El citosol y las estructuras no membranosas de la célula 2013
1. 8
El citosol y las estructuras no
membranosas de la célula
CONSIDERACIONES SOBRE LA PAU
9%
de pruebas de PAU incluyen
preguntas relacionadas con los
contenidos de este tema
Son frecuentes imágenes de microscopía electrónica de un
orgánulo o parte
Se pueden incluir o pedir que elaboren esquemas sobre
estructuras celulares y relacionarlos con su funciones
2. CONSIDERACIONES SOBRE LA PAU
¿Qué se suele preguntar?
Señalar funciones que se realizan en el citosol
Indicar función, localización y estructura de los ribosomas,
diferenciando los de los procariotas de los de eucariotas
Funciones de los orgánulos
Descripción y funciones de la pared celular
Identificar y diferenciar los diferentes tipos de filamentos del
citoesqueleto, con sus funciones
Reconocer cortes transversales de centríolos, cilios y flagelos
3. El citosol y las estructuras
no membranosas de la célula
1. El citoplasma
2. Inclusiones citoplasmáticas
3. El citoesqueleto
4. El centrosoma
5, Los cilios y los flagelos
6. Los ribosomas
7. La matriz extracelular
8. La pared celular
3.1- Microfilamentos
3.2. Filamentos
intermedios
3.3. Microtúbulos
La pared celular de vegetales La pared celular de hongos
4. Par
t
ent e de la
re e
l nú célula
cleo
com
y
p
celu la me endid
a
mb
lar
r an
a
El citoplasma
Está constituido por:
Citosol
Citoesqueleto
Orgánulos celulares
Inclusiones citoplasmáticas
5. El citoplasma
Citosol
Ocupa el
espacio entre la
membrana
plasmática,
envoltura
nuclear y
membranas de
los orgánulos
Citosol: Medio líquido interno
Citosol: Medio líquido interno
del citoplasma (hialoplasma)
del citoplasma (hialoplasma)
6. El citoplasma
Citosol
Estructuras y funciones del citosol
Composición
Agua (85 %)
Enzimas
Metabolitos
ARNm, ARNt, ATP
Inclusiones (grasa, glucógeno, gas…)
Proteínas, aminoácidos.
Lípidos.
Polisacáridos y monosacáridos.
Permite el movimiento ameboide y la
fagocitosis por la emisión de pseudópodos
Puede
presentarse en
dos estados en
forma de sol o
estado líquido, y
en forma de gel
o estado
semisólido.
7. AU
P
El citoplasma
Citosol
Estructuras y funciones del citosol
Funciones:
Regulador del pH intracelular
Realizan total o parcialmente
reacciones metabólicas:
o Biosíntesis de aminoácidos
o Síntesis y modificaciones de proteínas
o Lipogénesis
o Glucogenolisis
o Glucogenogénesis
o Glucolisis
o Fermentaciones
o Gluconegogénesis…
8. Las inclusiones citoplasmáticas
Aparecen en células
procariotas y
eucariotas
Inclusiones citoplasmáticas:
Inclusiones citoplasmáticas:
Sustancia hidrófobas no
Sustancia hidrófobas no
rodeadas de membrana
rodeadas de membrana
Inclusiones de reserva
En animales
Glucógeno
Sustancias de
desecho
Proteínas precipitadas
Pigmentos
(sus coloreadas)
En vegetales
Triglicéridos
Gotas de grasa
Células hepáticas
Células musculares
Células adiposas
(adipocitos)
Aceites esenciales
(geraniol, mentol…)
Látex (tapona
heridas)
Semillas
oleaginosas
Pericarpio frutos
Células en
aromáticas
Euforbias
Árbol del caucho
Lipofucsina
(amarilla). En
células nerviosas y
cardíacas viejas
Hemosiderina:
Producto de
degradación de
la Hb de
eritrocitos
9. Las inclusiones citoplasmáticas
Depósitos
de aceite
en hoja
de romero
Adipocito con diversas
gotas de grasa (Li) y
núcleo (N)
Micrografía MET de hepatocito.
Se observa gran cantidad de mitocondrias (M), gránulos de glucógeno G) y algunos lisosomas (L).
11. El citoesqueleto
Citoesqueleto: Es una red compleja de fibras proteicas que se
Citoesqueleto: Es una red compleja de fibras proteicas que se
extienden por todo el citoplasma. En todas las células eucariotas
extienden por todo el citoplasma. En todas las células eucariotas
Estructura muy dinámica
Implicada en el mantenimiento o los cambios de forma de la célula y de su
estructura interna, en los movimientos celulares y endocelulares de orgánulos
y estableciendo vías de comunicación entre distintas áreas celulares.
14. El citoesqueleto
Microfilamentos
En la actina la polimerización está polarizada, es decir, existe un extremo en
el que la hebra se alarga por adición de unidades y otro en el que se acorta
por pérdida de las mismas, lo que puede suceder a distintas velocidades.
15. AU
P
El citoesqueleto
Microfilamentos
Funciones
Mantienen la forma de la célula: Se extienden por todo el citoplasma, pero
Mantienen la forma de la célula: Se extienden por todo el citoplasma, pero
abundan debajo de la membrana (forman el córtex celular)
abundan debajo de la membrana (forman el córtex celular)
Generar la emisión de pseudópodos: Posibilitan el desplazamiento celular yyla
Generar la emisión de pseudópodos: Posibilitan el desplazamiento celular la
fagocitosis. El movimiento se basa en la transición de sol aagel que realiza el
fagocitosis. El movimiento se basa en la transición de sol gel que realiza el
citoplasma celular.
citoplasma celular.
Generar yyestabilizar las prolongaciones citoplasmáticas: Microvellosidades,
Generar estabilizar las prolongaciones citoplasmáticas: Microvellosidades,
con un armazón de filamentos de actina asociados aamoléculas de otras proteínas.
con un armazón de filamentos de actina asociados moléculas de otras proteínas.
Movimiento contráctil de las células musculares: Los filamentos de miosina
Movimiento contráctil de las células musculares: Los filamentos de miosina
provocan la aproximación de la actina con gasto de ATP
provocan la aproximación de la actina con gasto de ATP
16. AU
P
El citoesqueleto
Filamentos intermedios
Filamento intermedio
Llamados así por su tamaño (unos 10 nm de diámetro)
intermedio entre microtúbulos y microfilamentos.
Son proteínas fibrosas, resistentes y estables.
Diversos tipos:
Neurofilamentos: En el axón de las neuronas
Tonofilamentos o filamentos de queratina: En las células
epiteliales (sobre todo en desmosomas)
Filamentos de vimentina: En tejido conjuntivo
Filamentos de desmina: En células musculares
Funciones
••Otorgar resistencia aala célula al estrés mecánico, gracias aala
Otorgar resistencia la célula al estrés mecánico, gracias la
formación de largos polímeros.
formación de largos polímeros.
••Contribuyen al mantenimiento de la forma celular junto con el resto del
Contribuyen al mantenimiento de la forma celular junto con el resto del
citoesqueleto.
citoesqueleto.
••Ayudan aala distribución yyposicionamiento de los orgánulos celulares.
Ayudan la distribución posicionamiento de los orgánulos celulares.
17. El citoesqueleto
AU
P
Microtúbulos
12
α-tubulina
13
1
2
11
3
10
β-tubulina
4
5
9
8
7
6
Están constituidos por moléculas de tubulina,
formando dímeros:
α-tubulina
β-tubulina
Su estructura es cilíndrica y hueca de unos 250 nm
de diámetro y varias micras de longitud en la que los
dímeros de tubulina están asociados en 13
protofilamentos lineares que constituyen las paredes
del microtúbulo.
Protofilamento
250 Å
19. El citoesqueleto
Microtúbulos
•
Al
igual
que
los
filamentos de actina,
cada microtúbulo posee
un extremo (-) que crece
lentamente y un extremo
(+) que crece con mayor
velocidad.
•
En las células animales
los microtúbulos se
polimerizan y
depolimerizan
constantemente.
21. El centrosoma
• Centrosoma
Centro dinámico de la célula
Responsable de
Centro organizador
de microtúbulos (COM)
Movimientos de
la célula realizados
por el huso acromático
Movimientos externos
realizados por cilios
y flagelos
22. El centrosoma
Dos tipos de
centrosomas
Con centriolos
Sin centriolos
Células vegetales y de hongos
Células animales, en
protozoos y algas
23. El centrosoma
Estructura y función del centrosoma
Material pericentriolar
Elementos de un
centrosoma con
centriolos
Áster
Diplosoma
24. El centrosoma
Estructura y función del centrosoma
Centro organizador de
microtúbulos, donde se
originan
Microtúbulos radiales que sirven para
fijar los centrosomas a la membrana
plasmática durante la mitosis
Fibras del áster
Material
pericentriolar
(COM)
La estructura se estabiliza
por proteína que forman
puentes que unen los
tripletes entre sí
Centriolo
ESTRUCTURA 9 + 0
Diplosoma
Dos centriolos dispuestos
perpendicularmente
Cada centriolo consta de nueve grupos de tres
microtúbulos que forman un cilindro
26. AU
P
El centrosoma
Estructura y función del centrosoma
Microtúbulo A es completo
(13 protofilamentos)
Microtúbulo B (10
protofilamentos)
Microtúbulo C (10 prot)
A
Triplete
B
C
Puente proteico
Microtúbulos
27. AU
P
El centrosoma
Estructura y función del centrosoma
Funciones
••A través del material pericentriolar forman las estructuras constituidas
A través del material pericentriolar forman las estructuras constituidas
por microtúbulos
por microtúbulos
•• Undilopodios (cilios yyflagelos): Desplazamiento celular
Undilopodios (cilios flagelos): Desplazamiento celular
•• Huso acromático: Separación de cromosomas
Huso acromático: Separación de cromosomas
•• Estructura del citoesqueleto: Su base es de micrtúbulos
Estructura del citoesqueleto: Su base es de micrtúbulos
28. Los cilios y flagelos
Cilios y flagelos (undilopodios): Prolongaciones citoplasmáticas
móviles de la superficie celular
Presentan una estructura formada por 9 dipletes de microtúbulos y dos
microtúbulos centrales. Estructura (9 + 2)
Más cortos y en gran número
Mucho más largos y pocos
29. AU
P
Los cilios y flagelos
Estructura y función de cilios y flagelos
Tallo
Zona de
transición
Corpúsculo basal
o cinetosoma
30. AU
P
Los cilios y flagelos
Estructura y función de cilios y flagelos
Corte longitudinal
Microtúbulos
centrales
Tallo
Vaina
Tallo
Presenta un eje central llamado axonema (dos
microtúbulos centrales rodeados de una vaina.
Microtúbulos
centrales
Pares de microtúbulos
(dipletes)
Vaina
Nexina
Fibra radial
Dineína
Membrana
plasmática
Tiene un sistema de 9 pares de microtúbulos,
medio interno y membrana que lo rodea
Los microtúbulos se unen con proteínas como:
• Nexina: Une los dipletes periféricos entre si y mantiene el
cilindro del axonema
• Fibras radiales: Unen los dipletes con la vaina
• Dineína: Con función ATP-asa permite el movimiento de los
microtúbulos y del undilopodio
31. AU
P
Los cilios y flagelos
Estructura y función de cilios y flagelos
Zona de
transición
Zona de
transición
Membrana plasmática
Tiene dipletes como el tallo, pero no tiene
microtúbulos centrales, ni membrana plasmática
32. AU
P
Los cilios y flagelos
Estructura y función de cilios y flagelos
Corpúsculo
basal o
cinetosoma
Superior o distal
Consta de tripletes y dos partes diferenciadas
Tiene la misma estructura que un centríolo
(9 + 0). A partir de aquí se organizan los
microtúbulos del axonema
Triplete
Cinetosoma
superior
Eje proteico
A
A
B
C
B
C
Lámina radial
Cinetosoma
inferior
Eje proteico
Inferior o proximal
Lámina radial
Raíz
Con eje central proteíco del que salen
láminas radiales hacia los tripletes
Microfilamentos con función contráctil
33. Los cilios y flagelos
Estructura y función de cilios y flagelos
Cilios y flagelos son los responsables de la motilidad de la célula
Cilios crean turbulencias para atraer el alimento (protozoos
ciliados) o desplazar sustancias (epitelio traqueal)
34. Los cilios y flagelos
Estructura y función de cilios y flagelos
35. Los cilios y flagelos
Estructura y función de cilios y flagelos
Corte transversal del corpúsculo
basal (estructura 9+0) en su zona superior
Estructura idéntica a la de un centríolo
36. Los cilios y flagelos
Estructura y función de cilios y flagelos
Repasamos: ¿Qué representa cada microfotografía electrónica?
37. Los cilios y flagelos
Estructura y función de cilios y flagelos
38. Ribosomas
Ribosomas: Estructuras globulares sin membrana, formadas por
proteínas asociadas a ARNr proveniente del nucléolo
Existen en todas la células, pero son escasos
en los glóbulos rojos y casi inexistentes en
espermatozoides maduros
Están dispersos por el citoplasma o
adheridos al retículo endoplasmático
rugoso por riboforinas. También libres en
mitocondrias y cloroplastos
39. AU
P
Ribosomas
Estructura y función de los ribosomas
Están constituidos por dos subunidades
80 S
70 S
30 S
Ribosoma procariota
Mitocondrias y
cloroplastos
50 S
40 S
Ribosoma
eucariota
En el citoplasma las subunidades se
encuentran separadas y se unen para
fabricar proteínas
Cada ribosoma contiene: 80% de agua,
10% proteínas y 10% ARNr
65 S
40. AU
P
Ribosomas
Estructura y función de los ribosomas
Funciones
Subunidad
mayor
Síntesis de proteínas.
Síntesis de proteínas.
Primero se une la subunidad pequeña al ARNm luego la grande
Primero se une la subunidad pequeña al ARNm luego la grande
yyse inicia la traducción. Cuando acaban se separan las
se inicia la traducción. Cuando acaban se separan las
subunidades.
subunidades.
Cada ARNm se lee por 5-40 ribosoma, formando polisomas oo
Cada ARNm se lee por 5-40 ribosoma, formando polisomas
polirribosomas
polirribosomas
ARNm
Subunidad
menor
Cadena
polipeptídica
formada
Péptido
en formación
Poli
s om
af
orm
ad o
sob
re
ón
ucci
el ARNm
en trad
Disociación
de las
subunidades
del ribosoma
41. La matriz extracelular
En esta imagen se presentan ejemplos
Matriz extracelular: Propia de distintos tiposanimales. Sirve Matriz óseacon diferentes
de tejidos de matrices extracelulares teñidas compacta, unión de
colorantes. Los asteriscos señalan la matriz extracelular. A) Cartílago hialino, B) como nexo de C)
Conectivo denso regular (tendón), D) Conectivo gelatinoso del cordón umbilical, E) Paredes celulares del Además
las células, proporcionando consistencia, elasticidad y resistencia.
sistema vascular de un tallo de una planta, F) Células epiteliales. Obsérvese que prácticamente no hay
condiciona G) forma, desarrollo y proliferación de las células a las
sustancia intercelular,la Imagen de microscopía electrónica del tejido nervioso donde prácticamente no existe que
matriz extracelular
engloba
42. La matriz extracelular
Estructura de la matriz extracelular
Ácido hialurónico
Proteína filamentosa
Glucosaminoglucano
Elastina
Componentes
Sustancia
Sustancia
fundamental
fundamental
amorfa
amorfa
Colágeno
Colágeno
Colágeno
Fibronectina
Elastina
Elastina
Fibronectina
Fibronectina
Está constituidaque forma una trama(larga cadena de ácido hialurónico a la que
Glucoproteína por proteoglucanos de filamentos con función adherente entre
Proteína filamentosa forma triple hélices, proporciona resistencia a la rotura y
Proporciona elasticidad con
matriz
se unen proteínas filamentosas, quelas fibras a lacolágeno
células consistencia a la matriz glucosaminogluacanos.
y estas y se asocian
de
Es hidrófila y retienen agua y sales
43. La matriz extracelular
Funciones de la matriz extracelular
Funciones
••Nexo de unión, llena espacios intercelulares yyda consistencia aatejidos
Nexo de unión, llena espacios intercelulares da consistencia tejidos
yyórganos
órganos
••Retiene agua ofreciendo resistencia aacompresión
Retiene agua ofreciendo resistencia compresión
••Los proteoglucanos forman geles con el agua permitiendo la difusión
Los proteoglucanos forman geles con el agua permitiendo la difusión
de moléculas hidrosolubles yysu filtración selectiva
de moléculas hidrosolubles su filtración selectiva
••Migración de las células yysu disposición espacial
Migración de las células su disposición espacial
44. La pared celular
Pared celular: Es una matriz extracelular compleja que rodea a las
células vegetales. También tienen pared celular bacterias, algas y
hongos
45. AU
P
La pared celular
Pared celular de vegetales
Se forma por una red de fibras de celulosa y una matriz con agua, sales, hemicelulosa y pectina
Matriz contiene:
- Lignina da rigidez a la célula.
Abunda en el tejido conductor leñoso.
- Suberina y cutina impermeabilizan
las paredes celulares. Suberina en la
corteza (súber) de los árboles y
cutina en epidermis de hojas y tallos.
- Carbonato de calcio y sílice dan
rígidez a la epidermis de muchas
hojas.
Vacuola
Lámina
media
Pared
secundaria
Pared
primaria
Membrana
plasmática
Segunda capa capase genera, es delgada, flexiblemorir la célula y sirve célulassostén célula
Primera capa que quesintetiza y queda entre la pared primaria de laselcomo adyacentes
Última que se se produce, perdura tras y elástica. Delimita exterior de la
46. AU
P
La pared celular
Pared celular de vegetales
Funciones
••La pared celular da forma yyrigidez aala
La pared celular da forma rigidez la
célula eeimpide su ruptura.
célula impide su ruptura.
••La célula vegetal contiene en su
La célula vegetal contiene en su
citoplasma una elevada concentración de
citoplasma una elevada concentración de
moléculas que, debido aala presión
moléculas que, debido la presión
osmótica, origina una corriente de agua
osmótica, origina una corriente de agua
hacia el interior celular que acabaría por
hacia el interior celular que acabaría por
hincharla yyromperla si no fuera por la pared.
hincharla romperla si no fuera por la pared.
••Es responsable de que la planta se
Es responsable de que la planta se
mantenga erguida.
mantenga erguida.
47. La pared celular
Pared celular de vegetales
Plasmodesmos y punteaduras
Plasmodesmos:
Son finos conductos que atraviesan
las paredes celulares y conectan
entre sí los citoplasmas de las
células adyacentes.
Punteaduras:
Son adelgazamientos o áreas
finas de las paredes celulares,
o sea, zonas donde se deposita
menos celulosa.
48. La pared celular
Pared celular de hongos
Los polisacáridos más abundantes que posee son: quitina, glucano y mamano
Polisacáridos
cementantes
Manoproteínas
Proteínas
Quitina
Gran plasticidad: Protege a las células de los hongos del estrés ambiental, como los
cambio osmóticos.
Interacción con el medio: Proteínas de la pared que son adhesivas y actúan como
receptores. Algunas con alta capacidad inmunológica.
49. La pared celular
Pared celular de bacterias
Tanto en las Gram-positivas como en las Gram-negativas tiene una capa de mureína
Peptidoglucano formado por N-acetilglucosamina (NAG)
y N-acetilmurámico (NAM)
Antibióticos, como la penicilina,
impiden los enlaces peptídicos entre
las cadenas de NAG y NAM.
