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Membrana celular - membrana plasmatica




Membrana celular.
La membrana plasmatica membrana celular es una bicapa que delimita todas las células. Es una estructura laminada formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas que rodea, limita, da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. La membrana plasmatica regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. Es similar a las membranas que delimitan los organulos de células eucariotas.

Esta compuesta por dos laminas que sirven de 'contenedor' para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecanica. Esta formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol,glúcidos y proteínas (integrales y periféricas).


La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente). La membrana plasmatica es capaz de recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su interior.
Cuando una molécula de gran tamaño atraviesa o es expulsada de la célula y se invagina parte de la membrana plasmatica para recubrirlas cuando estan en el interior ocurren respectivamente los procesos de endocitosis y exocitosis.
Tiene un grosor aproximado de7  nm y no es visible al microscopio óptico pero sí al microscopio, donde se pueden observar dos capas oscuras laterales y una central mas clara. En las células procariotas y en las eucariotas osmótrofas como plantas y hongos, se sitúa bajo otra capa, denominada pared celular.


Mitocondria.
Las mitocondrias son organulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular (respiración celular). Actúan, por lo tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes metabólicos (glucosa, acidos grasos y aminoacidos). La mitocondria presenta una membrana exterior permeable aiones, metabolitos y muchos polipéptidos. Eso es debido a que contiene proteínas que forman poros llamados porinas o VDAC (canal aniónico dependiente de voltaje), que permiten el paso demoléculas de hasta 10 kDa y un diametro aproximado de 2 nm.
La morfología de la mitocondria es difícil de describir puesto que son estructuras muy plasticas que se deforman, se dividen y fusionan. Normalmente se las representa en forma alargada. Su tamaño oscila entre 0 y 1 μm de diametro y hasta 7 μm de longitud. Su número depende de las necesidades energéticas de la célula. Al conjunto de las mitocondrias de la célula se le denomina condrioma celular.
Las mitocondrias estan rodeadas de dos membranas claramente diferentes en sus funciones y actividades enzimaticas, que separan tres espacios: el citosol, el espacio intermembrana y la matriz mitocondrial.
Retículo endoplasmatico.
El retículo endoplasmatico tiene apariencia de una redinterconectada de sistema endomembranoso (tubos aplanados y saculos comunicados entre sí) que intervienen en funciones relacionadas con la síntesis proteica, metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular. Se encuentra en la célula animal y vegetal pero no en la célula procariota.
El retículo endoplasmatico rugoso se encuentra unido a la membrana nuclear externa mientras que el retículo endoplasmatico liso es una prolongación del retículo endoplasmatico rugoso.
El rugoso tiene esa apariencia debido a los numerosos ribosomas adheridos a su membrana mediante unas proteínas denominadas 'riboforinas'. Tiene unos saculos mas redondeados cuyo interior se conoce como 'luz del retículo' o 'lumen' donde caen las proteínas sintetizadas en él. Esta muy desarrollado en las células que por su función deben realizar una activa labor de síntesis, como las células hepaticas o las células del pancreas.
El retículo endoplasmatico liso no tiene ribosomas y participa en el metabolismo de lípidos.
El retículo endoplasmatico tiene variedad de formas: túbulos, vesículas, cisternas. En algunos casos en una misma célula se pueden observar los tres tipos.


Ribosomas.
Los ribosomas son complejos macromoleculares de proteínas y acido ribonucleico (ARN) que se encuentran en el citoplasma, en las mitocondrias, en el retículo endoplasmatico y en los cloroplastos. Son un complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARN m). Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido a su reducidotamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el electrónicos observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones. Bajo el microscopio óptico se observa que son los responsables de la basofilia que presentan algunas células. Estan en todas las células (excepto en los espermatozoides). Los ribosomas no se definen como organulos, ya que no existen endomembranas en su estructura. En células eucariotas, los ribosomas se elaboran en el núcleo pero desempeñan su función de síntesis en el citosol. Estan formados por ARN ribosómico (ARN r) y por proteínas. Estructuralmente, tienen dos subunidades. En las células, estas macromoléculas aparecen en diferentes estados de disociación. Cuando estan completas, pueden estar aisladas o formando grupos (polisomas). Las proteínas sintetizadas por los ribosomas actúan principalmente en el citosol; también pueden aparecer asociados al retículo endoplasmatico rugoso o a la membrana nuclear, y las proteínas que sintetizan son sobre todo para la exportación.
Tanto el ARN r como las subunidades de los ribosomas se suelen nombrar por su coeficiente de sedimentación en unidades Svedberg. En las células eucariotas, los ribosomas del citoplasma alcanzan 80 S. En plastos de eucariotas, así como en procariotas, son 70 S. Los ribosomas mitocondriales son de tamaño variado, entre 55 y 80 S.
Aparato de Golgi.
El aparato de Golgi es un organulo presente en todas las células eucariotas excepto los glóbulos rojos y las células epidérmicas. Pertenece al sistema de endomembranas. Esta formado por unos 80 dictiosomas (dependiendo del tipo decélula), y estos dictiosomas estan compuestos por 40 o 60 cisternas (saculos) aplanadas rodeados de membrana que se encuentran apilados unos encima de otros, y cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmatico rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y distribución de lisosomas y la síntesis de polisacaridos de la matriz extracelular. Debe su nombre a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina en 1906 junto a Santiago Ramón y Cajal.
Centriolo.
En biología celular, los centriolos son una pareja de tubos que forman parte del citoesqueleto, semejantes a cilindros huecos. Estos son organulos que intervienen en la división celular, siendo una pareja de centriolos un diplosoma sólo presente en células animales. Los centriolos son dos estructuras cilíndricas que, rodeadas de un material proteico denso llamado material pericentriolar, forman el centrosoma o COMT (centro organizador de microtúbulos) que permiten la polimerización de microtúbulos de dímeros de tubulina que forman parte del citoesqueleto, que se irradian a partir del mismo mediante una disposición estrellada llamada huso mitótico. Los centriolos se posicionan perpendicularmente entre sí.
Lisosomas.
Los lisosomas son organulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmatico rugoso y luego empaquetadas por el complejo deGolgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular. Son estructuras esféricas rodeadas de membrana simple. Son bolsas de enzimas que si se liberasen, destruirían toda la célula. Esto implica que la membrana lisosómica debe estar protegida de estas enzimas. El tamaño de un lisosoma varía entre 0.1–1.2 μm.
En un principio se pensó que los lisosomas serían iguales en todas las células, pero se descubrió que tanto sus dimensiones como su contenido son muy variables. Se encuentran en todas las células animales. No se ha demostrado su existencia en células vegetales.
Peroxisomas.
Los peroxisomas son organulos citoplasmaticos muy comunes en forma de vesículas que contienen oxidasas y catalasas. Estas enzimas cumplen funciones de detoxificación celular. Como la mayoría de los organulos, los peroxisomas solo se encuentran en células eucariotas. Fueron descubiertos en 1965 por Christian de Duve y sus colaboradores. Inicialmente recibieron el nombre de microcuerpos y estan presentes en todas las células eucariotas.
Vacuolas.
Una vacuola es un organulo celular presente en todas las células de plantas y hongos. También aparece en algunas células protistas y de otros eucariotas. Las vacuolas son compartimentos cerrados o limitados por membrana plasmatica que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos. La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión demúltiples vesículas membranosas. El organulo no posee una forma definida, su estructura varía según las necesidades de la célula en particular.
Las vacuolas que se encuentran en las células vegetales son regiones rodeadas de una membrana (tono plasto o membrana vacuolar) y llenas de un líquido muy particular llamado jugo celular.
La célula vegetal inmadura contiene una gran cantidad de vacuolas pequeñas que aumentan de tamaño y se van fusionando en una sola y grande, a medida en que la célula va creciendo. En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa muy estrecha apretada contra la pared celular.
Núcleo y nucléolo.
Es el organulo mas prominente de la célula y se localiza en cualquier sitio del citoplasma. Esta rodeado por un par de membranas concéntricas denominadas en conjunto envoltura nuclear o membrana nuclear. No es continua, sino que posee poros que permiten el paso de las cadenas de ARN m, sintetizadas del núcleo al citoplasma para que realicen su función. El poro es un complejo proteínico que controla el paso de sustancias a través de la envoltura nuclear. Ademas de que esta envoltura separa el contenido nuclear o nucleoplasma del citoplasma. El nucleoplasma es un medio acuoso de solución coloidal en estado semigel, rica en proteínas y es donde estan suspendidos los cromosomas.
Se considera que esta membrana y el núcleo tienen la misma relación que la membrana plasmatica y el citoplasma, o sea, que regulan de la misma manera los materiales que pasan hacia dentro y fuera del núcleo. Dentro del núcleo se encuentra uno o mas nucléolosque son pequeños cuerpos amorfos, los cuales a menudo cambian de forma y tamaño.
Cuando una célula inicia su división éstos desaparecen y cuando termina la división celular aparecen nuevamente. Los cromosomas son estructuras que se forman de ADN altamente compactado. Cuando se encuentran en este estado, se utiliza el término cromatina.
La cromatina se encuentra formada por una nucleoproteína. Las nucleoproteínas son estructuras complejas formadas por acidos nucleicos y proteínas del tipo de las histonas que en conjunto se denominan nucleosomas. Las histonas son proteínas basicas, pues son ricas en aminoacidos, tales como la lisina y la arginina; éstos contienen un grupo amino libre capaz de adquirir un protón por poseer un par de electrones no compartido, por lo tanto tienen carga positiva.
El ADN lleva carga negativa debido a la presencia de numerosos grupos fosfatos, por lo cual las histonas se enlazan fuertemente con el ADN. La célula inicia la división y la cromatina se organiza en los cromosomas, término que quiere decir cuerpos coloreados. El núcleo es el centro de regulación de la célula, cuyas principales funciones son
1. La continuidad celular: Es necesario para la reproducción y regeneración de las partes perdidas. En general, es el centro de control.
2. Contiene los factores hereditarios de la célula, permitiendo así que sus características pasen a sus descendientes.

Aquí en el nucléolo se sintetizan los tipos de moléculas de ARN r que se usan en la formación de los ribosomas. Los nucléolos son esenciales para la síntesis de proteínas y de acidos ribonucleicos.


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