La Célula y sus Orgánulos: Un Vistazo Detallado

Citoplasma

Región de la célula comprendida entre la membrana y el núcleo. Se distinguen dos partes: CITOSOL y ORGÁNULOS.

Citosol

Es la matriz fluida en la que se localizan todos los orgánulos celulares. Se relaciona con el nucleoplasma a través de poros nucleares de la envoltura nuclear. Al tratarse de un fluido, puede separarse del resto por centrifugación diferencial. Está compuesto de una dispersión coloidal cuyo contenido en agua es del 70%, sus principales moléculas presentes son:

• Sales minerales
• Pequeñas moléculas orgánicas
• Ácidos nucleicos
• Proteínas enzimáticas y estructurales

Sus funciones básicas son:

• Regular la viscosidad
• Actuar como tampón
• Intervenir en el desplazamiento

Citoesqueleto

Armazón de filamentos que se extienden por el hialoplasma de todas las células eucariotas. Está constituido por tres tipos de filamentos que se mantienen unidos a la membrana plasmática y los orgánulos.

Filamentos de Actina

Son los componentes más delgados. Están constituidos por la polimerización en doble hélice de actina. Esta doble hélice está formada por hebras polarizadas. Su función es formar el cortex, una estructura reticular densa responsable del mantenimiento de la forma. También es responsable de la contracción muscular.

Filamentos Intermedios

Exclusivos de animales y están formados por diversos tipos de proteínas fibrosas. Representan los componentes más estables del citoesqueleto. Su función principal es dar soporte a los orgánulos celulares.

Microtúbulos

Son estructuras huecas cuya pared está formada por la polimerización de una proteína llamada tubulina. Hay alfa y beta. La polimerización origina los llamados protofilamentos. Su función es formar el conjunto de microtúbulos que constituyen el huso mitótico, que constituye la estructura interna.

Retículo Endoplasmático

Es el orgánulo más grande. Es un sistema de endomembranas que delimitan túbulos denominados cisternas, comunicadas entre ellas por una red continuada que se extiende por el orgánulo.

La membrana del retículo es una bicapa lipoproteica con una estructura similar a la membrana plasmática. El retículo es un orgánulo celular fundamentalmente dedicado a la síntesis.

Hay dos tipos de RE: Rugoso y Liso.

Retículo Endoplasmático Rugoso

Está formado por un sistema de sacos aplanados que se comunican con la membrana nuclear. Llevan adosados ribosomas en su cara hialoplasmática. Sus funciones son:

• Sintetizar proteínas de membrana: Posible gracias a los ribosomas de su membrana. Pueden tener dos destinos dependiendo de:
  • Si son proteínas de membrana, permanecen en la membrana del retículo.
  • Si son de secreción, atraviesan la membrana y se liberan en las cavidades del retículo.
• Glucosilaciones de las proteínas fabricadas formando glucoproteínas.

Aparato de Golgi

Constituido por estructuras llamadas dictiosomas. El número varía según el tipo de célula. Cada dictiosoma está integrado por un número variable de sacos aplanados, las cisternas, delimitados por una membrana lisa y apilados unos sobre otros. Se distinguen dos caras:

• Proximal: Se orienta hacia el núcleo. Por ella se incorporan a las cisternas compuestos procedentes del retículo.
• Distal: Esta cara se orienta hacia la superficie celular. En la periferia de las cisternas de las caras de maduración existe una población de vesículas de mayor tamaño que las vesículas de transición.

Sus funciones son:

• El embalaje de productos de secreción a través de las siguientes etapas: síntesis de proteínas, transferencia de proteínas, paso de las proteínas del RER, inclusión de las vesículas de transición, transporte de proteínas, clasificación y fusión de las vesículas.
• Biogénesis de membrana mediante la fusión de las membranas de las vesículas.
• Formación de orgánulos a partir de las vesículas de secreción que permanecen en el hialoplasma para formar orgánulos.

Lisosomas

Orgánulos esféricos, delimitados por una membrana sencilla que contiene hidrolasas ácidas.

Lisosomas Primarios

Son vesículas de secreción del aparato de Golgi. Contienen una disolución acuosa y homogénea de hidrolasas inactivas. Los lisosomas primarios pueden intervenir en dos tipos de digestión:

• Extracelular: Se desplazan los lisosomas hacia la superficie celular y liberan su contenido al exterior. Este proceso es importante para la remodelación de huesos y cartílagos.
• Intracelular: Los lisosomas se fusionan con vesículas originando los lisosomas secundarios.

Lisosomas Secundarios

Vesículas voluminosas e irregulares que en cuyo interior hay enzimas y sustratos. En ellos se realiza la digestión intracelular. Hay dos tipos:

• Heterolisosoma: Se originan por la fusión de lisosomas primarios con vesículas de endocitosis. En estos se realiza la digestión.
• Autolisosomas: Se crean por fusión de lisosomas con vesículas autofágicas. En su interior se destruyen macromoléculas.

Peroxisomas

Su función es metabólica, ya que en ellos se producen reacciones oxidativas y biosintéticas.

Funciones Oxidativas

Contienen enzimas responsables de rutas catabólicas, entre las que destacan:

• β-oxidación de los ácidos grasos.
• Fotorrespiración: ruta metabólica que se inicia en el estroma de los cloroplastos y en la cual la ribulosa bisofosfato se condensa con una molécula de O₂.

Vacuolas

Orgánulos de membrana simple denominada tonoplasto. Están muy desarrolladas y son especialmente abundantes en las células vegetales. Las vacuolas contienen agua y variados compuestos orgánicos e inorgánicos. Almacenan diferentes cosas:

• Productos de desecho tóxicos para las células.
• Sustancias de reserva como azúcares.
• Grandes cantidades de agua, lo que favorece el crecimiento de las células.

Mitocondrias

Existen en el citoplasma de todas las células aerobias. Tienen la capacidad de dividirse por fisión binaria. El número de mitocondrias es característico para cada tipo celular.

Sus funciones son:

• Oxidación de metabolitos: a través de la descarboxilación del piruvato, el ciclo de Krebs.
• Obtención del ATP: Mediante la fosforilación oxidativa, que es dependiente de la cadena transportadora de electrones.
• Formación de precursores de las principales rutas anabólicas.

Plastos

Son procedentes de proplastidios, que son pequeños orgánulos indiferenciados presentes en las células. Los plastos más abundantes y de mayor importancia biológica son los cloroplastos. Están en el citoplasma de las células vegetales.

Son orgánulos presentes en el citoplasma que se encargan de la fotosíntesis:

• Fase lumínica: Se realiza en la membrana de los tilacoides. Se convierte la energía lumínica en energía química y se genera una fuente de poder reductor.
• Fase oscura: Se produce en el estroma, en el que se encuentra la enzima RuBisCo, que se encarga de la fijación del CO₂.

Ribosomas

Partículas ribonucleoproteicas compactas y no delimitadas por membrana. Están formadas por dos subunidades, una pequeña y otra grande, unidas por el proceso de síntesis proteica.

Su función es la biosíntesis de proteínas a través de la traducción de una cadena de ARN.

Centrosoma

Orgánulo no delimitado por membrana que solo existe en células animales. Formado por:

• Diplosoma: Parte central que integra dos centriolos.
• Material Pericentriolar: Es una región de aspecto amorfo.
• Fibras del áster: Están constituidas por microtúbulos.

Es un cilindro hueco formado por nueve tripletes de microtúbulos de tubulina llamados A, B, C.

Son centros de organización de la secuencia; se encargan de la formación de los undulipodios, el huso mitótico y los componentes microtubulares.

Undulipodios: Cilios y Flagelos

Son digitaciones móviles que, gracias a su movimiento, permiten a las células desplazarse en su medio.

Los cilios son cortos y numerosos. Se disponen en hileras. Todos los cilios de una misma cinétida se mueven al unísono.

Los flagelos son largos y escasos. Están presentes en los espermatozoides y anterozoides.

Sus partes son:

• Corpúsculo basal: Se sitúa debajo de la membrana plasmática y posee la misma estructura interna que el centriolo.
• Tallo: Es la zona que sobresale de la célula y está rodeada por la membrana plasmática.
• Zona de transición: En ella se produce el cambio anatómico del corpúsculo basal al axonema:
  • Los microtúbulos centrales se organizan a partir de una placa basal.
  • Los A y B del corpúsculo crecen para formar los microtúbulos A y B del tallo.

Núcleo Celular

Núcleo Interfásico

Corresponde al estado que presenta el núcleo celular durante el periodo de interfase, es decir, cuando la célula no está en mitosis. Se distinguen cuatro componentes:

• Envoltura nuclear: Delimita el contenido del núcleo y del citoplasma. Constituida por dos membranas nucleares, una lámina nuclear adherida a su cara interna y los complejos de poro nuclear.
• Nucleoplasma: Medio interno del núcleo formado por una disolución coloidal de agua, iones y proteínas.
• Nucleolo: Región heterocromática no delimitada por membrana.
• Cromatina: Corresponde a los niveles de compactación superiores al ADN.