Fundamentos de Biología Celular: Estructura, Orgánulos y Procesos Metabólicos

Glucógeno: Reserva Energética

El glucógeno es un polisacárido ramificado de glucosa con enlaces α 1-4 y α 1-6. Se almacena principalmente en las células del hígado y el músculo. Su síntesis es un proceso anabólico y es estructuralmente similar al almidón presente en plantas y algas.

Agua y Procesos Osmóticos

La ósmosis es fundamental para la homeostasis celular:

• Hipotónica: El agua entra en la célula, provocando turgencia.
• Hipertónica: El agua sale de la célula, provocando plasmólisis (ejemplo: las legumbres se hinchan al absorber agua).

Las propiedades coligativas, como el punto de ebullición, la congelación y la presión osmótica, se ven alteradas por la concentración de solutos. En medios con alta salinidad, las células pierden agua, lo que puede causar la muerte de la planta.

Sistema de Endomembranas y Orgánulos

El sistema de endomembranas está compuesto por el RER (Retículo Endoplasmático Rugoso), el REL (Retículo Endoplasmático Liso), el aparato de Golgi y la envoltura nuclear.

Componentes clave:

• Lisosomas: Encargados de la digestión intracelular; su inhibición provoca la acumulación de sustancias.
• Cinetocoro: Estructura asociada al centriolo y al huso mitótico.
• Tilacoides: Estructuras internas del cloroplasto.
• Ribosomas 80S: Maquinaria de síntesis proteica.
• Microtúbulos (9+2): Estructura base de flagelos y cilios.

Durante la división celular, la Anafase I permite la separación de cromosomas homólogos, mientras que la Telofase II facilita la reconstrucción del núcleo y el anillo contráctil.

Funciones Celulares y el Aparato de Golgi

Las funciones están distribuidas entre diversos orgánulos:

• Ribosomas: Síntesis de proteínas.
• REL: Síntesis de lípidos.
• Microfilamentos: Movimiento celular.
• Membrana plasmática: Regulación de la permeabilidad.
• Centrosoma: Organización de microtúbulos.
• Pared celular: Aporta forma y rigidez.
• Uniones GAP: Comunicación directa entre citoplasmas.

El Aparato de Golgi es responsable de la modificación de proteínas y lípidos, su secreción y la formación de lisosomas.

Comparativa: Cloroplastos vs. Mitocondrias

Ambos orgánulos comparten analogías como la doble membrana, la presencia de ADN propio, ribosomas y la participación en reacciones redox para la producción de ATP.

Diferencias principales:

• Mitocondrias: Realizan el catabolismo, oxidan NADH, requieren O₂ y están presentes en células animales y vegetales.
• Cloroplastos: Realizan la fotosíntesis, oxidan H₂O, producen O₂ y son exclusivos de células vegetales.

Ribosomas y Biogénesis

Los ribosomas están compuestos por ARN y proteínas, organizados en una subunidad grande y una pequeña. Su biogénesis ocurre mediante el ensamblaje en el nucléolo, seguido de su exportación y ensamblaje final en el citosol.

Los compartimentos celulares (citosol, RER, envoltura nuclear, mitocondrias y cloroplastos) dirigen la síntesis de proteínas según su destino: libre en el citoplasma o hacia el RER para membrana o secreción.

Mitocondrias y Membrana

La membrana interna mitocondrial presenta cristas, proteínas de transporte y la enzima ATP sintasa. La terapia para enfermedades mitocondriales a menudo se enfoca en activadores de esta enzima.

Las vesículas con mayor proporción de ácidos grasos insaturados son más fluidas, facilitando la endocitosis y exocitosis. Por otro lado, la ausencia de centriolos puede derivar en un huso mitótico defectuoso y afectar la formación de cilios y flagelos" }