Biología Celular: Sistema de Endomembranas y Orgánulos Energéticos

Orgánulos Celulares II

En las células eucariotas existen orgánulos membranosos, delimitados por una o dos membranas similares a la plasmática. Se clasifican principalmente en: sistema de endomembranas y orgánulos energéticos.

2. Retículo Endoplasmático (RE)

Consiste en una red de túbulos y cisternas conectadas entre sí y con la envoltura nuclear. Su espacio interior se denomina lumen.

Funciones generales: síntesis, modificación y transporte de proteínas y lípidos.

a) Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

Se caracteriza por tener ribosomas adheridos a su cara externa.

• Síntesis de proteínas de secreción, de membrana y lisosomales.
• Modificación inicial de proteínas (por ejemplo, la glicosilación).
• Transporte de sustancias hacia el aparato de Golgi.

b) Retículo Endoplasmático Liso (REL)

No presenta ribosomas en su estructura.

• Síntesis y modificación de lípidos.
• Detoxificación celular (proceso especialmente relevante en los hepatocitos).
• Almacenamiento de Ca²⁺ (fundamental para la contracción muscular).
• Interviene en el proceso de glucogenólisis.

3. Aparato de Golgi

Está formado por pilas de cisternas denominadas dictiosomas. Es un orgánulo polarizado que presenta dos caras diferenciadas:

• Cara cis: zona que recibe las vesículas provenientes del RE.
• Cara trans: zona donde se originan las vesículas de secreción.

Funciones: Modificación, empaquetamiento y distribución de proteínas y lípidos. Formación de lisosomas. Glucosilación de proteínas y lípidos. Secreción celular (mediante exocitosis constitutiva y regulada). Síntesis de polisacáridos de la pared vegetal.

4. Lisosomas

Son vesículas que contienen enzimas hidrolíticas activas en un medio de pH ácido.

• Lisosomas primarios: contienen únicamente las enzimas.
• Lisosomas secundarios: implicados activamente en la digestión de material.

Funciones: Digestión intracelular (heterofagia y autofagia). Reciclaje de orgánulos. Digestión extracelular en tejidos dañados.

5. Peroxisomas

Vesículas que contienen enzimas oxidativas. Se encargan de la oxidación de sustancias tóxicas y de la β-oxidación de ácidos grasos.

En las semillas, se denominan glioxisomas y su función es transformar los lípidos en glúcidos.

6. Vacuolas

Son compartimentos membranosos de gran tamaño, presentes sobre todo en células vegetales, donde pueden ocupar hasta el 90% del volumen celular.

Funciones: Almacenamiento de sustancias. Regulación osmótica y mantenimiento de la turgencia. Control del volumen celular.

7. Núcleo

Es el orgánulo que contiene el ADN y se encarga de dirigir toda la actividad celular.

Componentes:

• Envoltura nuclear: membrana doble provista de poros.
• Nucleoplasma: contiene la cromatina, que se presenta como eucromatina (poco condensada y activa) o heterocromatina (más condensada e inactiva).
• Nucléolo: lugar de síntesis del ARNr y de las subunidades ribosómicas.

Durante la mitosis, el núcleo desaparece y la cromatina se condensa para formar los cromosomas.

8. Mitocondrias

Orgánulos de doble membrana donde se lleva a cabo la respiración celular.

Estructura: Membrana externa permeable. Membrana interna plegada en crestas. Matriz mitocondrial que contiene ADN circular y ribosomas propios.

Funciones: Producción de energía en forma de ATP. Realización de la β-oxidación de ácidos grasos.

9. Plastos

Orgánulos exclusivos de las células vegetales.

• Leucoplastos: especializados en el almacenamiento.
• Cromoplastos: contienen diversos pigmentos.
• Cloroplastos: responsables de la fotosíntesis. Poseen una doble membrana y tilacoides que se agrupan formando grana. En el estroma ocurre la fase oscura y en los tilacoides la fase luminosa.

10. Teoría Endosimbiótica

Propuesta por Lynn Margulis, esta teoría explica el origen de las mitocondrias y los cloroplastos a partir de organismos procariotas que fueron fagocitados. Se apoya en evidencias como la presencia de ADN circular propio, ribosomas de tipo procariota y la existencia de una doble membrana.