ORGANELOS CELULARES: Organelos Membranosos

Introducción a la Célula y sus Organelos

Concepto de Célula

• La célula es la unidad estructural y funcional básica de todos los organismos vivos, existiendo en dos tipos: procariotas y eucariotas.

Enfoque en Células Eucariotas

• Este curso se centrará exclusivamente en las células eucariotas, que se dividen en dos compartimentos: el citoplasma y el núcleo.

Estructura del Citoplasma

• El citoplasma está compuesto por organelos, citoesqueleto, inclusiones y un medio llamado citozol.

Organización de los Organelos

Clasificación de Organelos

• Los organelos se dividen en membranosos (como mitocondrias y lisosomas) y no membranosos (como ribosomas y microtúbulos).

Detalle sobre Organelos Membranoso

• Los organelos membranosos incluyen la membrana plasmática, retículo endoplásmico rugoso/liso, aparato de Golgi, entre otros.

Membrana Plasmática: Estructura y Función

Composición de la Membrana Plasmática

• La membrana plasmática es una bicapa lipídica con un espesor aproximado de 8 a 10 nanómetros; mantiene la integridad celular.

Funciones Clave

• Controla el paso de sustancias (permeabilidad selectiva), facilita interacciones celulares y reconoce antígenos extraños.

Modelo de Mosaico Fluido

Descripción del Modelo

• El modelo fue descrito por Singer y Nicolson; muestra cómo las proteínas integrales atraviesan completamente la bicapa lipídica.

Tipos de Proteínas en la Membrana

• Existen proteínas integrales (que atraviesan la membrana) y periféricas (que están solo a un lado).

Funciones Específicas de las Proteínas Integrales

Clasificación según Función

• Se identifican seis tipos: bombas, conductos, receptores, proteínas de enlace, enzimas y estructurales.

Ejemplos Específicos:

• Las bombas transportan iones activamente; los conductos permiten el paso pasivo; los receptores reconocen moléculas específicas.

Mecanismos de Transporte a través de la Membrana

Tipologías Principales

• El transporte puede ser mediante difusión simple o dependiente de proteínas.

Detalles sobre Difusión:

• La difusión simple permite que moléculas lipofílicas crucen sin energía; mientras que el transporte dependiente requiere proteínas específicas para cada tipo molecular.

Procesos de Transporte Celular: Endocitosis y Exocitosis

Tipos de Endocitosis

• La endocitosis es un proceso mediante el cual las sustancias son introducidas en la célula. Se clasifican en tres tipos: pinocitosis, fagocitosis y endocitosis mediada por receptores.

• La pinocitosis implica la ingestión de líquido a través de vesículas, siendo un proceso constitutivo que ocurre constantemente sin necesidad de señales externas.

• La fagocitosis se refiere a la incorporación de bacterias o desechos celulares, dependiente de receptores que forman pseudópodos para crear vesículas llamadas fagosomas.

• En la fagocitosis, los receptores en la membrana plasmática desencadenan una señal que permite la formación del fago somo, el cual se fusiona con lisosomas para degradar su contenido.

• La endocitosis mediada por receptor permite la entrada específica de moléculas al unirse a sus receptores, formando vesículas dependientes de clatrina.

Exocitosis: Salida de Sustancias

• La exocitosis es el proceso opuesto a la endocitosis; las sustancias son expulsadas al espacio extracelular. Se clasifica en dos tipos: constitutiva y regulada.

• En la exocitosis constitutiva, las sustancias producidas son liberadas inmediatamente después de ser sintetizadas por el retículo endoplásmico rugoso (RER).

• En contraste, la exocitosis regulada almacena proteínas sintetizadas hasta recibir un estímulo específico para su liberación desde el aparato de Golgi.

Funciones y Estructura del Lisosoma

• Los lisosomas son organelos digestivos que contienen enzimas hidrolíticas como proteasas y lipasas. Mantienen un pH ácido necesario para su función degradativa.

• Además de degradar moléculas derivadas del proceso endocítico, los lisosomas participan en autofagia, donde células eliminan organelos no funcionales o viejos.

Retículo Endoplásmico Rugoso y Liso

• El retículo endoplásmico rugoso (RER), también conocido como "gato plasma", está involucrado en la síntesis proteica gracias a sus ribosomas. Es prominente en células secretoras.

• El retículo endoplásmico liso (REL), aunque similar al RER, carece de ribosomas y está asociado con el metabolismo lipídico y desintoxicación celular.

Aparato de Golgi

• El aparato de Golgi es crucial para clasificar y empaquetar proteínas sintetizadas por el RER. Está formado por cisternas organizadas según su proximidad al RER.

• Las cisternas del aparato se denominan dependiendo de su cercanía al RER; estas trabajan conjuntamente con él para asegurar una correcta secreción celular.

Este resumen proporciona una visión clara sobre los procesos fundamentales relacionados con el transporte celular, destacando tanto mecanismos específicos como funciones esenciales dentro del contexto biológico.

Comunicación entre el Retículo Endoplásmico y el Aparato de Golgi

Funciones del Retículo Endoplásmico y el Aparato de Golgi

• Ambos organelos están altamente desarrollados en células secretoras; el retículo endoplásmico produce proteínas, mientras que el aparato de Golgi clasifica y empaqueta estas proteínas.

• Existe una comunicación entre ellos a través del transporte anterógrado (hacia adelante) y retrógrado (de regreso), facilitando la transferencia eficiente de proteínas.

Proceso de Transporte Anterógrado

• El retículo endoplásmico rugoso sintetiza proteínas mediante ribosomas, las cuales son enviadas al aparato de Golgi utilizando vesículas formadas por la proteína COPII.

• Las vesículas se fusionan con la membrana del aparato de Golgi, permitiendo que las proteínas ingresen a sus compartimentos específicos.

Proceso de Transporte Retrógrado

• En ocasiones, se envían proteínas erróneas al aparato de Golgi; este debe devolverlas al retículo endoplásmico mediante vesículas formadas con la proteína COPI.

• La comunicación entre ambos organelos es crucial para mantener la calidad y funcionalidad celular.

Estructura y Función de las Mitocondrias

Producción de ATP en Mitocondrias

• Las mitocondrias son responsables de producir ATP, esencial para proporcionar energía a las células que requieren altos niveles energéticos.

• Se teoriza que las mitocondrias son células procariotas que viven en simbiosis con células eucariotas debido a su propio material genético.

Estructura Mitocondrial

• Están compuestas por dos membranas: una externa y otra interna que forma pliegues llamados crestas.

• El espacio entre las membranas se denomina espacio intermembranal, mientras que el área dentro de las crestas se llama matriz mitocondrial, donde ocurren reacciones clave como el ciclo de Krebs.