Es la unidad vital de todo ser vivo, que funciona como un sistema individual , con un conjunto de componentes que le permiten una funcionalidad propia para realizar procesos y funciones , entre ellos la replicación, para poder así perpetuarse y mantenerse como unidad. Ej: Los protozoos ciliados, como el paramecio, son organismos unicelulares que se mueven por medio de diminutas proyecciones vellosas llamadas cilios. Los cilios crean también corrientes que arrastran las partículas nutritivas hacia la pequeña depresión de la superficie celular que sirve para ingerirlas,La observación con microscopio de hojas, tallos y otros tejidos vegetales revela la presencia de diminutas estructuras esféricas llamadas cloroplastos, El músculo cardiaco es un tejido especial que sólo se encuentra en el corazón. Exige un aporte constante de oxígeno y muere rápidamente si se produce alguna obstrucción en las arterias que riegan el corazón. Los ataques cardiacos se deben a lesiones provocadas por el riego sanguíneo insuficiente del músculo cardiaco.
TEORIA CELULAR
En 1824, René Dutrochet fue el primero en establecer que todos los organismos están formados por células. Para 1838 Matías Schleiden concluyo que todos los tejidos vegetales estaban formados por células. Al año siguiente Teodoro Schwann extendió las conclusiones de Schleiden hacia los animales y propuso una base celular para toda forma de vida. Finalmente, en 1858, Rudolf Virchow llega a la siguiente conclusión: "las células surgen de células preexistentes" o como lo decía en su axioma "ommni cellula e cellula".
La Teoría Celular, hoy por hoy se resume en:
1. En principio, todos los organismos están compuestos de células.
2. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de organismo.
3. Las células provienen tan solo de otras células preexistentes.
4. Las células contienen el material hereditario.
Si consideramos lo anterior, podemos decir que la célula es nuestra unidad estructural, ya que todos los seres vivos están formados por células; es la unidad de función, porque de ella depende nuestro funcionamiento como organismo y es la unidad de origen porque no se puede concebir a un organismo vivo si no está presente al menos una célula. Por sus aportaciones, Teodoro Schwann y Matías Schleiden son considerados los fundadores de la Teoría Celular Moderna
FUNCIONES CELULARES
1. Funciones de relación: en las células se manifiesta por su capacidad de percibir los estímulos que reciben y reaccionar frente a ellos.
2. Funciones de nutrición: tienen como misión proporcionar alimento para transformarlo en su interior convirtiéndolo en sustancia propia que luego será desintegrada para liberar la energía que se necesita para vivir, expulsando los residuos que quedan después de esta transformación.
3. Funciones de reproducción: la reproducción celular se reduce siempre a una división mediante la cual la célula se parte en dos o más ,cada una de las cuales aumenta de tamaño hasta alcanzar el propio de la que le ha dado origen.
FORMA CELULAR
La forma de las células es variada depende de la tensión superficial la viscosidad del protoplasma, la acción mecánica de las células vecinas, la consistencia de la membrana y de la función celular .Las células, por su forma pueden ser:
1. Esféricas: óvulos.
2. Fusiformes: músculo liso
3. Cilíndricas: músculo estriado
4. Estrelladas: neuronas
5. Planas: mucosa bucal
6. Cúbicas: folículo de la tiroides.
7. Poligonales: hígado
8. Filiformes: espermatozoide
9. Ovaladas: glóbulos rojos
10. Proteiformes: glóbulos blancos, amebas
CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
· Las mayores similitudes entre ellas son:
· Poseen ADN como material genético, se encuentran rodeados por una membrana plasmática, poseen ribosomas, poseen un metabolismo básico similar.
· La mayor y más significativa diferencia entre procariotas y eucariotas, es que los eucariotas tienen el núcleo y los organelos rodeados por membrana, son más grandes que las procariotas y su ADN es más largo y complejo, los Procariotas tienen una pared celular compuesta de un polímero: el glucopéptido, mureína, combina azucares y aa.
· Uno de sus componentes celulares es la MEMBRANA PLASMÁTICA, que se encarga de mantener y delimitar lo que entra y sale de la célula, siendo la frontera entre lo intracelular y lo extracelular. Como el resto de las membranas celulares, posee una composición química de fosfolípidos y proteínas. Casi todas las células bacterianas y vegetales, están encapsuladas en una pared celular gruesa y sólida compuesta de polisacáridos (en las plantas superiores es la celulosa). La pared celular, que es externa a la membrana plasmática, mantiene la forma de la célula y la protege de daños mecánicos. Aunque las células vegetales y animales son muy parecidas, las vegetales tienen una pared rígida de celulosa, que le brinda protección, sin impedir la difusión de agua y iones desde el medio ambiente hacia la membrana plasmática, que es la verdadera barrera de permeabilidad de la célula. La membrana celular está fuertemente adherida a la pared celular, debido a la presión de turgencia provocada por los fluidos intracelulares.
· El aislamiento de protoplastos depende en gran medida del tipo y concentración de los enzimas utilizados. Los dos enzimas esenciales son la celulosa y la pectinasa, que degradan específicamente los componentes celulósicos y pectínico de la pared celular. Algunos tejidos también requieren hemicelulasas adicionales para una correcta digestión de la pared las enzimas son pH dependientes (4-6) y su temperatura óptima de actuación es de 40 a 60°C.Protoplastos es una célula que ha perdido total o parcialmente su pared celular, para lo cual se usan medios mecánicos o enzimáticos. En el caso de eliminar la pared con enzimas se obtienen: Protoplastos - Cuando se elimina totalmente (Gram +) y esferoplastos - Cuando sólo se elimina parcialmente (Gram-). Otra definición podría ser: La parte de la célula vegetal que está delimitada e incluida dentro de la pared celular y que puede ser plasmolisada y aislada por eliminación mecánica o enzimática.
COMPOSICION QUIMICA: Varía entre células dependiendo de la función o del tejido en la que se encuentren:
· Lípidos: El 98% son anfipáticos, es decir que presentan un extremo hidrófilo (que tiene afinidad e interacciona con el agua) y un extremo hidrofóbico (que repele el agua). Los más abundantes son los fosfolipidos y los esfingolipidos, le siguen los glucolípidos , esteroides y el colesterol
· Proteínas: Hay proteínas con diferentes funciones en la membrana plasmática: transportadoras, conectoras (conectan la membrana con la matriz extracelular o con el interior), receptoras (encargadas del reconocimiento celular y adhesión) y enzimas. Las proteínas realizan funciones específicas y podemos clasificarlas según su función en:
ü Estructurales: estas proteínas hacen de "eslabón clave" uniéndose al citoesqueleto y la matriz extracelular.
ü Receptores de membrana: que se encargan de la recepción y transducción de señales químicas.
ü Transportadoras a través de membrana: mantienen un gradiente electroquímico mediante el transporte de membrana de diversos iones, que a su vez pueden ser: proteínas transportadoras: Son enzimas con centros de reacción que sufren cambios conformacionales o proteínas de canal: dejan un canal hidrofílico por donde pasan los iones.
· Glúcidos: están en la membrana unidos a proteínas o a lípidos. Pueden ser polisacáridos y oligosacáridos. Se encuentran en el exterior de la membrana.
ORGANELOS CELULARES
· RETICULO ENDOPLASMATICO :(RE o ER) es un sistema multiramificado de sacos membranosos planos, denominados cisternas, que presentan la típica estructura de unidad de membrana. El RE es continuo con la membrana nuclear, a la que se une en las cercanías del núcleo. El RE puede tener ribosomas, y se conoce como RER, también llamado retículo endoplasmático granular o ergastoplasma, es un orgánulo que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas en general. En las células nerviosas es también conocido como cuerpos de Nissl. Puede carecer de ribosomas y se llama REL. En las células musculares lisas y estriadas se encuentra una tercera forma especializada de retículo endoplásmico liso conocida como retículo sarcoplásmico. El cual es un importante almacén del calcio que se utiliza en el proceso de contracción muscular. El RER se encuentra unido a la membrana nuclear externa mientras que el REL es una prolongación del RER, esa apariencia debido a los numerosos ribosomas adheridos a su membrana mediante unas proteínas denominadas "riboforinas". Tiene unos sáculos más redondeados cuyo interior se conoce como "luz del retículo" o "lumen" donde caen las proteínas sintetizadas en él. Está muy desarrollado en las células que por su función deben realizar una activa labor de síntesis, como las células hepáticas o las células del páncreas. Sus funciones son:
ü Síntesis de proteínas: La lleva a cabo el RER, específicamente en los ribosomas adheridos a su membrana. Las proteínas serán transportadas al Aparato de Golgi mediante vesículas de transición donde dichas proteínas sufrirán un proceso de maduración para luego formar parte de los lisosomas o de vesículas secretoras.
ü Metabolismo de lípidos: El retículo endoplasmático liso, al no tener ribosomas le es imposible sintetizar proteínas pero sí sintetiza lípidos de la membrana plasmática, colesterol y derivados de éste como las ácidos biliares o las hormonas esteroideas.
ü Detoxificación. Que consiste en la transformación de metabolitos y drogas en compuestos hidrosolubles que puedan ser excretados por orina. En el hígado las enzimas del REL llevan a cabo reacciones de hidroxilación (unión de grupos hidroxilos a una molécula orgánica), lo cual incrementa la solubilidad de los compuestos extraños y facilita su transporte fuera de la célula y del cuerpo del organismo, en otras palabras, neutralizan sustancias tóxicas de la célula, convirtiéndolas en moléculas hidrosolubles que salen con facilidad de la célula.
· LISOSOMAS: es una vesícula membranosa que contiene enzimas hidrolíticas que permiten la digestión intracelular de macromoléculas. Son organelas esféricas u ovalados que se localizan en el citosol, de tamaño relativamente grande, los lisosomas son formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetados por el complejo de Golgi. 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. La mayoría de los lisosomas contienen ENZIMAS HIDROLASAS ÁCIDAS. Hasta ahora se han identificado unos 40 tipos distintos de enzimas hidrolíticas, que degradan proteínas (proteasas), ésteres de sulfato (sulfatasas), lípidos (lipasas y fosfolipasas) o fosfatos de moléculas orgánicas (fosfatasas). No todas estan presentes en todos los lisosomas. Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar los diferentes orgánulos y organelas de la célula, englobándolas, digiriéndolas y liberando sus componentes en el citosol. De esta forma el interior celular se está reponiendo continuamente. Este proceso se llama autofagia. Por ejemplo, las células hepáticas se reconstituyen por completo una vez cada dos semanas. Otra función de los lisosomas es la digestión de detritus extracelulares en heridas y quemaduras, preparando y limpiando el terreno para la reparación del tejido. Los lisosomas primarios son aquellos que sólo contienen las enzimas digestivas, mientras que los lisosomas secundarios, por haberse fundido con una vesícula con materia orgánica, contienen también sustratos en vía de digestión: vacuolas digestivas o heterofágicas, cuando el sustrato procede del exterior, y vacuolas autofágicas, cuando procede del interior. Los lisosomas secundarios tienen materiales en vías de digestión, además de enzimas. Son de mayor tamaño y contenido heterogéneo. Las enzimas lisosomales están latentes, sólo se activan por rotura de su membrana, así tendrían un sustrato sobre el que actuar. Las membranas lisosomales son poco corrientes, porque no sólo resisten la acción de las hidrolasas, sino que también es impermeable tanto a las enzimas como a sus sustratos. Éstos se introducen en el lisosoma por fusión del lisosoma primario con otras vesículas. La membrana lisosómica es permeable a los productos finales de la digestión de bajo peso molecular. Existen diversas formas de lisosomas secundarios, según el origen de la vesícula que se fusiona con el lisosoma primario:
ü Fagolisosomas. Se originan de la fusión del lisosoma primario con una vesícula procedente de la fagocitosis, denominada fagosoma. Se encuentran, por ejemplo, en los glóbulos blancos, capaces de fagocitar partículas extrañas que luego son digeridas por estas células.
ü Endosomas tardíos. Surgen al unirse los lisosomas primarios con materiales provenientes de los endosomas tempranos. Los endosomas tempranos contienen macromoléculas que ingresan por los mecanismos de endocitosis
ü Autofagolisosomas. Es el producto de la fusión entre un lisosoma primario y una vacuola autofágica o autofagosoma.
Lo que queda del lisosoma secundario después de la absorción es un cuerpo residual. Los cuerpos residuales contienen desechos no digeribles que en algunos casos se exocitan y en otros no, acumulándose en el citosol a medida que la célula envejece.
· MITOCONDRIAS: Las mitocondrias son pequeños cuerpos ubicados en el citoplasma de la célula que suelen presentar diferentes formas: filamentos, bastoncitos o esféricas. Una característica resaltante de las mitocondrias es que contienen su propio ADN heredado de la madre. Lasmitocondrias no permanecen estáticas en la célula, al contrario, se mueven, cambian de tamaño y forma, se fusionan con otras mitocondrias o se dividen en otras más pequeñas. Su número suele ser variable, pudiendo ser sólo unas pocas o pasar del millar por célula. 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 son organelos intracelulares presentes en todas las células humanas (excepto los glóbulos rojos maduros). La función principal de las mitocondrias es la de producir energía (aportan cerca del 90% de la energía que necesita la célula) por medio de la utilización de ciertas enzimas capaces de transformar los materiales nutrientes en moléculas de ATP, las cuales son aprovechadas por lacélula como fuente directa de energía. Las mitocondrias están cubiertas por dos membranas, lamembrana interna presenta una gran cantidad de pliegues a los cuales se les llama crestas mitocondriales. En la superficie de estos pliegues se producen las reacciones respiratorias, en donde se presenta el consumo de oxigeno y la producción de dióxido de carbono. La membrana externa, por otra parte, es lisa y sirve para demarcar el límite exterior.
ü Membrana interna: Esta membrana forma invaginaciones o pliegues llamadas crestas mitocondriales, que aumentan mucho la superficie para el asentamiento de dichas enzimas. En la composición de la membrana interna hay una gran abundancia de proteínas (un 80% Existe un total de 13 genes que codifican para proteínas en la mitocondria humana.), que son además exclusivas de este orgánulo. La membrana interna carece de poros y es altamente selectiva; contiene muchos complejos enzimáticos y sistemas de transporte transmembrana, que están implicados en la translocación de moléculas. Dentro de las Proteínas transportadoras que permiten el paso de iones y moléculas a su través, como ácidos grasos, ácido pirúvico, ADP, ATP, O2 y agua; pueden destacarse:
1. Nucleótido de adenina translocasa. Se encarga de transportar a la matriz mitocondrial el ADPcitosólico formado durante las reacciones que consumen energía y, paralelamente transloca hacia el citosol el ATP recién sintetizado durante la fosforilación oxidativa.
2. Fosfato translocasa: Transloca fosfato citosólico a la matriz; el fosfato es esencial para fosforilar el ADP durante la fosforilación oxidativa.
ü Espacio intermembranoso: Entre ambas membranas queda delimitado un espacio intermembranoso está compuesto de un líquido similar alhialoplasma; En él se localizan diversos enzimas que intervienen en la transferencia del enlace de alta energía del ATP, como la adenilato quinasa o la creatina quinasa.
ü Matriz mitocondrial: La matriz mitocondrial o mitosol contiene menos moléculas que el citosol, aunque contiene iones, metabolitos,ribosomas similares a los de bacterias, llamadosmitorribosomas, que realizan la síntesis de algunasproteínas mitocondriales, y contiene ARN mitocondrial. En la matriz mitocondrial tienen lugar diversas rutas metabólicas clave para la vida, como el ciclo de Krebs y también se oxidan los aminoácidos. El genoma humano mitocondrial consiste en un solo cromosoma, dotado de una molécula cerrada circular de dos hebras de ADN enrolladas entre sí. Sin embargo, mientras que una célula solo posee una copia del ADN de un determinado cromosoma individual, una mitocondria puede tener varias del ADN mitocondrial y en una célula suelen haber varios cientos de mitocondrias. Ello significa que el número de copias del ADN circular mitocondrial en cada célula es de varios miles. Los genes del ADN mitocondrial se distribuyen entre sus dos cadenas. Cuenta con un total de 37 genes de los que la mayor parte han de usarse para la de síntesis de proteínas: 22 para ARN de transferencia, activadores de los aminoácidos que se han de ensamblar como proteínas y 2 para los ARN ribosomales. Por tanto, solo restan 13 genes que sirven para codificar ARN mensajeros. Las enfermedades mitocondriales son desordenes resultantes de la deficiencia de una o más proteinas localizadas en las mitocondrias e involucradas en el metabolismo. Las enfermedades mitocondriales causan el mayor daño a las células del cerebro, corazón, hígado, músculos esqueleticos, riñones y del sistema endocrino y respiratorio. Dependiendo de cuales sean las células afectadas, los síntomas pueden incluir: pérdida del control motor, debilidad muscular y dolor, desordenes gastrointestinales y dificultades para tragar, retardo en el crecimiento, enfermedad cardíaca, enfermedad hepática, diabetes, complicaciones respiratorias, crisis, problemas visuales/audtivos, acidosis láctica, retrasos en el desarrollo y susceptibilidad a las infecciones. El factor común entre las estas enfermedades, es la perdida de la capacidad metabólica por parte de las mitocondrias de los tejidos o zonas afectadas. El metabolismo requiere de cientos de reacciones químicas, y cuando uno o más de los intermediarios en estas reacciones no funcionan de forma adecuada, hay una crisis energética. Como resultado, los productos del metabolismo incompleto, pueden acumularse como veneno en el cuerpo. Este veneno puede interrumpir otras reacciones químicas importantes para la supervivencia celular, empeorando aún más la crisis energética. Además, estos venenos pueden actuar como radicales libres (sustancias reactivas que por si solas forman compuestos dañinos con otras moleculas) causando un daño a las mitocondrias a través del tiempo.
· VACUOLAS: Son los espacios o cavidades dedicados en la célula a almacenar sustancias de reserva o de desecho. Mucho más desarrolladas en vegetales que en animales, en células vegetales almacenan sustancias de reserva (almidón, grasas, proteínas, etc.) o pigmentos como los que dan color a las flores. En muchos casos acumulan productos de desecho de su propio metabolismo.; en células animales, pueden ser de dos clases: vacuolas digestivas, dedicadas a la función digestiva; y vacuolas pulsátiles, que regulan la cantidad de agua de la célula.
· CENTRIOLOS: Estas estructuras no tienen membrana. Casi siempre se presentan de a pares (diplosoma) y se hacen visibles cuando la célula entra en división. De estructura tubular y hueca, sus paredes están constituidas por microtúbulos. En la división celular a partir del centrosoma se originará una estructura llamada huso acromático responsable del desplazamiento de los cromosomas a polos opuestos de la célula. Los centriolos son elementos permanentes de la célula animal, pueden originarse a partir de otro centriolo, por duplicación de si mismo, suceso que tiene lugar en la interfase de células que van a sufrir una división mitótica. Los microtúbulo del centriolo forman tripletes, reciben el nombre de A, B, C. Siendo A el único completo y de él parte una pequeña estructura cara el interior del centriolo. También es el microtúbulo más interno, El B es el central y el C es el externo. Los tripletes están unidos unos la otros por filamentos de nexina que unen el microtúbulo A de un triplete con el microtúbulo C del siguiente triplete. Los tripletes giran sobre sí mismos desde el área proximal del centriolo (la que está más cerca del núcleo) hasta el área distal. Rodeando los tripletes existe un material electrodenso denominado material pericentriolar. Rodeando el diplosoma se encuentra una zona esférica clara denominada centrosfera. De esta zona irradian un conjunto de filamentos que, por su posición recuerdan a los rayos de un astro y reciben el nombre de áster. Estos tres elementos (diplosoma, centrosfera y áster) muy frecuentemente se sitúan en el centro de la célula y constituyen el citocentro o centrosoma.
· PLASTOS: Los plastos, plástidos o plastidios Su principal función es la producción y almacenamiento de importantes compuestos químicos usados por la célula. Usualmente, contienen pigmentos utilizados en la fotosíntesis, aunque el tipo de pigmento presente puede variar, determinando el color de la célula. Se encuentran limitados del resto del citoplasma por dos membranas estructuralmente distintas. A menudo están coloreados por pigmentos de carácter liposoluble. Aparecen delimitados por la envoltura plastidial, formada por dos membranas, la membrana plastidial externa y la membrana plastidial interna. El espacio entre ambas, llamado periplastidial, tiene una composición diferenciada. Al igual que las mitocondrias, poseen ADN circular. La información genética del cromosoma plastidial dirige la formación de un número limitado de proteínas, el resto son importadas del citoplasma. Para la síntesis proteica el plasto cuenta con sus propios ribosomas. Los plastos se multiplican por bipartición, una vez duplicado el ADN plastidial. El ADN de los plastos es específico. el ADN plastidial es un filamento doble y circular que se replica por una ADN-plastidial-polimerasa específica. y también existe una ARN-plastidial-polimerasa específica para la transcripción. Los genes de los plastos forman el plastoma, mientras que el conjunto de plastos de una célula se llama plastidoma. En la oscuridad los protoplastos de los vegetales se pueden transformar en estructuras cristalinas llamadas etioplastos, que por el efecto de la luz, pueden a su vez transformarse en plastos fotosintéticamente activos. Los plastos que están dañados o que son seniles presentan a menudo en su interior gotas de lípidos, conocidas con el nombre de plastoglóbulos. Los plastos pueden clasificarse según su ubicación, en :
ü Los proplástidos contienen gránulos de almidón y en células de las hojas jóvenes, dan lugar a cloroplastos
ü Los amiloplastos se encuentran en tejidos vegetales de almacenamiento y están repletos de gránulos de almidón. Se los relaciona con el crecimiento orientado de las raíces.
Los cromoplastos contiene pigmentos amarillos, anaranjados y rojos llamados carotenoides. Son los responsables del color de las flores y frutos y se desarrollan a partir de cloroplastos cuya clorofila se ha degradado a carotenoides. Adicionalmente, se pueden clasificar en: Incoloros o leucoplastos: Se localizan en las células vegetales, en órganos no expuestos a la luz, tales como raíces, tubérculos, semillas y órganos que almacenan almidón: almidón, en amiloplastos; aceites (lípidos), en oleoplastos o elaioplastos; proteínas, en proteoplastos o troteínoplastos. Los cromoplastos Son vacuolas que contienen diversos tipos de pigmentos. Los cromoplastos pueden ser:
ü Fotosintéticamente activos: Cloroplastos (pigmento clorofila, principalmente), Feoplastos (pigmentos clorofila, ficoeritrina roja y carotenoides pardo, Rodoplastos (pigmento clorofila, ficoeritrina roja y fiicoeritrina azul)
ü Sin actividad fotosintética: aquellos con diversos pigmentos (por ejemplo, licopenos) que dan coloración a flores, frutos y otras partes del vegetal. No presentan actividad metabólica y su función parece estar ligada a la polinización y a la dispersión de frutos.
Tipos de plastos:
ü Proplastidios: Son plastos estructuralmente muy sencillos y pequeños. Tienen un tamaño de entre 0,5 y 1 μm. Poseen todas las características comunes de los plastos. A demás tienen características propias: Tienen un escaso desarrollo vesicular, presentan un pequeños sacos en el estroma y a veces están en continuidad con la membrana interna, tienen pocos ribosomas, presentan gránulos de almidón (muy pequeños), tienen o pueden ser de formas variadas, pero lo normal es que sean esféricos. A partir del proplastidio se obtienen el resto de los plastos, es decir, a partir de los proplastidios se van a diferenciar los cloroplastos, etioplastos…
ü Etioplastos: Cuando un proplastidio se desarrolla en la oscuridad da lugar a un etioplasto. Si los proplastidios se desarrollan en la luz dan lugar a los cloroplastos. El proceso de formación del etioplasto dura unos 15 días en el que se produce un aumento progresivo del tamaño del plasto. En el interior del plasto se forma un cuerpo prolamelar compuesto por un entramado tubular .que se usa como almacen de membrana. Cuando el etioplasto se ilumina se formará un cloroplasto a partir de él y el cuerpo prolamelar dará lugar a los tilacoides , la proteína más abundante en la membrana del cuerpo prolamelar es el holocromo, que es una proteína que propicia el paso de protoclorofila a clorofila activa. Podemos decir que en presencia de luz el etioplasto va a dar lugar a un cloroplasto en 48 h, se desorganiza el cuerpo prolamelar, se forman los tilacoides, la protoclorofila pasa a clorofila activa y van apareciendo progresivamente las distintas actividades fotosintéticas.
ü Cromoplasto: Son plastos desprovistos de clorofila pero que poseen otro tipo de pigmentos, los carotenoides. Los carotenoides tienen color amarillo, rojo, naranja… Estos colores aparecen sobre todo en las flores y en los frutos. Una de sus funciones es atraer a los organismos/animales polinizadores. Dentro de los carotenoides los más importantes son el β- caroteno y el licopeno. Los carotenoides se sintetizan a partir del isopreno, se van uniendo y forman ciclos. Todas las enzimas necesarias para la síntesis de estos pigmentos se encuentran en el plasto y están integradas en las membranas del plasto.
ü Amiloplasto: Son plastos que acumulan el polisacárido más importante y abundante de las plantas, el almidón. El almidón está constituido por dos fracciones: la amilosa y la amilopectina. El almidón se sintetiza y almacena siempre en un plasto. Se sintetiza durante el día, es almacenado temporalmente en el cloroplasto y durante la noche se produce su degradación y los productos de la degradación son transportados a los distintos tejidos para que los utilicen como fuente de energía. El almidón se acumula en los amiloplastos, que son abundantes en los órganos subterráneos. La forma de los amiloplastos y la forma puede ser globular, lenticular, periforme, cónica etc. La forma y tamaño suele depender del nº y de la forma de los gránulos de almidón.
ü Cloroplasto: Los cloroplastos son orgánulos encargados de transformar la energía luminosa en energía química haciéndola utilizable para la síntesis de ATP. Los organismos fotosintéticos son los productores primarios porque son organismos capaces de formar materia orgánica a partir de inorgánica. La fotosíntesis se divide en :
1. Fase luminosa.
2. Fase oscura.
El cloroplasto tiene 2 membranas:
Membrana interna: rara vez es completamente lisa. Presenta una serie de de invaginaciones que en ocasiones se unen unas con otras o incluso llegan a unirse con algún tilacoide. Estas invaginaciones son los que forman el retículo periférico. Este RP aumenta muchísimo la superficie de la membrana interna del cloroplasto Se ha encontrado cantidad de transportadores específicos que se encargan del transporte de sustancias necesarias para llevar a cabo la fotosíntesis y para la construcción del cloroplasto. Hay que tener en cuenta que en el interior del cloroplasto es donde se lleva a cabo la fotosíntesis y por lo tanto es necesario que existan concentraciones adecuadas de todas las sustancias que sean necesarias para llevar a cabo la fotosíntesis. Por eso y debido a que los productos resultantes de la fotosíntesis deben salir están o existen los transportadores específicos.
En el estroma de los cloroplastos encontramos unos sacos con forma de disco que se denominan tilacoides. Varios tilacoides se agrupan para formar un “grana”. A estos tilacoides se les denomina tilacoides del grana. A demás existen otros tilacoides que son más grandes y que forman parte de más de un grana denominados tilacoides del estroma. En realidad los tilacoides del estroma se encuentran inclinados atravesando los tilacoides del grana. Los puntos de corte entre los tilacoides del grana y los del estroma forman una hélice. Cada grana está atravesada por al menos 2 o 3 tilacoides del estroma.
Así pues podemos definir 3 compartimentos:
1. Estroma.
2. Espacio intratilacoidal.
3. Espacio entre las dos membranas de la envuelta.
Formación de un cloroplasto: Los cloroplastos se forman a partir de proplastidios. La membrana interna de los proplastidios se invagina formando unas prolongaciones que se aplastan y dan lugar a los tilacoides. A demás, de forma paralela se va sintetizando clorofila y proteínas necesarias para la fotosíntesis. El plasto aumenta también su tamaño. Si el proplastidio se encuentra en oscuridad las invaginaciones dan lugar a una red cúbica de túbulos que forma el cuerpo prolamelar, formándose por tanto unetioplasto. Cuando se ilumina el etioplasto, el cuerpo prolamelar se dispersa y los túbulos dan o lugar o se transforman en tilacoides y el etioplasto se transforma en cloroplasto. Simultáneamente la protoclorofila pasa a clorofila.
Pigmentos: Los pigmentos son moléculas que se encargan de la absorción de la energía luminosa que potencialmente se transformará en energía metabólica. Existen tres tipos de pigmentos:
1. Clorofila: presentan un anillo tetrapirrólico muy parecido al del grupo hemo (hemoglobina). La diferencia es que las clorofilas presentan un catión central de magnesio en vez de hierro.
2. Carotenoides: son compuestos de 40 átomos de carbono que se disponen fundamentalmente en línea que presentan grupos metilos regularmente espaciados y en los extremos pueden aparecer anillos o sustituyentes oxigenados. Cuando llevan sustituyentes oxigenados se llaman xantofilas. Si llevan o presentan anillos son denominados carotenos.
3. Ficobilina: solo aparecen en algas. Todos estos pigmentos se asocian con proteínas pero solo las ficobilinas lo hacen entre ellas mismas.
· EL APARATO DE GOLGI: El aparato de Golgi es una extensión del retículo endoplasmático estando ubicado en la cercanía del núcleo. Está conformado por un conjunto de vesículas o sacos, llenas de productos celulares, estrechamente unidas entre sí, cosa que le da la apariencia de canales con paredes que se intercomunican. Un dictiosoma es el nombre al que se le da a cada pila de sacos. Se encuentra presente en todas las células eucariotas con la excepción de los glóbulos rojos y de las células epidérmicas. Una célula contiene más de un AG y puede llegar a haber hasta 50. Tiene 3 partes distintas: la cara cis, o de formación, que se localiza cerca de las membranas del RE, la más próxima al núcleo. Sus membranas son finas y su composición es similar a la de las membranas del retículo. Alrededor de ella se sitúan las vesículas de Golgi, denominadas también vesículas de transición. Una región medial y la cara trans o de maduración suele estar cerca de la membrana plasmática. Sus membranas son más gruesas y se asemejan a la membrana plasmática. En esta cara se localizan unas vesículas más grandes, las vesículas secretoras. Los estudios realizados hasta ahora hacen pensar que la función del aparato de Golgi es la de intervenir en los procesos secretores de la célula y la de servir de almacenamiento temporal para proteínas y otros compuestos sintetizados en el retículo endoplasmático. El aparato de Golgi tiende a ser mayor y más numeroso en aquellas células que sintetizan y secretan continuamente sustancias, como pueden ser los linfocitos B y las células secretoras de anticuerpos. Existen 3 tipos diferentes de vesículas:
1. Vesículas de exocitosis (constitutivas): Este tipo de vesículas contienen proteínas que deben ser liberadas al medio extracelular. Después de internalizarse las proteínas, la vesícula se cierra y se dirige inmediatamente hacia la membrana plasmática, con la que se fusiona, liberando así su contenido al medio extracelular. Este proceso es denominado secreción constitutiva.
2. Vesículas de secreción (reguladas): Este tipo de vesículas contienen también proteínas destinadas a ser liberadas al medio extracelular. Sin embargo, en este caso, la formación de las vesículas va seguida de su almacenamiento en la célula, donde se mantendrán a la espera de su correspondiente señal para activarse. Cuando esto ocurre, se dirigen hacia la membrana plasmática y liberan su contenido como en el caso anterior. Este proceso es denominado secreción regulada.
3. Vesículas lisosomales: Este tipo de vesículas transportan proteínas a los lisosomas, Estas proteínas pueden ser enzimas digestivas como proteínas de membrana.
· LOS RIBOSOMAS: Son complejos encargados de ensamblar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARNm. Los ribosomas se elaboran en el núcleo pero desempeñan su función de síntesis de proteínas en el citoplasma. También pueden aparecer asociados al RER o a la membrana nuclear. Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas. Pueden estar aislados o formando grupos (polisomas); están formados por dos subunidades:
1. Subunidad mayor: formada por dos moléculas de ARN. TIENE 34 proteínas básicas de las cuales sólo una se repite en la subunidad menor.
2. Subunidad menor: tiene una molécula de ARNr, además de 21 proteínas.
En la célula eucariota, ESTAS subunidades que forman los ribosomas se sintetizan en el nucléolo. La presencia de Mg2+ hace que ambas subunidades se unan. Su ausencia hace que se despeguen. Los ribosomas son los orgánulos encargados de la síntesis de proteínas, en un proceso conocido como traducción.
