Aparato de Golgi, vacuolas y centrosoma: estructura y funciones celulares

El Aparato de Golgi: Estructura y Polaridad

El aparato de Golgi está formado por uno o más dictiosomas, constituidos por una agrupación de 4–8 sáculos discoidales o cisternas acompañadas de vesículas de secreción. Se localiza próximo al núcleo y está estructural y fisiológicamente polarizado.

Polaridad del aparato de Golgi

Cara cis o de formación

Próxima al RER (Retículo Endoplasmático Rugoso) y del núcleo, las cisternas tienen forma plana o convexa. Aquí se forman nuevas cisternas por fusión de vesículas de transición con la primera cisterna del Golgi, por lo que también se le llama cara de formación. Las vesículas de transición procedentes del RE y de la envoltura del núcleo contienen diversas moléculas, especialmente proteínas. Tras la unión a la primera cisterna, las vesículas van pasando a través de las cisternas intermedias en las que las proteínas van sufriendo modificaciones.

Cara trans o de maduración

Orientada hacia la membrana plasmática. Las cisternas tienen forma cóncava. Las vesículas se clasifican según su destino y se desprenden en vesículas de transporte.

Funciones del aparato de Golgi

• Transporte, maduración, acumulación y secreción de proteínas procedentes del RE.
• Modificación de proteínas durante su paso por las cisternas.
• Glucosilación de lípidos y proteínas.
• Síntesis de polisacáridos: mucopolisacáridos (proteoglucanos) de la matriz extracelular y glúcidos de la pared celular vegetal (pectinas, hemicelulosa, celulosa).
• Formación del fragmoplasto en la división de la célula vegetal.
• Formación de lisosomas.

Las Vacuolas: Almacenamiento y Control Celular

Las vacuolas son vesículas membranosas formadas mayoritariamente por agua con diversas sustancias disueltas. Están presentes en células animales, pero son muy características de las células vegetales.

Se forman por fusión de vesículas liberadas por el aparato de Golgi, que posteriormente pueden fusionarse con otras vesículas procedentes de la membrana plasmática por invaginación. A medida que se fusionan más vesículas, las vacuolas van haciéndose más grandes, de modo que, en las células vegetales maduras, las vacuolas (una o varias) pueden ocupar hasta el 90% del citoplasma celular.

La membrana que rodea a las vacuolas se llama tonoplasto o membrana tonoplasmática, y contiene bombas proteicas que transportan, en contra de gradiente, iones al interior de la vacuola. Aunque la estructura de las vacuolas es muy sencilla, desempeñan importantes funciones.

Principales funciones de las vacuolas

• Control de la turgencia celular: Las vacuolas pueden incorporar iones desde el citoplasma y así conseguir en su interior un ambiente hipertónico respecto al citosol. Esto provoca la entrada de agua por ósmosis y, por lo tanto, turgencia celular. Mediante este mecanismo, las células vegetales aumentan su tamaño.
• Almacén de sustancias: Pueden almacenar sustancias de reserva (proteínas, azúcares, aminoácidos, etc.), pigmentos (por ejemplo, en las células de los pétalos de las flores se almacenan antocianinas) o sustancias tóxicas que quedan aisladas del citoplasma. En las vacuolas de las células de las semillas aparecen granos de aleurona, que son reservas proteicas que alimentan al embrión mientras germina la semilla.
• Digestión celular: Hay vacuolas que contienen enzimas hidrolíticas que hidrolizan macromoléculas, cumpliendo una función similar a los lisosomas.

El Centrosoma: Centro Organizador de Microtúbulos

El centrosoma es el centro organizador de microtúbulos (COM) en las células eucariotas animales. Está formado por dos centriolos que se sitúan perpendicularmente entre sí. Los dos centriolos juntos constituyen un diplosoma.

Cada centriolo está formado por nueve tripletes de microtúbulos, que se unen entre sí mediante la proteína nexina, dando lugar a una estructura cilíndrica (9+0). Los centriolos están rodeados del material pericentriolar, formado por proteínas. A partir de este material se generan los microtúbulos. El conjunto de microtúbulos que parten del material pericentriolar de forma radial se conoce como áster.

Funciones del centrosoma

• Forma el huso acromático en la división celular.
• A partir de los centriolos se originan los cilios y los flagelos.

Realmente no se conoce bien la función de los centriolos ya que, aunque las células vegetales no los tienen, forman igualmente el huso acromático en la división celular y se dividen con normalidad.