T 09 endomembranas
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El documento resume las principales estructuras y funciones de los orgánulos membranosos en las células eucariotas. Describe el retículo endoplasmático rugoso y liso, el aparato de Golgi, lisosomas, vacuolas, peroxisomas, cloroplastos y mitocondrias. También discute las teorías sobre el origen endógeno y endosimbiótico de mitocondrias y cloroplastos.
T 09 endomembranas
- 2. TEMA 9. ENDOMEMBRANAS orgánulos membranosos • 1. Retículo endoplasmático • 1.1. Retículo endoplasmático rugoso • 1.2. Retículo endoplasmático liso • 2. Aparato de Golgi • 3. Lisosomas • 3.1. Lisosomas primarios • 3.2. Lisosomas secundarios • 4. Vacuolas almacenamiento de sustancias de reserva • 5. Peroxisomas • 6. Glioxisomas • 7. Mitocondrias • 8. Plastos • ● Leucoplastos • ● Cromoplastos • ● Cloroplastos • 8.1. Cloroplastos • 9. Teorías sobre el origen de mitocondrias y cloroplastos
- 3. Retículo Endoplásmico Conjunto de membranas que limitan cavidades cerradas o cisternas de distintas formas: - sáculos aplanados - vesículas globulares - tubos de aspecto sinuoso Interior del R.E. lumen o espacio cisternal Exterior del R.E. espacio citosólico Estas cavidades se comunican a menudo entre ellas y forman una red (retículo = pequeña red) característica de las células eucariotas.
- 4. Retículo Endoplásmico rugoso (REr) Cisternas del REr Ribosomas Núcleo Proteína recién sistetizada Saco del REr Ribosoma ARNm Riboforina FUNCIONES DEL REr • Síntesis y almacenamiento de proteínas • Glucosilación de las proteínas Espacio cisternal Espacio citosólicoA medida que se sintetizan, las proteínas pueden pasar al espacio cisternal o quedarse en la membrana. La mayor parte de las proteínas son glucosiladas y transformadas en glucoproteínas. Transportadas al Ap. Golgi, lisosomas, a la Mem. Celular.
- 5. Retículo Endoplásmico liso FUNCIONES DEL REl • Síntesis de lípidos Se sintetizan los fosfolípidos, el colesterol y la mayoría de los lípidos de las membranas celulares. Túbulos del REl REr • Detoxificación Elimina sustancias tóxicas para el organismo, producidas por su actividad vital o procedente del exterior (insecticidas, herbicidas, medicamentos, etc.). • Liberación de glucosa Colabora en la degradación del glucógeno. Túbulos interconectados, su membranas se continúan con las del REr, sin ribosomas.
- 6. El aparato de Golgi Orgánulo membranoso que forma un sistema de cavidades aplanadas dispuestas ordenadamente llamadas sáculo. El conjunto de sáculos se llaman dictiosomas. Además, pueden observarse toda una serie de vesículas más o menos esféricas a ambos lados y entre los sáculos relacionadas con el transporte de proteínas y lípidos. El conjunto de todos los dictiosomas y vesículas forman el ap. de Golgi.
- 7. El aparato de Golgi Tiene dos caras: la cara “cis”, “externa” o de formación y la cara “trans”, “interna” o de maduración. Los dictiosomas se están renovando constantemente. Se forman a partir del retículo endoplásmatico. Este emite unas prolongaciones que se separan de él formando vesículas de transición. Al unirse posteriormente dichas vesículas entre sí dan lugar a un sáculo (cara cis o de formación). Por otra parte, las cavidades golgianas opuestas (cara trans o de maduración) se fragmentan para formar vesículas cargadas de productos de secreción
- 8. El aparato de Golgi FUNCIONES DEL COMPLEJO DE GOLGI ● Embalaje y secreción. Las sustancias fabricadas en el R. E. se incorporan a la cara “cis” o de formación del ap. de Golgi y se desplazan progresivamente hacia la cara “trans” o de maduración, se forman las vesículas de secreción y por exocitosis vierten su contenido al medio extracelular. ● Reciclaje permanente de la membrana. ● Forman lisosomas. Vesículas, que contienen abundantes enzimas hidrolíticos. ● Glucolisacion, por la adición de oligosacáridos, que se unen a proteínas formadas en el R.E.r (glucoproteínas) y a lípidos formados en el R.E.l (glucolípidos).
- 9. El complejo de Golgi Núcleo RER Dictiosom a Vesícula de transición. Cara proximal, de formación o cara cis del dictiosoma. Cara distal, de maduración o cara trans del dictiosoma. Vesícula secretora.
- 10. Orgánulos celulares, globulares con formas muy diversas. Se originan a partir del retículo endoplásmico o del aparato de Golgi. Contienen enzimas hidrolíticas Lisosomas Lisosomas primarios, recién formados a partir del Ap. de Golgi o del R.E., no han intervenido en ningún proceso de digestión y sólo contienen enzimas hidrolíticos. Lisosomas secundarios, de forma variable, están implicados en proceso de digestión. Se forman a partir de la unión de los lisosomas primarios con endosomas que contienen sustratos procedentes del medio externo (vacuolas heterofágicas o digestivas) o interno (vacuolas autofágicas). Fagocitoso
- 11. Vacuolas Vesículas globulares y tamaño variable, destinadas a almacenar sustancias Se forman a partir de muchos tipos de orgánulos membranosos: ▪ R.E. (vesículas de transición, de autofagia...) ▪ Aparato de Golgi (Vesículas de secreción) ▪ Membrana plasmática (por endocitosis, vacuolas heterofágicas) ► Funciones. • Almacenar sustancias de reserva:- Lípidos; - Ácidos grasos; - Sales minerales; - Proteínas solubles; - Proteínas precipitadas (granos de aleurona) • Almacenar sustancias especiales: Taninos, pigmentos, enzimas hidróliticos (cuya actividad, dada su función de reserva, se encuentra inhibida en tanto no sean necesarias),... • Servir de vehículo de transporte de sustancias entre orgánulos citoplasmáticos (vesículas de transición, de secreción, etc.) y entre el exterior e interior de la célula (vacuolas o vesículas de endocitosis). • Regulan la presión osmótica de la célula. Las vacuolas pueden llenarse o vaciarse de agua para mantener constante la concentración del citoplasma. • Vacuolas pulsátiles, es un caso especial son las que eliminan el exceso de agua citoplasmática en células de organismos dulceacuícolas (que son hipertónicos respecto al medio).
- 12. Vacuolas Membrana •Al conjunto de vacuolas de una célula vegetal se llama vacuoma. Vacuola Jugo vacuolar amorfo Los pétalos deben su color a los pigmentos almacenados en sus vacuolas.
- 13. Peroxisomas Son vesículas que contienen enzimas que intervienen en reacciones oxidativas en las que se consume gran cantidad de oxígeno. RH2 + O2 ▬▬▬▬▬► R + H2 O2 catalasa 2 H2 O2 ▬▬▬▬▬▬►2 H2O + O2
- 14. LOCALIZACIÓN Y FUNCIÓN DE LOS GLIOXISOMAS •Se encargan, durante la germinación, de transformar los lípidos almacenados en la semilla en glúcidos FUNCIONES Cloroplasto Núcleo Centro cristalino Glioxisoma Ácidos grasos Grasas Ciclo del glioxilato Glúcidos Mitocondria Glioxisomas Orgánulos exclusivos de las células vegetales.
- 15. Mitocondrias Orgánulos presentes en el citoplasma de las células eucarióticas (aeróbicas). Su forma se asemeja a un cilindro alargado Son las encargadas de la obtención de la energía en forma de ATP Dispersas en el hialoplasma. Su número: unas pocas en las levaduras y de 1000 a 2000 en cél. hepática.
- 16. Ultraestructura de una mitocondria Contiene: •Agua y proteínas hidrosolubles. •Moléculas de ADN •Moléculas de ARN •Enzimas •Iones Matriz mitocondrial Membrana mitocondrial externa • Muy permeable Cámara externa •Contiene enzimas para fosforilar algunos nucleótidos. Membrana mitocondrial interna •Contiene gran número de proteínas como ATP-sintetasa, proteínas de la cadena respiratoria, enzimas de la ß-oxidación y de la fosforilación oxidativa y transferasas. F1 F0 Partículas elementales •Constan de una cabeza o complejo F1, un pedúnculo o factor F0 y una base hidrófila. •Son complejos ATP-sintetasa.
- 17. Funciones de las mitocondrias Ciclo de Krebs Ácidos grasos ß-Oxidación Acetil CoA NADPH Cadena respiratoria Fosforilación oxidativa Ácido pirúvico Glucólisis •ß-oxidación de los ácidos grasos •Ciclo de Krebs •Cadena respiratoria •Fosforilación oxidativa •Concentración de sustancias en la cámara interna: En cada vuelta de la hélice de Lynen se forman 5 ATPs De importancia decisiva en el catabolismo celular. Los transportadores de electrones se encuentran en la membrana interna. Se realiza en las partículas fundamentales y sintetiza la mayor parte del ATP. Proteínas, lípidos, colorantes, hierro, etc.
- 18. Vías de canalización de las proteínas secretadas por la célula del páncreas. Los aminoácidos que penetran principalmente por la región basal de la célula son incorporados en las proteínas. Las proteínas del jugo pancreático son sintetizadas por los ribosomas del retículo endoplasmático rugoso y transferidas a las cavidades de este retículo. Estas proteínas transitan en seguida por los sáculos del aparato de Golgi que darán nacimiento a los vesículas de secreción. Por exocitosis, el contenido es vertido al exterior.
- 19. Plastos Poseer pigmentos Sintetizar y acumular sustancias de reserva. CromoplastosCromoplastos Almacenan sustancias. Contienen pigmentos que les dan color. Se caracterizan por LOS PLASTOSLOS PLASTOS Se clasifican en Se clasifican en AmiloplastosAmiloplastos OleoplastosOleoplastos ProteoplastosProteoplastos AlmidónAlmidón ProteínasProteínas RodoplastosRodoplastos GrasasGrasas ClorofilaClorofila FicoeritrinaFicoeritrina Células vegetales con cloroplastos CloroplastosCloroplastos LeucoplastosLeucoplastos Cloroplastos 4’44
- 20. Cloroplasto - Células vegetales fotosintéticas. - Forma lenticular (de lenteja). - Su número suele ser de unos 40 por célula. - Son de color verde debido a su elevado contenido en clorofila.
- 21. Ultraestructura de un cloroplasto Membrana externa Membrana interna Espacio intermembranoso Estroma Sacos estromáticos Tilacoides GranaFUNCIONES •Fotosíntesis. •Biosíntesis de ácidos grasos. •Reducción de nitratos a nitritos. Contiene ADN circular y plastorribosomas. Fotosíntesis 1’41
- 22. SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS ENTRE MITOCONDRIAS Y CLOROPLASTOS Semejanzas Mitocondria/cloroplasto Diferencias Mitocondria Cloroplasto Poseen una doble membrana, espacio interior (matriz/estoma), ribosomas 70 S, ADN circular y doble La membrana mitocondrial interna presenta unos repliegues hacia la matriz denominadas crestas. El cloroplasto posee un tercer tipo de membrana en su interior (las membranas tilacoidales) que delimitan un espacio llamado intratilacoidal. En ambos orgánulos tiene lugar un transporte de electrones en la membrana interna y, asimismo, formación de ATP por flujo de protones a través de los complejos enzimáticos ATP-sintetasa, de la membrana interna La principal función de la mitocondria es la respiración celular. Es un proceso catabólico. En él se obtiene energía química útil para la célula (ATP) mediante la oxidación completa de la materia orgánica. Los electrones procedentes de estas oxidaciones son, en último término, transportados hasta el oxígeno molecular que se reduce a agua. La principal función del cloroplasto es la fotosíntesis: Es un proceso anabólico (nutrición autótrofa). Su objetivo es pues sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica. La energía para el proceso la obtienen de la luz solar y los electrones del agua, cuya rotura (fotolisis) libera O2 FunciónEstructura
- 23. El Origen de Mitocondrias y Cloroplastos La Teoría endógena propone que la célula eucariótica es el resultado del aumento de tamaño de la procariótica, junto a una progresiva diferenciación interna, cuyo resultado ha sido el alto grado de complejidad que posee. La Teoría endosimbiótica, propuesta por la bióloga Lynn Margulis, considera que el alto grado de complejidad se debe a asociaciones entre células que en principio eran independientes entre sí. Este tipo de asociación debió consistir en una simbiosis, relación en la que ambas especies asociadas resultan beneficiadas. 1. Poseen ADN parecidos al de los procariotas. 2. Tienen ribosomas (70 S) con los que sintetizan sus propias proteínas. 3. Se reproducen en el interior celular por simple división, como las bacterias. 4. Poseen doble membrana. 5. La membrana interna de las mitocondrias posee un tipo de fosfolípido exclusivo de las membranas de los organismos procariotas. Redes. Biología - Que es la vida 52’03
- 24. ENLACES • Células eucariotas • La célula eucariota animal y vegetal. Lourde Luengo • La relación entre el aparato de golgi y el retículo endoplasmático rugoso • Principales orgánulos de l célula animal, Anaya • Célula eucariota, orgánulos • Orgánulos celulares, 1´25 min • Orgánulos celulares membranosos