Lisosomas y vacuolas: características, funciones y diferencias en la célula

Lisosomas y vacuolas

Características comunes

• Presencia de membrana simple: ambos orgánulos están delimitados por una única membrana: lisosomal (m. lisosomal) y tonoplasto (vacuolas).
• Medio interno ácido: ambos tienen pH ácido en su interior (aprox. 5) gracias a una bomba de protones alimentada por ATPasa.

Características individuales

• Distribución celular: los lisosomas son típicos y comunes en células animales; las vacuolas son características de las células vegetales.
• Función principal: las vacuolas vegetales almacenan agua, sales y nutrientes para mantener la turgencia celular; los lisosomas, especializados en la digestión celular y el reciclaje de macromoléculas.

Fosforilación oxidativa y fotofosforilación no cíclica

Fosforilación oxidativa

• Lugar: mitocondria (membrana mitocondrial interna).
• Función: sirve para sintetizar grandes cantidades de ATP utilizando la energía liberada en el transporte de electrones en la respiración celular aeróbica.
• Aceptor final: oxígeno molecular (O₂), que al reducirse capta protones y forma H₂O.

Fotofosforilación no cíclica

• Lugar: cloroplasto (membrana de los tilacoides).
• Función: convierte la energía lumínica en energía química (ATP y poder reductor NADPH) en la fase luminosa de la fotosíntesis.
• Aceptor final: la coenzima NADP⁺ se reduce a NADPH + H⁺.

Matriz extracelular y pared celular

Funciones de la matriz extracelular

1. Unir las células entre sí.
2. Conferir elasticidad y resistencia mecánica.
3. Constituir el medio nutritivo y metabólico de las células.
4. Proveer fijación y anclaje celular.
5. Servir de medio para transportar señales entre células.

Funciones de la pared celular vegetal

1. Aportar sostén mecánico a la planta.
2. Proteger frente al ataque de patógenos.
3. Facilitar el transporte.
4. Contener enzimas que catalizan diferentes procesos.
5. Desarrollar la turgencia.

Componentes

• Fibras: celulosa.
• Otros componentes: hemicelulosa, pectina y proteínas globulares.

Polímeros: monómeros, ejemplos y funciones

1. Polisacáridos

• Monómero: monosacáridos (β-glucosa).
• Ejemplo: celulosa.
• Función: componente estructural de la pared celular vegetal, aporta resistencia a la planta.

2. Proteínas

• Monómero: aminoácidos.
• Ejemplo: rubisco (ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa/oxigenasa).
• Función: enzima clave encargada de fijar el dióxido de carbono atmosférico durante la fase oscura (ciclo de Calvin) de la fotosíntesis.

3. Ácidos nucleicos

• Monómero: nucleótidos.
• Ejemplo: ADN cloroplástico o nuclear vegetal.
• Función: almacenar y transmitir la información genética hereditaria que regula el metabolismo, el desarrollo y la síntesis de proteínas de la planta.

Diferencias en el transporte de iones y macromoléculas

Iones

• Iones y moléculas pequeñas con carga eléctrica: no pueden atravesar libremente la bicapa lipídica, por lo que lo hacen mediante:
  • Transporte pasivo: canales iónicos y proteínas transportadoras (carriers).
  • Transporte activo: bombas iónicas que actúan en contra del gradiente.

Macromoléculas

• Características: son moléculas de gran tamaño que no cruzan a través de transportadores individuales, sino mediante transporte en masa:
  • Endocitosis: introduce materiales en la célula por invaginación de la membrana.
  • Exocitosis: expulsa sustancias de la célula mediante la fusión de vesículas con la membrana.

Mecanismo de los cationes

Ocurre en contra del gradiente y consume energía. Está regulado por proteínas específicas, como la bomba Na⁺/K⁺, responsable del mantenimiento electroquímico, generando una diferencia de carga entre ambos lados de la membrana.