula y ser eliminadas al exterior por la
orina o a través de la bilis. Estos procesos
ocurren principalmente en el hígado.
b) Síntesis de lípidos: En el retículo
endoplasmático liso se sintetizan la mayoría
de los lípidos constituyentes de las
membranas: fosfolípidos, colesterol,
glucolípidos, etc. Solo los ácidos grasos se
sintetizan en el citosol. Estos lípidos
posteriormente son transportados hacia
otros orgánulos mediante vesículas de
transporte. Por consiguiente intervienen en
la síntesis, almacenamiento y transporte de
lípidos.
Slide 9
Orgánulos con membrana
c)En células especializadas
(células intersticiales del ovario,
células de Leydig de los
testículos, etc), en el retículo
endoplasmático liso se sintetizan
hormonas esteroideas a partir del
colesterol.
d) Contracción muscular: en las
fibras musculares el retículo
endoplasmático liso (retículo
sarcoplásmico) libera iones de
calcio acumulados en su interior,
necesarios para la contracción
muscular como respuesta a un
estímulo nervioso.
Slide 10
Orgánulos con membrana
Aparato de Golgi: está formado por
una serie de vesículas aplanadas y en
forma de discos llamadas cisternas
que se disponen apiladas en grupos
de 4 a 6; cada uno de estos
apilamientos se llama dictiosoma. Las
cisternas que forman los dictiosomas
están rodeadas de pequeñas
vesículas.
El número de dictiosomas que
forman el aparato de Golgi varía
según el tipo de células. El aparato de
Golgi está presente en todas las
células eucariotas excepto en los
eritrocitos de mamíferos y su
desarrollo depende de la función
celular, en general esta muy
desarrollado en las células secretoras.
Se localiza cerca del núcleo, en las
células animales los dictiosomas
suelen rodear a los centríolos.
Slide 11
Orgánulos con membrana
El aparato de Golgi esta polarizado esto
quiere decir que en cada dictiosoma se
diferencian dos caras con distinta estructura
y función: la cara cis o de formación y la cara
trans o de maduración.
La cara cis o de formación tiene forma
convexa, esta relacionada con el retículo
endoplasmático y con la membrana nuclear
externa. Esta rodeada de pequeñas vesículas
de transporte que se forman por gemación
del retículo endoplasmático, estas vesículas
se denominan vesículas de Golgi o de
transición; estas vesículas se fusionan con las
cisternas de Golgi en esta cara.
La cara trans o de maduración tiene forma
cóncava, es la cara más cercana a la
membrana plasmática. Esta rodeada de
vesículas más grandes, llamadas vesículas de
secreción, que se forman por gemación a
partir de las cisternas situadas en esta cara
del dictiosoma.
Entre ambas caras existen otras cisternas,
cuyos bordes están rodeados de numerosas
vesículas, llamadas vesículas medianas, estas
vesículas transportan compuestos de unas
cisternas a otras. Se forman por gemación
del borde de una cisterna y se fusionan con
la siguiente.
Slide 12
Orgánulos con membrana
Aparato de Golgi: entre sus funciones
se mencionan:
a) Interviene en el transporte y
distribución celular de moléculas
sintetizadas en el retículo
endoplasmático (proteínas lípidos, etc.).
Estas moléculas son transferidas desde
el retículo endoplasmático a las
cisternas del dictiosoma situadas en la
cara cis, mediante las vesículas de
transición. Estas moléculas se desplazan
a través de las cisternas del dictiosoma
en dirección cis-trans. Pasan de una
cisterna a la siguiente mediante las
vesículas medianas. Finalmente se
liberan en la cara trans mediante las
vesículas de secreción. Estas vesículas
pueden acumularse en el citoplasma o
se dirigen a la membrana y se fusionan
con ella liberando su contenido al
exterior mediante exocitosis. En este
transporte a través del dictiosoma las
proteínas sufren modificaciones
necesarias para su maduración.
b) Forma lisosomas primarios mediante
un mecanismo similar al anterior.
Slide 13
Orgánulos con membrana
c) Completa la glicosilación de
las proteínas iniciada en el
retículo endoplasmático y se
produce la glicosilación de
lípidos para formar glicolípidos.
d) Interviene en la regeneración
de la membrana plasmática, ya
que la fusión de muchas de las
vesículas secretoras,
procedentes del dictiosoma, con
la membrana plasmática
permite reponer los fragmentos
de la membrana que se pierden
mediante endocitosis.
e) Sintetiza y segrega los
componentes de la pared
celular (celulosa, pectina,
hemicelulosa).
f) Forma el acrosoma de los
espermatozoides.
Slide 14
Orgánulos con membrana
Lisosomas: son orgánulos que
están presentes en todas las
células eucariotas, si bien en las
células vegetales son menos
abundantes. Los lisosomas son
vesículas rodeadas por una
membrana, que intervienen en la
digestión celular ya que
contienen gran cantidad de
enzimas del tipo de las hidrolasas
ácidas (proteasas, glucosidasas,
lipasas, etc.). Estas enzimas
catalizan la ruptura de diferentes
tipos de enlaces (peptídicos,
glucosídicos, éster, etc.) y por lo
tanto son capaces de romper las
macromoléculas y transformarlas
en moléculas más simples
(digestión).
Slide 15
Orgánulos con membrana
La membrana del lisosoma es
resistente a la acción de estas
enzimas e impide la
autodigestión celular, debido a
que esta rodeada internamente
por una capa de glucoproteínas.
En la membrana de los lisosomas,
hay una bomba de protones, que
transporta H+ desde el citosol al
interior del lisosoma y mantiene
en el interior un pH ácido que
permite que las enzimas sean
activas, e igualmente hay
proteínas transportadoras que
permiten que salgan al citosol los
productos resultantes de la
digestión.
Slide 16
Orgánulos con membrana
Los lisosomas pueden ser de dos
tipos:
a) Lisosomas primarios: Sólo
contienen enzimas hidrolíticas en su
interior. Son vesículas de secreción
que se desprenden por gemación de
la cara trans de los dictiosomas del
aparato de Golgi. Las enzimas que
contienen se sintetizan en el retículo
endoplasmático rugoso.
b) Lisosomas secundarios: Contienen
además de enzimas otras
compuestos en vías de digestión. Se
forman al fusionarse un lisosoma
primario con una vesícula que
contiene un sustrato susceptible de
ser digerido.
Slide 17
Orgánulos con membrana
La principal función de los
lisosomas es la digestión celular.
La digestión celular según donde
se realice puede ser de dos tipos:
a) Digestión extracelular: se
realiza en el medio extracelular a
donde vierten su contenido los
lisosomas. Los hongos tienen ésta
manera de realizar su digestión.
b) Digestión intracelular: es la
más frecuente, se realiza en el
interior de la célula. Dependiendo
de cual sea la procedencia del
material a digerir se diferencian
dos procesos:
Slide 18
Orgánulos con membrana
Heterofagia: en este proceso se
digieren compuestos procedentes
del exterior, que se incorporan
dentro de la célula mediante
endocitosis, quedando englobados
en el interior de una vesícula
(endosoma) con la cual se fusiona
uno o varios lisosomas primarios y se
forma un lisosoma secundario
llamado lisosoma heterofágico o
vacuola digestiva. En el interior de
esta vacuola digestiva es donde se
produce la digestión. Los productos
resultantes atraviesan la membrana
del lisosoma y pasan al citosol.
Después de la digestión en el interior
de los lisosomas secundarios quedan
restos no digeridos que pueden
expulsarse al exterior mediante
exocitosis.
La heterofagia tiene una doble
finalidad sirve para la nutrición
celular y para defender al organismo
mediante la ingestión microbios.
Slide 19
Orgánulos con membrana
Autofagia: es el proceso mediante el cual se digieren partes de la propia célula
(orgánulos envejecidos, etc.). En este caso el orgánulo se rodea de una membrana
procedente del retículo endoplasmático liso formándose una vacuola llamada
autofagosoma, con la que se fusiona uno o varios lisosomas primarios
originándose un lisosoma secundario llamado lisosoma autofágico o
autofagolisosoma, en él se produce la digestión.
La autofagia sirve para destruir partes viejas o innecesarias de las células. Permite
la nutrición celular a expensas de sus propios materiales.
Slide 20
Orgánulos con membrana
Hay lisosomas especiales que
realizan funciones especiales así
tenemos:
a) El acrosoma de los
espermatozoides, es un lisosoma
primario cuyas enzimas digieren
la membrana folicular del óvulo
para permitir el paso del
espermatozoide y la fecundación
b) Los granos de aleurona de las
semillas son lisosomas
secundarios que almacenan
sustancias de reserva. En ellos no
se produce la digestión hasta que
se inicia la germinación ya que al
absorberse agua las enzimas se
activan.
Slide 21
Orgánulos con membrana
Vacuolas: son vesículas más o
menos grandes llenas de líquido
acuoso que están rodeadas por una
membrana. En los vegetales están
más desarrolladas que en los
animales.
Vacuolas vegetales: en los vegetales
las vacuolas ocupan la mayor parte
del citoplasma; el número y tamaño
varia según el tipo de célula y la fase
de desarrollo. Las células jóvenes
contienen muchas vacuolas
pequeñas, a medida que envejece la
célula, van creciendo y se fusionan
unas con otras quedando al final
una gran vacuola que ocupa casi
todo el citoplasma. En las vacuolas
vegetales la membrana se
denomina tonoplasto y el
contenido es el jugo vacuolar que
tiene como principal componente
agua y con frecuencia otras
sustancias.
Slide 22
Orgánulos con membrana
Entre las funciones de las vacuolas vegetales
destacan:
a) Contribuyen a mantener la turgencia
celular. Debido a que en su interior hay una
elevada concentración de sustancias y por
consiguiente entrará agua por ósmosis.
b) Almacenan gran variedad de sustancias,
entre las cuales tenemos:
Sustancias de reserva, proteínas, azucares,
lípidos etc.
Sustancias de desecho, que en muchos casos
resultan tóxicos si se almacenan en el
citoplasma.
Otras sustancias que la planta utiliza con
distintos fines, como los pigmentos que
colorean a los pétalos que sirven para atraer a
los insectos, etc.
Vacuolas animales: las células animales
también tienen vacuolas pero estas son
menos numerosas y más pequeñas. Destacan
principalmente las vacuolas digestivas que
intervienen en la digestión.
Vacuolas pulsátiles son un tipo especial de
vacuolas que aparecen en células que viven
en ambientes hipotónicos, como los
protozoos, sirven para bombear al exterior el
exceso de agua que entra por ósmosis.
Slide 23
Orgánulos con membrana
Peroxisomas: son vesículas similares a los
lisosomas, están rodeadas por una
membrana simple y contienen en su interior
enzimas oxidativas, que catalizan diversas
reacciones de oxidación que se producen en
su interior. Están presentes en todas las
células eucariotas.
Entre los distintos tipos de enzimas
oxidativos que hay destacan dos:
a) Las oxidasas y
b) Las catalasas.
Las oxidasas catalizan la oxidación de
distintos sustratos orgánicos (aminoácidos,
ácidos grasos, ácido láctico, etc.) utilizando
como aceptor de hidrógenos el oxígeno
molecular que se reduce a agua oxigenada
H2O2. El agua oxigenada es una sustancia
muy oxidante que resulta tóxica para la
célula por ello es necesario eliminarla
rápidamente.
oxidasa R-H2 + O2 R + H2O2
Slide 24
Orgánulos con membrana
La catalasa cataliza reacciones en las que se
utiliza el agua oxigenada, obtenida en las
oxidaciones anteriores, para oxidar otros
sustratos (etanol, metanol, etc.) y de esa
forma el agua oxigenada se reduce a agua.
catalasa X-H2 + H2O2 X +
2H2O.
Las oxidaciones que se producen en los
perosixomas son similares a las que ocurren
en las mitocondrias, la diferencia está en que
en los peroxisomas la energía que se
desprende no se aprovecha para sintetizar
ATP, sino que se disipa en forma de calor.
Glioxisomas: son un tipo especial de
peroxisomas que solo existen en las células
vegetales. En ellos se sintetizan glúcidos a
partir de lípidos mediante una serie de
reacciones llamadas ciclo del ácido glioxílico.
Esto es de gran importancia para las semillas
en germinación ya que les permite
transformar las grasas que se almacenan
como reservas en azúcares necesarios para
nutrir al embrión en desarrollo.
Los animales somos capaces de transformar
los glúcidos en grasas, pero no al revés,
debido a que carecemos de glioxisomas.
Slide 25
Orgánulos con membrana
Mitocondrias: las mitocondrias son
orgánulos que están presentes en
todas las células eucariotas. Suelen
tener forma más o menos cilíndrica.
El número de mitocondrias en la célula
varía según la actividad celular, siendo
especialmente abundantes en aquellas
células que requieren un elevado
aporte energético como por ejemplo
las células musculares estriadas. Una
célula puede llegar a tener hasta 2000
mitocondrias.
Están dispersas por todo el citoplasma
y se pueden desplazar por él asociadas
a los microtúbulos. Se acumulan sobre
todo en lugares donde se consume
grandes cantidades de ATP, como la
base de los cilios, entre las miofibrillas,
etc.
Al conjunto de todas las mitocondrias
de una célula se denomina condrioma.
Se cree que en el pasado las
mitocondrias eran células procariotas
que se unieron en endosimbiosis con
las células eucariotas.
Slide 26
Orgánulos con membrana
Estructura y composición: En las
mitocondrias se diferencian las
siguientes partes:
a) Membrana mitocondrial
externa.
b) Membrana mitocondrial interna.
a) Membrana mitocondrial
externa: Es la envoltura más
externa, es lisa. Esta membrana es
similar a otras membranas
celulares. En ella destacan dos tipos
de proteínas:
Proteínas transmembrana
llamadas porinas, que forman
canales a través de la bicapa
lipídica lo que la hace muy
permeable, dejando pasar a la
mayoría de las moléculas.
Enzimas que intervienen en el
metabolismo de los lípidos.
Slide 27
Orgánulos con membrana
Membrana mitocondrial
interna. Esta membrana no
es lisa sino que presenta
numerosos pliegues de
formas diversas que se
dirigen hacia el interior
llamados crestas
mitocondriales, estos
pliegues aumentan su
superficie y por ello su
actividad. Esta membrana es
bastante impermeable y sólo
es completamente
permeable al O2, CO2, H2O.
Esta membrana posee más
proteínas que otras (80 %) y
menos lípidos (20 %) entre
los que no hay colesterol.
Slide 28
Orgánulos con membrana
En esta membrana se pueden
distinguir tres tipos de
proteínas:
Proteínas transportadoras, que
permiten el paso de iones y
otras moléculas a través de la
misma.
Proteínas que forman la
cadena respiratoria, estas
proteínas transportan los
electrones que se desprenden
en las oxidaciones hasta el
oxígeno molecular, son
necesarias para que se
produzca la fosforilación
oxidativa en la que se genera la
mayor parte del ATP.
Complejos enzimáticos ATPsintetasa, que catalizan la
síntesis de ATP.
Slide 29
Orgánulos con membrana
Espacio intermembranoso: Es el espacio
que queda entre ambas membranas,
debido a la permeabilidad de la
membrana externa, tiene una
composición similar a la del hialoplasma.
Matriz: Es el espacio interno de la
mitocondria, contiene:
Agua, aproximadamente el 50 %.
ADN mitocondrial que es bicatenario y
circular, como el de las bacterias. Este ADN
lleva la información para sintetizar algunas
proteínas mitocondriales aunque la mayoría
se sintetizan en el hialoplasma a partir de la
información del ADN nuclear.
Ribosomas, llamados mitorribosomas, son
similares a los de las células procariotas.
Enzimas de la matriz se les puede reunir en
dos grupos:
Enzimas que intervienen en la replicación,
transcripción y traducción del ADN
mitocondrial.
Enzimas que intervienen en distintos
procesos oxidativos (ciclo de Krebs, ßoxidación de los ácidos grasos, etc) que
ocurren aquí.
Otros compuestos como: ADP, ATP, iones de
calcio, fosfato, y gran cantidad de enzimas.
Slide 30
Orgánulos con membrana
Funciones: las mitocondrias tienen
principalmente tres funciones:
1) Se producen los distintos procesos
oxidativos de la respiración celular,
mediante los cuales la materia
orgánica se oxida (degrada)
completamente convirtiéndose en
CO2 y H2O, y liberándose energía que
se almacena en forma de ATP.
Las oxidaciones respiratorias que
tienen lugar en las mitocondrias son:
a) En la matriz mitocondrial tienen
lugar:
La descarboxilación oxidativa del ácido
pirúvico obtenido en la glucólisis,
obteniéndose acetil-CoA y coenzima
reducido (NADH+H+).
La ß-oxidación de los ácidos grasos
mediante la cual se obtiene acetil-CoA y
coenzimas reducidos (NADH+H+ y
NADH2).
El ciclo de Krebs, son una serie de
reacciones cíclicas mediante las cuales
se oxida completamente el acetil-CoA
convirtiéndose en CO2 y coenzimas
reducidos (NADH+H+ y FADH2).
Slide 31
Orgánulos con membrana
b) En la membrana mitocondrial
interna tiene lugar la fosforilación
oxidativa mediante la cual se
sintetiza ATP, gracias a la energía
que se desprende al transportar a
través de la cadena respiratoria los
electrones que ceden los
coenzimas reducidos que se han
obtenido en las oxidaciones
anteriores.
2) En la matriz mitocondrial se
sintetizan moléculas que actúan
como precursores para la
biosíntesis de macromoléculas en
el hialoplasma.
3) En los ribosomas de la matriz se
sintetizan las proteínas
mitocondriales que están
codificadas por el ADN
mitocondrial. Representan el 10 %,
el resto se sintetizan en el citosol.
Slide 32
Orgánulos con membrana
Plastos: son orgánulos celulares
exclusivos de las células vegetales.
Dentro de ellos se pueden diferenciar
varios tipos atendiendo a los
pigmentos que posean:
a) Cromoplastos: carecen de clorofila
pero tienen otros pigmentos
carotenoides que les dan colores
característicos: amarillo, anaranjado,
etc.
b) Leucoplastos: son incoloros ya que
no contienen pigmentos, en ellos se
almacenan sustancias de reserva;
dentro de ellos tenemos
amiloplastos almacenan almidón,
proteinoplastos almacenan
proteínas, oleoplastos almacenan
grasas.
c) Cloroplastos son los más
importantes, son de color verde
debido a que entre otras cosas
contienen clorofila.
Slide 33
Orgánulos con membrana
Cloroplastos: generalidades: los plastos más importantes, son de color verde
debido a la clorofila, se localizan en las células vegetales fotosintéticas.
La forma y el tamaño varía de unos vegetales a otros, en los vegetales superiores
suelen ser lenticulares; el número también varía de unos organismos a otros, en los
vegetales superiores el número oscila entre 20 y 40 por célula dependiendo del
tejido.
Slide 34
Orgánulos con membrana
Estructura y composición: En los
cloroplastos se diferencian las siguientes
partes:
a) Envoltura externa: rodea y separa al
cloroplasto del hialoplasma, esta
envoltura esta formada por dos
membranas:
Membrana plastidial externa
Membrana plastidial interna
Espacio intermembranoso: pequeño
espacio entre ambas membranas.
Ambas membranas son lisas. No
contienen colesterol, ni tampoco
clorofila. La membrana externa es muy
permeable, mientras que la interna es
casi impermeable por lo que contiene
numerosas proteínas transportadoras.
b) Membrana tilacoidal. Es un tercer
tipo de membrana que hay en el interior
del cloroplasto (estroma), esta
membrana está muy replegada y rodea a
un espacio interno llamado espacio
tilacoidal. Esta membrana al replegarse,
forma sacos aplanados denominados
tilacoides que se comunican entre sí.
Slide 35
Orgánulos con membrana
Los tilacoides pueden ser de dos
tipos:
a) Tilacoides grana: son
pequeños y se disponen apilados;
a los apilamientos se les
denomina grana;
b) Tilacoides del estroma: son
más extensos, no se apilan se
extienden por todo el estroma
conectando entre si a los
tilacoides grana, a estos se les
llama tilacoides del estroma.
La membrana tilacoidal tiene una
composición muy diferente a las
membranas de la envoltura, en
ella hay: un 38% de lípidos,
semejantes a los de las
membranas de las envolturas, un
50% de proteínas y 12% de
pigmentos fotosintéticos.
Slide 36
Orgánulos con membrana
Las proteínas de la membrana
tilacoidal son de tres tipos:
Proteínas asociadas a los
pigmentos fotosintéticos, forman
grandes complejos moleculares
denominados fotosistemas I y II.
Proteínas transportadoras de
electrones, similares a las que
forman la cadena respiratoria en las
mitocondrias, estas transportan
electrones desde un dador que suele
ser el agua, hasta el NADP que los
capta y se reduce.
Complejos enzimáticos ATPsintetasa, similares a los de la
membrana mitocondrial interna, que
intervienen en la síntesis de ATP
Slide 37
Orgánulos con membrana
Los pigmentos fotosintéticos:
absorben energía solar; son
principalmente de dos tipos:
a) Clorofilas: Son pigmentos
verdes que tienen una
estructura química muy
compleja. Están formadas por un
núcleo que tiene en el centro un
átomo de Mg. En las plantas
superiores y algas verdes se
distinguen dos tipos de clorofila:
clorofila “a” y clorofila “b”
b) Carotenoides: son pigmentos
amarillos o anaranjados; Entre
ellos tenemos los carotenos y las
xantofilas. Es muy común en
aquellos frutos o legumbres de
color naranja, como las
zanahorias.
Slide 38
Orgánulos con membrana
Estroma. Es la porción interna del
cloroplasto que esta delimitada por la
membrana plastidial interna. Esta
formado por:
a) Moléculas de ADN bicatenario y
circular que llevan información para
sintetizar algunas de las proteínas del
cloroplasto, la mayoría se sintetizan
en el hialoplasma a partir de la
información nuclear.
b) Ribosomas, que se denominan
plastorribosomas, son similares a los
de las células procariotas.
c) Enzimas que las podemos dividir
en dos grupos:
Las que intervienen en la replicación,
transcripción y traducción del ADN del
cloroplasto.
Las responsables de la fase oscura de la
fotosíntesis.
Slide 39
Orgánulos con membrana
Funciones: En los cloroplastos se
realizan dos funciones:
1) La fotosíntesis: Es el proceso
mediante el cual se sintetiza materia
orgánica a partir de la inorgánica
utilizando para ello la energía solar, en
este proceso se libera oxígeno
molecular.
En el proceso de fotosíntesis se
diferencian dos etapas:
a) Fase luminosa: ocurre en la
membrana tilacoidal; y se requiere de
luz para llevarse a cabo.
b) Fase oscura: ocurre en el estroma,
no se necesita la luz.
2) Síntesis de proteínas: En el estroma
de los cloroplastos se sintetizan las
proteínas del cloroplasto que están
codificadas por el ADN del cloroplasto,
éstas tan solo representan una
pequeña parte, la mayoría se sintetizan
en el hialoplasma.
Slide 40
Orgánulos con membrana
Semejanzas y diferencias entre
mitocondrias y cloroplastos:
Semejanzas:
a) Ambos son orgánulos energéticos
de las células eucariotas. Poseen una
característica que los diferencia de
los demás orgánulos celulares: la
gran cantidad de membrana interna
que contienen. En esta membrana se
llevan a cabo los procesos de
transporte de electrones necesarios
para la obtención de energía en
forma de ATP. Estos procesos son
similares en ambos orgánulos.
b) Ambos orgánulos son
semiautónomos, contienen los
componentes necesarios (ADN,
ribosomas ) para sintetizar algunas de
sus proteínas. Además, se dividen por
división binaria.
c) Según la teoría endosimbiótica,
ambos han evolucionado a partir de
células procarióticas.
Slide 41
Orgánulos con membrana
Diferencias:
a) Los cloroplastos son mucho mayor
tamaño que las mitocondrias.
b) Los cloroplastos tienen tres
membranas diferentes y por tanto
tres compartimentos internos
separados, mientras que las
mitocondrias sólo tienen dos
membranas y dos compartimentos.
c) En las mitocondrias se realiza la
respiración celular, en los
cloroplastos la fotosíntesis.
d) Las mitocondrias se encuentran
tanto en células animales como en
vegetales, mientras que los
cloroplastos sólo en vegetales.
e) Las mitocondrias proceden de
primitivas bacterias aeróbicas y los
cloroplastos de primitivas
cianobacterias.
Orgánulos con Membrana
• El citoplasma esta constituido por
una mezcla de sustancias en la
que se hallan suspendidos una
serie de orgánulos, los cuales son
son pequeñas estructuras, con
una morfología y función
determinadas. Su numero varían
en relación con la actividad
metabólica de la célula.
• Los orgánulos del citoplasma,
para su estudio, los podemos
dividir en dos grandes grupos:
a) Orgánulos membranosos:
están delimitados por una
membrana con características
similares a la membrana celular.
b) Orgánulos no membranosos.
Slide 2
Orgánulos con membrana
Una de las características
del citoplasma de las
células eucariotas es que
esta muy
compartimentado, es decir
mediante un sistema de
endomembranas
(membranas internas) está
dividido en numerosos
compartimentos, en cada
uno de los cuales se
realizan diferentes
funciones, necesarias para
la supervivencia celular.
Estos compartimentos
delimitados por una
membrana son los
orgánulos membranosos.
Slide 3
Orgánulos con membrana
Atendiendo a su estructura y función se
diferencian dos tipos de orgánulos
membranosos:
a) Orgánulos no energéticos:
Retículo endoplasmático,
Aparato de Golgi,
Lisosomas y
Vacuolas.
Estos orgánulos están rodeados por
una membrana simple e intervienen
en la síntesis, empaquetamiento y
distribución de distintas sustancias
así como en la digestión celular.
b) Orgánulos energéticos:
Peroxisomas,
Mitocondrias y
Cloroplastos.
Excepto los primeros están rodeados
por una doble membrana e
intervienen en el metabolismo
energético.
Slide 4
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático: Esta
formado por una compleja red
de membranas interconectadas
entre sí que se extiende por
todo el citoplasma y forman una
serie cavidades de formas
diversas: sacos aplanados,
túbulos, vesículas, etc., que se
comunican entre si, por lo que
se cree que se trata de una sola
membrana muy replegada.
La membrana del retículo
endoplasmático puede tener
adheridos ribosomas en el lado
que da al hialoplasma, lo que
nos permite diferenciar dos
tipos de retículo
endoplasmático:
a) Retículo endoplasmático
rugoso o granular posee
ribosomas y
b) Retículo endoplasmático liso
no tiene ribosomas.
Slide 5
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático rugoso:
esta formado por una serie de sacos
aplanados o cisternas y vesículas, de
tamaño variable que se comunican
entre sí. Llevan ribosomas adosados a
la cara externa de las membranas,
que les dan aspecto rugoso de ahí el
nombre.
Este retículo se continúa con el liso y
con la envoltura nuclear, de hecho la
envoltura nuclear se puede
considerar como una parte de este
retículo que se dispone alrededor del
núcleo y lo separa del citoplasma.
Esta presente en todas las células
eucariotas excepto en los eritrocitos
de los mamíferos, tampoco existe en
las procariotas. El desarrollo y la
distribución de este retículo varía
según los diferentes tipos de células,
está muy desarrollado en las células
que intervienen en la síntesis de
proteínas como las células secretoras
de mucus.
Slide 6
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático rugoso: entre las
principales funciones se encuentran:
a) Síntesis y almacenamiento de proteínas:
Los ribosomas, que hay adosados en la cara
externa del retículo endoplasmático rugoso,
sintetizan proteínas. Estas proteínas pueden
tener dos destinos:
Algunas se incorporan a la membrana del
retículo quedando como proteínas
transmembrana.
Otras son exportadas a otros destinos,
incluido el exterior celular. Las que quedan
en el pasan que se encargara de
distribuirlas.
b) Glicosilación de proteínas: Es el proceso
mediante el cual a las proteínas sintetizadas
por los ribosomas se unen a oligosacáridos y
forman las glicoproteínas. Este proceso se
inicia en las cavidades del retículo
endoplasmático rugoso y se completa en el
aparato de Golgi; por ello la mayoría de las
proteínas sintetizadas en el retículo
endoplasmático rugoso son glicoproteínas, lo
contrario de las proteínas que sintetizan los
ribosomas que están libres en el
hialoplasma.
Slide 7
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático liso: está
formado por una red de finos túbulos
interconectados que se extiende por
todo el citoplasma. Sus membranas
se continúan con las del retículo
endoplasmático rugoso, pero no
tiene ribosomas adosados a la parte
externa.
Esta muy desarrollado en células que
intervienen en el metabolismo de
lípidos, como los hepatocitos donde
se sintetizan lipoproteínas o las
células de las cápsulas suprarrenales
donde se sintetizan hormonas
esteroideas, etc. Igualmente abunda
en las fibras musculares estriadas
donde se llama retículo
sarcoplásmico.
Slide 8
Orgánulos con membrana
Retículo endoplasmático liso: entre sus
funciones destacan:
a) Interviene en procesos de deintoxicación.
En las membranas del retículo
endoplasmático liso hay enzimas capaces de
eliminar o reducir la toxicidad de sustancias
perjudiciales para la célula, tanto si son
producidas por ella misma mediante el
metabolismo, como si proceden del exterior
(conservantes, insecticidas, medicamentos,
drogas, etc.), para que puedan abandonar la
célula y ser eliminadas al exterior por la
orina o a través de la bilis. Estos procesos
ocurren principalmente en el hígado.
b) Síntesis de lípidos: En el retículo
endoplasmático liso se sintetizan la mayoría
de los lípidos constituyentes de las
membranas: fosfolípidos, colesterol,
glucolípidos, etc. Solo los ácidos grasos se
sintetizan en el citosol. Estos lípidos
posteriormente son transportados hacia
otros orgánulos mediante vesículas de
transporte. Por consiguiente intervienen en
la síntesis, almacenamiento y transporte de
lípidos.
Slide 9
Orgánulos con membrana
c)En células especializadas
(células intersticiales del ovario,
células de Leydig de los
testículos, etc), en el retículo
endoplasmático liso se sintetizan
hormonas esteroideas a partir del
colesterol.
d) Contracción muscular: en las
fibras musculares el retículo
endoplasmático liso (retículo
sarcoplásmico) libera iones de
calcio acumulados en su interior,
necesarios para la contracción
muscular como respuesta a un
estímulo nervioso.
Slide 10
Orgánulos con membrana
Aparato de Golgi: está formado por
una serie de vesículas aplanadas y en
forma de discos llamadas cisternas
que se disponen apiladas en grupos
de 4 a 6; cada uno de estos
apilamientos se llama dictiosoma. Las
cisternas que forman los dictiosomas
están rodeadas de pequeñas
vesículas.
El número de dictiosomas que
forman el aparato de Golgi varía
según el tipo de células. El aparato de
Golgi está presente en todas las
células eucariotas excepto en los
eritrocitos de mamíferos y su
desarrollo depende de la función
celular, en general esta muy
desarrollado en las células secretoras.
Se localiza cerca del núcleo, en las
células animales los dictiosomas
suelen rodear a los centríolos.
Slide 11
Orgánulos con membrana
El aparato de Golgi esta polarizado esto
quiere decir que en cada dictiosoma se
diferencian dos caras con distinta estructura
y función: la cara cis o de formación y la cara
trans o de maduración.
La cara cis o de formación tiene forma
convexa, esta relacionada con el retículo
endoplasmático y con la membrana nuclear
externa. Esta rodeada de pequeñas vesículas
de transporte que se forman por gemación
del retículo endoplasmático, estas vesículas
se denominan vesículas de Golgi o de
transición; estas vesículas se fusionan con las
cisternas de Golgi en esta cara.
La cara trans o de maduración tiene forma
cóncava, es la cara más cercana a la
membrana plasmática. Esta rodeada de
vesículas más grandes, llamadas vesículas de
secreción, que se forman por gemación a
partir de las cisternas situadas en esta cara
del dictiosoma.
Entre ambas caras existen otras cisternas,
cuyos bordes están rodeados de numerosas
vesículas, llamadas vesículas medianas, estas
vesículas transportan compuestos de unas
cisternas a otras. Se forman por gemación
del borde de una cisterna y se fusionan con
la siguiente.
Slide 12
Orgánulos con membrana
Aparato de Golgi: entre sus funciones
se mencionan:
a) Interviene en el transporte y
distribución celular de moléculas
sintetizadas en el retículo
endoplasmático (proteínas lípidos, etc.).
Estas moléculas son transferidas desde
el retículo endoplasmático a las
cisternas del dictiosoma situadas en la
cara cis, mediante las vesículas de
transición. Estas moléculas se desplazan
a través de las cisternas del dictiosoma
en dirección cis-trans. Pasan de una
cisterna a la siguiente mediante las
vesículas medianas. Finalmente se
liberan en la cara trans mediante las
vesículas de secreción. Estas vesículas
pueden acumularse en el citoplasma o
se dirigen a la membrana y se fusionan
con ella liberando su contenido al
exterior mediante exocitosis. En este
transporte a través del dictiosoma las
proteínas sufren modificaciones
necesarias para su maduración.
b) Forma lisosomas primarios mediante
un mecanismo similar al anterior.
Slide 13
Orgánulos con membrana
c) Completa la glicosilación de
las proteínas iniciada en el
retículo endoplasmático y se
produce la glicosilación de
lípidos para formar glicolípidos.
d) Interviene en la regeneración
de la membrana plasmática, ya
que la fusión de muchas de las
vesículas secretoras,
procedentes del dictiosoma, con
la membrana plasmática
permite reponer los fragmentos
de la membrana que se pierden
mediante endocitosis.
e) Sintetiza y segrega los
componentes de la pared
celular (celulosa, pectina,
hemicelulosa).
f) Forma el acrosoma de los
espermatozoides.
Slide 14
Orgánulos con membrana
Lisosomas: son orgánulos que
están presentes en todas las
células eucariotas, si bien en las
células vegetales son menos
abundantes. Los lisosomas son
vesículas rodeadas por una
membrana, que intervienen en la
digestión celular ya que
contienen gran cantidad de
enzimas del tipo de las hidrolasas
ácidas (proteasas, glucosidasas,
lipasas, etc.). Estas enzimas
catalizan la ruptura de diferentes
tipos de enlaces (peptídicos,
glucosídicos, éster, etc.) y por lo
tanto son capaces de romper las
macromoléculas y transformarlas
en moléculas más simples
(digestión).
Slide 15
Orgánulos con membrana
La membrana del lisosoma es
resistente a la acción de estas
enzimas e impide la
autodigestión celular, debido a
que esta rodeada internamente
por una capa de glucoproteínas.
En la membrana de los lisosomas,
hay una bomba de protones, que
transporta H+ desde el citosol al
interior del lisosoma y mantiene
en el interior un pH ácido que
permite que las enzimas sean
activas, e igualmente hay
proteínas transportadoras que
permiten que salgan al citosol los
productos resultantes de la
digestión.
Slide 16
Orgánulos con membrana
Los lisosomas pueden ser de dos
tipos:
a) Lisosomas primarios: Sólo
contienen enzimas hidrolíticas en su
interior. Son vesículas de secreción
que se desprenden por gemación de
la cara trans de los dictiosomas del
aparato de Golgi. Las enzimas que
contienen se sintetizan en el retículo
endoplasmático rugoso.
b) Lisosomas secundarios: Contienen
además de enzimas otras
compuestos en vías de digestión. Se
forman al fusionarse un lisosoma
primario con una vesícula que
contiene un sustrato susceptible de
ser digerido.
Slide 17
Orgánulos con membrana
La principal función de los
lisosomas es la digestión celular.
La digestión celular según donde
se realice puede ser de dos tipos:
a) Digestión extracelular: se
realiza en el medio extracelular a
donde vierten su contenido los
lisosomas. Los hongos tienen ésta
manera de realizar su digestión.
b) Digestión intracelular: es la
más frecuente, se realiza en el
interior de la célula. Dependiendo
de cual sea la procedencia del
material a digerir se diferencian
dos procesos:
Slide 18
Orgánulos con membrana
Heterofagia: en este proceso se
digieren compuestos procedentes
del exterior, que se incorporan
dentro de la célula mediante
endocitosis, quedando englobados
en el interior de una vesícula
(endosoma) con la cual se fusiona
uno o varios lisosomas primarios y se
forma un lisosoma secundario
llamado lisosoma heterofágico o
vacuola digestiva. En el interior de
esta vacuola digestiva es donde se
produce la digestión. Los productos
resultantes atraviesan la membrana
del lisosoma y pasan al citosol.
Después de la digestión en el interior
de los lisosomas secundarios quedan
restos no digeridos que pueden
expulsarse al exterior mediante
exocitosis.
La heterofagia tiene una doble
finalidad sirve para la nutrición
celular y para defender al organismo
mediante la ingestión microbios.
Slide 19
Orgánulos con membrana
Autofagia: es el proceso mediante el cual se digieren partes de la propia célula
(orgánulos envejecidos, etc.). En este caso el orgánulo se rodea de una membrana
procedente del retículo endoplasmático liso formándose una vacuola llamada
autofagosoma, con la que se fusiona uno o varios lisosomas primarios
originándose un lisosoma secundario llamado lisosoma autofágico o
autofagolisosoma, en él se produce la digestión.
La autofagia sirve para destruir partes viejas o innecesarias de las células. Permite
la nutrición celular a expensas de sus propios materiales.
Slide 20
Orgánulos con membrana
Hay lisosomas especiales que
realizan funciones especiales así
tenemos:
a) El acrosoma de los
espermatozoides, es un lisosoma
primario cuyas enzimas digieren
la membrana folicular del óvulo
para permitir el paso del
espermatozoide y la fecundación
b) Los granos de aleurona de las
semillas son lisosomas
secundarios que almacenan
sustancias de reserva. En ellos no
se produce la digestión hasta que
se inicia la germinación ya que al
absorberse agua las enzimas se
activan.
Slide 21
Orgánulos con membrana
Vacuolas: son vesículas más o
menos grandes llenas de líquido
acuoso que están rodeadas por una
membrana. En los vegetales están
más desarrolladas que en los
animales.
Vacuolas vegetales: en los vegetales
las vacuolas ocupan la mayor parte
del citoplasma; el número y tamaño
varia según el tipo de célula y la fase
de desarrollo. Las células jóvenes
contienen muchas vacuolas
pequeñas, a medida que envejece la
célula, van creciendo y se fusionan
unas con otras quedando al final
una gran vacuola que ocupa casi
todo el citoplasma. En las vacuolas
vegetales la membrana se
denomina tonoplasto y el
contenido es el jugo vacuolar que
tiene como principal componente
agua y con frecuencia otras
sustancias.
Slide 22
Orgánulos con membrana
Entre las funciones de las vacuolas vegetales
destacan:
a) Contribuyen a mantener la turgencia
celular. Debido a que en su interior hay una
elevada concentración de sustancias y por
consiguiente entrará agua por ósmosis.
b) Almacenan gran variedad de sustancias,
entre las cuales tenemos:
Sustancias de reserva, proteínas, azucares,
lípidos etc.
Sustancias de desecho, que en muchos casos
resultan tóxicos si se almacenan en el
citoplasma.
Otras sustancias que la planta utiliza con
distintos fines, como los pigmentos que
colorean a los pétalos que sirven para atraer a
los insectos, etc.
Vacuolas animales: las células animales
también tienen vacuolas pero estas son
menos numerosas y más pequeñas. Destacan
principalmente las vacuolas digestivas que
intervienen en la digestión.
Vacuolas pulsátiles son un tipo especial de
vacuolas que aparecen en células que viven
en ambientes hipotónicos, como los
protozoos, sirven para bombear al exterior el
exceso de agua que entra por ósmosis.
Slide 23
Orgánulos con membrana
Peroxisomas: son vesículas similares a los
lisosomas, están rodeadas por una
membrana simple y contienen en su interior
enzimas oxidativas, que catalizan diversas
reacciones de oxidación que se producen en
su interior. Están presentes en todas las
células eucariotas.
Entre los distintos tipos de enzimas
oxidativos que hay destacan dos:
a) Las oxidasas y
b) Las catalasas.
Las oxidasas catalizan la oxidación de
distintos sustratos orgánicos (aminoácidos,
ácidos grasos, ácido láctico, etc.) utilizando
como aceptor de hidrógenos el oxígeno
molecular que se reduce a agua oxigenada
H2O2. El agua oxigenada es una sustancia
muy oxidante que resulta tóxica para la
célula por ello es necesario eliminarla
rápidamente.
oxidasa R-H2 + O2 R + H2O2
Slide 24
Orgánulos con membrana
La catalasa cataliza reacciones en las que se
utiliza el agua oxigenada, obtenida en las
oxidaciones anteriores, para oxidar otros
sustratos (etanol, metanol, etc.) y de esa
forma el agua oxigenada se reduce a agua.
catalasa X-H2 + H2O2 X +
2H2O.
Las oxidaciones que se producen en los
perosixomas son similares a las que ocurren
en las mitocondrias, la diferencia está en que
en los peroxisomas la energía que se
desprende no se aprovecha para sintetizar
ATP, sino que se disipa en forma de calor.
Glioxisomas: son un tipo especial de
peroxisomas que solo existen en las células
vegetales. En ellos se sintetizan glúcidos a
partir de lípidos mediante una serie de
reacciones llamadas ciclo del ácido glioxílico.
Esto es de gran importancia para las semillas
en germinación ya que les permite
transformar las grasas que se almacenan
como reservas en azúcares necesarios para
nutrir al embrión en desarrollo.
Los animales somos capaces de transformar
los glúcidos en grasas, pero no al revés,
debido a que carecemos de glioxisomas.
Slide 25
Orgánulos con membrana
Mitocondrias: las mitocondrias son
orgánulos que están presentes en
todas las células eucariotas. Suelen
tener forma más o menos cilíndrica.
El número de mitocondrias en la célula
varía según la actividad celular, siendo
especialmente abundantes en aquellas
células que requieren un elevado
aporte energético como por ejemplo
las células musculares estriadas. Una
célula puede llegar a tener hasta 2000
mitocondrias.
Están dispersas por todo el citoplasma
y se pueden desplazar por él asociadas
a los microtúbulos. Se acumulan sobre
todo en lugares donde se consume
grandes cantidades de ATP, como la
base de los cilios, entre las miofibrillas,
etc.
Al conjunto de todas las mitocondrias
de una célula se denomina condrioma.
Se cree que en el pasado las
mitocondrias eran células procariotas
que se unieron en endosimbiosis con
las células eucariotas.
Slide 26
Orgánulos con membrana
Estructura y composición: En las
mitocondrias se diferencian las
siguientes partes:
a) Membrana mitocondrial
externa.
b) Membrana mitocondrial interna.
a) Membrana mitocondrial
externa: Es la envoltura más
externa, es lisa. Esta membrana es
similar a otras membranas
celulares. En ella destacan dos tipos
de proteínas:
Proteínas transmembrana
llamadas porinas, que forman
canales a través de la bicapa
lipídica lo que la hace muy
permeable, dejando pasar a la
mayoría de las moléculas.
Enzimas que intervienen en el
metabolismo de los lípidos.
Slide 27
Orgánulos con membrana
Membrana mitocondrial
interna. Esta membrana no
es lisa sino que presenta
numerosos pliegues de
formas diversas que se
dirigen hacia el interior
llamados crestas
mitocondriales, estos
pliegues aumentan su
superficie y por ello su
actividad. Esta membrana es
bastante impermeable y sólo
es completamente
permeable al O2, CO2, H2O.
Esta membrana posee más
proteínas que otras (80 %) y
menos lípidos (20 %) entre
los que no hay colesterol.
Slide 28
Orgánulos con membrana
En esta membrana se pueden
distinguir tres tipos de
proteínas:
Proteínas transportadoras, que
permiten el paso de iones y
otras moléculas a través de la
misma.
Proteínas que forman la
cadena respiratoria, estas
proteínas transportan los
electrones que se desprenden
en las oxidaciones hasta el
oxígeno molecular, son
necesarias para que se
produzca la fosforilación
oxidativa en la que se genera la
mayor parte del ATP.
Complejos enzimáticos ATPsintetasa, que catalizan la
síntesis de ATP.
Slide 29
Orgánulos con membrana
Espacio intermembranoso: Es el espacio
que queda entre ambas membranas,
debido a la permeabilidad de la
membrana externa, tiene una
composición similar a la del hialoplasma.
Matriz: Es el espacio interno de la
mitocondria, contiene:
Agua, aproximadamente el 50 %.
ADN mitocondrial que es bicatenario y
circular, como el de las bacterias. Este ADN
lleva la información para sintetizar algunas
proteínas mitocondriales aunque la mayoría
se sintetizan en el hialoplasma a partir de la
información del ADN nuclear.
Ribosomas, llamados mitorribosomas, son
similares a los de las células procariotas.
Enzimas de la matriz se les puede reunir en
dos grupos:
Enzimas que intervienen en la replicación,
transcripción y traducción del ADN
mitocondrial.
Enzimas que intervienen en distintos
procesos oxidativos (ciclo de Krebs, ßoxidación de los ácidos grasos, etc) que
ocurren aquí.
Otros compuestos como: ADP, ATP, iones de
calcio, fosfato, y gran cantidad de enzimas.
Slide 30
Orgánulos con membrana
Funciones: las mitocondrias tienen
principalmente tres funciones:
1) Se producen los distintos procesos
oxidativos de la respiración celular,
mediante los cuales la materia
orgánica se oxida (degrada)
completamente convirtiéndose en
CO2 y H2O, y liberándose energía que
se almacena en forma de ATP.
Las oxidaciones respiratorias que
tienen lugar en las mitocondrias son:
a) En la matriz mitocondrial tienen
lugar:
La descarboxilación oxidativa del ácido
pirúvico obtenido en la glucólisis,
obteniéndose acetil-CoA y coenzima
reducido (NADH+H+).
La ß-oxidación de los ácidos grasos
mediante la cual se obtiene acetil-CoA y
coenzimas reducidos (NADH+H+ y
NADH2).
El ciclo de Krebs, son una serie de
reacciones cíclicas mediante las cuales
se oxida completamente el acetil-CoA
convirtiéndose en CO2 y coenzimas
reducidos (NADH+H+ y FADH2).
Slide 31
Orgánulos con membrana
b) En la membrana mitocondrial
interna tiene lugar la fosforilación
oxidativa mediante la cual se
sintetiza ATP, gracias a la energía
que se desprende al transportar a
través de la cadena respiratoria los
electrones que ceden los
coenzimas reducidos que se han
obtenido en las oxidaciones
anteriores.
2) En la matriz mitocondrial se
sintetizan moléculas que actúan
como precursores para la
biosíntesis de macromoléculas en
el hialoplasma.
3) En los ribosomas de la matriz se
sintetizan las proteínas
mitocondriales que están
codificadas por el ADN
mitocondrial. Representan el 10 %,
el resto se sintetizan en el citosol.
Slide 32
Orgánulos con membrana
Plastos: son orgánulos celulares
exclusivos de las células vegetales.
Dentro de ellos se pueden diferenciar
varios tipos atendiendo a los
pigmentos que posean:
a) Cromoplastos: carecen de clorofila
pero tienen otros pigmentos
carotenoides que les dan colores
característicos: amarillo, anaranjado,
etc.
b) Leucoplastos: son incoloros ya que
no contienen pigmentos, en ellos se
almacenan sustancias de reserva;
dentro de ellos tenemos
amiloplastos almacenan almidón,
proteinoplastos almacenan
proteínas, oleoplastos almacenan
grasas.
c) Cloroplastos son los más
importantes, son de color verde
debido a que entre otras cosas
contienen clorofila.
Slide 33
Orgánulos con membrana
Cloroplastos: generalidades: los plastos más importantes, son de color verde
debido a la clorofila, se localizan en las células vegetales fotosintéticas.
La forma y el tamaño varía de unos vegetales a otros, en los vegetales superiores
suelen ser lenticulares; el número también varía de unos organismos a otros, en los
vegetales superiores el número oscila entre 20 y 40 por célula dependiendo del
tejido.
Slide 34
Orgánulos con membrana
Estructura y composición: En los
cloroplastos se diferencian las siguientes
partes:
a) Envoltura externa: rodea y separa al
cloroplasto del hialoplasma, esta
envoltura esta formada por dos
membranas:
Membrana plastidial externa
Membrana plastidial interna
Espacio intermembranoso: pequeño
espacio entre ambas membranas.
Ambas membranas son lisas. No
contienen colesterol, ni tampoco
clorofila. La membrana externa es muy
permeable, mientras que la interna es
casi impermeable por lo que contiene
numerosas proteínas transportadoras.
b) Membrana tilacoidal. Es un tercer
tipo de membrana que hay en el interior
del cloroplasto (estroma), esta
membrana está muy replegada y rodea a
un espacio interno llamado espacio
tilacoidal. Esta membrana al replegarse,
forma sacos aplanados denominados
tilacoides que se comunican entre sí.
Slide 35
Orgánulos con membrana
Los tilacoides pueden ser de dos
tipos:
a) Tilacoides grana: son
pequeños y se disponen apilados;
a los apilamientos se les
denomina grana;
b) Tilacoides del estroma: son
más extensos, no se apilan se
extienden por todo el estroma
conectando entre si a los
tilacoides grana, a estos se les
llama tilacoides del estroma.
La membrana tilacoidal tiene una
composición muy diferente a las
membranas de la envoltura, en
ella hay: un 38% de lípidos,
semejantes a los de las
membranas de las envolturas, un
50% de proteínas y 12% de
pigmentos fotosintéticos.
Slide 36
Orgánulos con membrana
Las proteínas de la membrana
tilacoidal son de tres tipos:
Proteínas asociadas a los
pigmentos fotosintéticos, forman
grandes complejos moleculares
denominados fotosistemas I y II.
Proteínas transportadoras de
electrones, similares a las que
forman la cadena respiratoria en las
mitocondrias, estas transportan
electrones desde un dador que suele
ser el agua, hasta el NADP que los
capta y se reduce.
Complejos enzimáticos ATPsintetasa, similares a los de la
membrana mitocondrial interna, que
intervienen en la síntesis de ATP
Slide 37
Orgánulos con membrana
Los pigmentos fotosintéticos:
absorben energía solar; son
principalmente de dos tipos:
a) Clorofilas: Son pigmentos
verdes que tienen una
estructura química muy
compleja. Están formadas por un
núcleo que tiene en el centro un
átomo de Mg. En las plantas
superiores y algas verdes se
distinguen dos tipos de clorofila:
clorofila “a” y clorofila “b”
b) Carotenoides: son pigmentos
amarillos o anaranjados; Entre
ellos tenemos los carotenos y las
xantofilas. Es muy común en
aquellos frutos o legumbres de
color naranja, como las
zanahorias.
Slide 38
Orgánulos con membrana
Estroma. Es la porción interna del
cloroplasto que esta delimitada por la
membrana plastidial interna. Esta
formado por:
a) Moléculas de ADN bicatenario y
circular que llevan información para
sintetizar algunas de las proteínas del
cloroplasto, la mayoría se sintetizan
en el hialoplasma a partir de la
información nuclear.
b) Ribosomas, que se denominan
plastorribosomas, son similares a los
de las células procariotas.
c) Enzimas que las podemos dividir
en dos grupos:
Las que intervienen en la replicación,
transcripción y traducción del ADN del
cloroplasto.
Las responsables de la fase oscura de la
fotosíntesis.
Slide 39
Orgánulos con membrana
Funciones: En los cloroplastos se
realizan dos funciones:
1) La fotosíntesis: Es el proceso
mediante el cual se sintetiza materia
orgánica a partir de la inorgánica
utilizando para ello la energía solar, en
este proceso se libera oxígeno
molecular.
En el proceso de fotosíntesis se
diferencian dos etapas:
a) Fase luminosa: ocurre en la
membrana tilacoidal; y se requiere de
luz para llevarse a cabo.
b) Fase oscura: ocurre en el estroma,
no se necesita la luz.
2) Síntesis de proteínas: En el estroma
de los cloroplastos se sintetizan las
proteínas del cloroplasto que están
codificadas por el ADN del cloroplasto,
éstas tan solo representan una
pequeña parte, la mayoría se sintetizan
en el hialoplasma.
Slide 40
Orgánulos con membrana
Semejanzas y diferencias entre
mitocondrias y cloroplastos:
Semejanzas:
a) Ambos son orgánulos energéticos
de las células eucariotas. Poseen una
característica que los diferencia de
los demás orgánulos celulares: la
gran cantidad de membrana interna
que contienen. En esta membrana se
llevan a cabo los procesos de
transporte de electrones necesarios
para la obtención de energía en
forma de ATP. Estos procesos son
similares en ambos orgánulos.
b) Ambos orgánulos son
semiautónomos, contienen los
componentes necesarios (ADN,
ribosomas ) para sintetizar algunas de
sus proteínas. Además, se dividen por
división binaria.
c) Según la teoría endosimbiótica,
ambos han evolucionado a partir de
células procarióticas.
Slide 41
Orgánulos con membrana
Diferencias:
a) Los cloroplastos son mucho mayor
tamaño que las mitocondrias.
b) Los cloroplastos tienen tres
membranas diferentes y por tanto
tres compartimentos internos
separados, mientras que las
mitocondrias sólo tienen dos
membranas y dos compartimentos.
c) En las mitocondrias se realiza la
respiración celular, en los
cloroplastos la fotosíntesis.
d) Las mitocondrias se encuentran
tanto en células animales como en
vegetales, mientras que los
cloroplastos sólo en vegetales.
e) Las mitocondrias proceden de
primitivas bacterias aeróbicas y los
cloroplastos de primitivas
cianobacterias.