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Neuronas de hipocampo (rata)

Tema 9

LA ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIOTICA

A.- Las membranas celulares Composición química

Estructura

Funciones

B.- La matriz extracelular y la pared celular vegetal

C.- Citosol y Citoesqueleto.

D.- Estructura y funciones de los orgánulos celulares Retículo endoplásmico y ribosomas

Aparato de Golgi

Orgánulos vesiculares: lisosomas, peroxisomas y glioxisomas

Vesículas y vacuolas

Orgánulos energéticos: mitocondrias y cloroplastos

Orgánulos relacionados con el movimiento celular: centrosoma, cilios y flagelos

E.- El núcleo interfásico La estructura de la cromatina y los cromosomas

F.- Comparación entre célula animal y vegetal

Todas las células eucarióticas tienen una estructura básica común…

Pero la distribución y tipos de orgánulos es muy variable

La célula eucariótica

Las estructuras formadas por membrana son características de todas las células eucarióticas

Y hay muchas membranas diferentes en las células eucarióticas


PROPORCIONES RELATIVAS DE MEMBRANAS EN HEPATOCITOS DE RATA

Retículo endoplásmico R.E. Rugoso R.E. Liso

30 % 14 %

44 %

Mitocondria Membrana Interna Membrana Externa

30 % 7 %

37 %

Aparato de Golgi 6 %

Membrana Plasmática 5 %

Vesículas diversas 3 %

Lisosomas 1 %

Peroxisomas 1 %

Membrana nuclear 0,3 %

Resto de membranas 2,5 %

Composición química (en % peso) de diferentes tipos de membranas

Tipo de Membrana Lípidos Proteínas Glúcidos

Vaina de mielina 79 18 3

M. Plasmática de Eritrocito 43 49 8

Membrana de bastones 49 51

Membrana externa mitocondrial 48 52

M. Plasmática de Ameba 42 54 4

Retículo sarcoplásmico 33 67

Lamelas del cloroplasto 30 70

Bacteria Gram + 25 75

Membrana interna mitocondrial 24 76


LÍPIDOS DE MEMBRANA

La mayoría son lípidos de naturaleza anfipática como los fosfolípidos (fosfoacilglicéridos y esfingolípidos)

Fosfoacilglicérido

Esfingolípido


Además de los lípidos anfipáticos, en las células animales hay colesterol

En las membranas de los eritrocitos es un 22% de los lípidos


Plasmática

M. Externa

mitocondrial

Lisosoma

M. Nuclear

R.E. Rugoso

R.E. Liso

Golgi

M. Interna

mitocondrial

% de lípidos de la membrana

Composición lipídica de diferentes tipos de membrana en hepatocitos de rata


Diferencia en la composición de lípidos entre la bicapa interna y externa de la membrana plasmática

◄

Exterior celular

Interior celular

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

Existen varios tipos de proteínas de membrana

Proteínas Integrales

1 dominio transmembrana

Proteínas Integrales

5 dominios transmembrana Proteínas periféricas

unidas covalentemente a lípidos

Proteínas periféricas

Glucoproteínas Glucolípidos

Colesterol


La técnica de criofractura permite observar la organización de las proteínas en la membrana

Superficie de la membrana de eritrocito por criofractura


ESTRUCTURA

Al microscopio electrónico la membrana aparece como una estructura muy delgada

Membrana plasmática

Membrana de una vesícula



Se necesitan grandes aumentos para observar la estructura interna de las membranas ya que solo tiene un espesor de 7,4 nm

Así se observan tres capas: una banda clara entre dos bandas oscuras

En 1972 Singer y Nicholson propusieron el modelo denominado “Mosaico fluido”


https://www.youtube.com/watch?v=HYYCXE7DSLk

ANIMATIONS/3EIMMBLOT.MOV

La fluidez de la membrana depende de la composición en ácidos grasos de los fosfolípidos

La presencia de ácidos grasos saturados produce membranas “rígidas”

En cambio, si los fosfolípidos contienen ácidos grasos insaturados la membrana es más “fluida”

Mezcla de ácidos grasos saturados e insaturados

Ácidos grasos saturados


La diferente composición en ácidos grasos de los fosfolípidos produce un efecto sobre la fluidez de la membrana

Membrana rígida

Membrana fluida


El colesterol actúa modulando la fluidez de las membranas

Si la membrana es de tipo cristalino (rígida) el colesterol las fluidifica

Membrana rígida con muchas interacciones hidrofóbicas

CO

LESTERO

L

CO

LESTERO

L

CO

LESTERO

L

CO

LESTERO

L

Membrana fluida con menos interacciones hidrofóbicas


En cambio, si la membrana es demasiado fluida el colesterol la hace más cristalina

CO

LESTERO

L

CO

LESTERO

L

CO

LESTERO

L CO

LESTERO

L


FUNCIONES

Las membranas tienen las siguientes funciones:

Delimitar compartimentos

Actuar como barrera de permeabilidad selectiva

Estructura encargada de la recepción de señales de la célula

Soporte de sistemas enzimáticos


Muchas de las funciones de las membranas están relacionadas con su capacidad de AUTOSELLADO


Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica

Matriz extracelular

Interior celular

El Glicocálix está formado por la superficie exterior de la célula de naturaleza glicoproteíca y glicolipídica

Tema 9.- La célula eucariótica

Glicoproteínas

Glicolípidos



Las células cancerosas pierden la inhibición por contacto

En algunos tejidos como el tejido conjuntivo, el cartílago y el óseo la matriz extracelular es muy abundante

CARTÍLAGO HIALINO


Las células vegetales producen una estructura de secreción muy importante: la pared vegetal


Una microfibrilla de celulosa tiene, aproximadamente, 750.000 fibras elementales


Lámina media Pared primaria

Pared secundaria


La pared se produce a partir de la lámina media, una estructura que separa las células vegetales y es muy rica en una proteína la extensina


Estructura de la pared celular vegetal


Lamina media

Pared primaria

Membrana

celular


Conexiones celulares

Uniones estancas Impermeable: células epiteliales

Desmosoma Permeable pero reforzado: células epiteliales

Uniones en hendidura Permeable permiten el flujo de iones y moléculas de hasta 1000 D

Plasmodesmos Muy permeables: células vegetales


CITOESQUELETO

Está formado por un entramado de proteínas fibrosas que intervienen en dar forma a la célula, en el movimiento y el transporte celular.

Filamentos intermedios

Microtúbulos

Microfilamentos de actina



Red de filamentos del citoesqueleto al ME

Proteínas del citoesqueleto de un fibroblasto

Actina y tubulina con tinciones fluorescentes

El núcleo carece de citoesqueleto


Hay un gran número de proteínas del citoesqueleto. Las más importantes son:

Microfilamentos de Actina

Fibras de estrés



Microtúbulos de Tubulina


ESTRUCTURA DE LOS MICROTÚBULOS



Filamentos intermedios



Otras: clatrina, elastina, dineina…

Vesículas cubiertas de clatrina



Orgánulos celulares: retículo endoplásmico y ribosomas

Retículo endoplásmico y ribosomas Tema 9.- La célula eucariótica La célula eucariótica

Retículo endoplásmico y ribosomas


Ribosomas La célula eucariótica

Retículo endoplásmico y ribosomas



Aparato de Golgi

RELACIONES ENTRE EL RETÍCULO ENDOPLÁSMICO Y EL APARATO DE GOLGI


DIFERENTE ASPECTO DE LOS LISOSOMAS

Orgánulos celulares: orgánulos vesiculares


APOPTOSIS


Orgánulos celulares: vesículas y vacuolas

En las células animales hay multitud de estructuras vesiculares con función de transporte o almacenamiento



Los peroxisomas contienen enzimas relacionadas con la protección frente al estrés oxidativo


Los glioxisomas son otros orgánulos vesiculares de las células vegetales

En las células vegetales suele existir un gran estructura vesicular denominada vacuola


La vacuola vegetal tiene una función importante para mantener la turgencia de los tejidos, por esta razón también algunos textos la denominan Tonoplasto


Orgánulos celulares: orgánulos energéticos, mitocondria

Membrana externa

Membrana interna

Espacio intermembranal

Matriz

Crestas

Ribosomas 70S

DNA circular de cadena doble


Explicación endosimbionte del origen de las mitocondrias en la célula eucariota


Cloroplasto


Cloroplasto

DNA circular de cadena doble

Ribosomas 70S

Tilacoides

Membrana tilacoidal

Membrana externa

Grana

Estroma

Membrana interna

Grana


Origen endosimbionte de las mitocondrias y cloroplastos de la célula eucariota



Centrosoma, cilios y flagelos

Estructura de los microtúbulos en los centriolos (Centro Organizador de Microtúbulos)


Espermatozoides flagelados

Células ciliadas de los bronquios


Estructura de los microtúbulos en los cilios/flagelos

Placa basal

Grupos dobles de microtúbulos

Cilio o

flagelo

Membrana plasmática

Axonema


Transición entre el corpúsculo basal y el axonema de los cilios


Orgánulos relacionados con el movimiento celular: centrosoma, cilios y flagelos La célula eucariótica

El núcleo interfásico

Cromatina

Membrana nuclear

Poros de la envoltura nuclear

Nucleolo

Retículo endoplásmico rugoso Ribosomas


Poros nucleares

Nucleolo

Cromatina

Membrana nuclear



ESTRUCTURA DEL PORO NUCLEAR

La cromatina y los cromosomas son dos estados de la misma estructura


Cromatina Cromosoma

La cromatina y el cromosoma están formados por ADN y unas proteínas básicas denominadas Histonas que forman la estructura básica llamada nucleosoma

Hay 5 tipos de Histonas:

H1

H2A

H2B

H3

H4

2 unidades de las Histonas H2A, H2B, H3 y H4; forman un octómero alrededor del cual se enrolla el ADN


FIBRA NUCLEOSÓMICA ELEMENTAL

SOLENOIDE DE 30 nm

NUCLEOSOMA


La cromatina puede tener diferente grado de condensación, y de acuerdo a esto diferenciamos:

Eucromatina, poco condensada. Se transcribe activamente

Heterocromatina, muy compactada. No se transcribe.

La Hetrocromatina, a su vez puede ser constitutiva o facultativa.



El nucleolo es una región del núcleo donde se transcriben activamente los genes para el ARN ribosómico

Cromosomas humanos X e Y

Los cromosomas

Centrómero

Telómeros

Cromátidas hermanas


Cariotipo humano


Comparación entre célula animal y vegetal



Tamaño de los componentes de la célula a escala

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