ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGANELOS CELULARES

Para el estudio de los organelos, los clasificaremos en los siguientes grupos:

ESTRUCTURA COMÚN A LAS CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

          1.- Membrana celular

          2.- Citoplasma y Citosol

          3.- ADN y ARN

ORGANELOS DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS (CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES)

          4.- Citoesqueleto

          5.- Núcleo

          6.- Mitocondrias

          7.- Retículo Endoplasmático

          8.- Ribosomas

          9.- Aparato de Golgi

          10.- Lisosomas y perisoxomas

ORGANELOS ESPECIALES EN LAS CÉLULAS VEGETALES

          11.- Pared celular

          12.- Vacuolas

          13.- Plastidos o plastos

1.- LA MEMBRANA CELULAR

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La membrana celular es una capa semipermeable compuesta de fosfolípidos y proteínas que cubre a la célula del medio externo.

FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR

1.- La función más importante de la membrana celular es la de “regular la interacción del medio externo con el interno de la célula”.

A esta interacción también se le llama “transporte celular”.

2.- Aislar el contenido de la célula de su medio externo.

3.- Regulan muchas reacciones químicas en su superficie.

4.- Permiten la unión y la comunicación entre diferentes células.

ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR

La membrana celular está compuesta de una doble capa de fosfolípidos y miles de proteínas suspendidas en esta bicapa.

La bicapa de fosfolípidos realiza la función de aislante y las proteínas se encargan de la función de interacción.

La bicapa está organizada de tal manera que el lado de cada capa, el lado lipídico, es decir, el lado “repelente al agua” queda en la parte interna y externa de la célula con el objetivo de mantener separadas a la célula de su medio externo.

Las proteínas que están suspendidas en la bicapa, tienen diferentes funciones, con las que se pueden clasificar en:

1.- Proteínas receptoras

2.- Proteínas de reconocimiento

3.- Proteínas enzimáticas

4.- Proteínas de unión

5.- Proteínas de transporte

EL TRANSPORTE CELULAR

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El transporte celular es la entrada y salida de sustancias a la célula y está dividido en 3 tipos:

1.- Transporte pasivo (sin gasto de energía)

2.- Transporte activo (se requiere energía)

3.- Transporte mediado por vesículas (se utilizan vesículas)

TRANSPORTE PASIVO

El transporte pasivo consiste en la entrada y salida de sustancias en la célula sin gasto de energía

Esto se debe a los diferentes gradientes de concentración de las respectivas sustancias que están afuera y adentro de la célula. Y se pueden dar 3 tipos de casos de transporte pasivo:

La Difusión simple

La difusión simple es donde atraviesan moléculas como: El agua, el oxígeno, el dióxido de carbono y las moléculas solubles en lípidos como el alcohol etílico, algunas vitaminas y hormonas esteroides.

La Difusión Facilitada.

La difusión facilitada es el proceso mediante el cual otras moléculas no pueden atravesar la membrana celular y requieren de un tipo de proteínas llamadas proteínas transportadoras o proteínas de canal para poder atravesar la membrana obedeciendo la diferencia de gradientes.

La Osmosis

La osmosis es el transporte pasivo de agua a través de la membrana celular. Ya sea a través de difusión simple o a través de difusión facilitada.

TRANSPORTE ACTIVO

El transporte activo es el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula en contra de los gradientes de concentración, y para esto requiere de un gasto de energía (ATP).

Existen dos tipos de transporte activo:

1.- El transporte activo por medio de proteínas transportadoras

2.- El transporte activo por medio de vesículas

1.- El transporte activo por medio de proteínas transportadoras

En este caso, la proteína transportadora, tiene 2 áreas activas, una donde se unirá la molécula a transportar y la otra parte se unirá al ATP, de donde obtendrá energía para cambiar su forma y poder transportar a la molécula al otro extremo donde hay menor o mayor concentración. 

2.- El transporte activo por medio de vesículas

El transporte mediado por vesículas es aquel que utiliza un tipo de vesículas para realizar las funciones de transporte de sustancias. Este transporte de sustancias se subdivide en 2 tipos:

1.- Endocitosis

2.- Exocitosis

Endocitosis

La endocitosis es el proceso en el cual se introducen diferentes sustancias a la célula por medio de vesículas.

La pinocitosis la célula introduce liquido extracelular. (la bebida de la célula)

La fagocitosis introduce materiales grandes y sólidos. (la comida de la célula)

Exocitosis

La exocitosis es el proceso inverso a la endocitosis. Es decir, es el proceso mediante el cual la célula expulsa material al exterior mediante una vesícula que se origina en el aparato de Golgi y que al fusionarse con la membrana plasmática se abre liberando su contenido al exterior de la célula.

En la exocitosis la célula puede expulsar sustancias de desecho o puede expulsar (secretar) sustancias como hormonas.

2.- EL CITOPLASMA Y EL CITOSOL CELULAR

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El citoplasma es el conjunto de compuestos químicos (citosol) y estructuras (organelos) que están dentro de la membrana plasmática pero fuera del núcleo.

ESTRUCTURA DEL CITOSOL

El citosol está formado principalmente por agua, sales y diversas moléculas orgánicas (carbohidratos, lípidos, proteínas)

FUNCIÓN DEL CITOSOL

La función principal del citosol es ser el medio en el cual se llevan a cabo la mayor parte de las reacciones metabólicas de la célula, además de ser el medio que facilita la comunicación entre los distintos organelos celulares.

¡Ojo!

El citoplasma está constituido por dos partes; el citosol y los demás organelos. Algunos libros mencionan al citoplasma como si fuera el citosol.

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4.- EL CITOESQUELETO CELULAR

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El citoesqueleto es una estructura de proteínas que se encuentra dentro de la célula y que tiene diferentes funciones importantes.

FUNCIONES DEL CITOESQUELETO

Las funciones que tiene el citoesqueleto en la célula son:

1.- Dar soporte mecánico a las células, es decir, los organelos no flotan libremente en el citosol, sino que, el citoesqueleto mantiene e interconecta a todos los organelos en cierta posición.

2.- Participan en el transporte intracelular

3.- Participan en la división celular

4.- Da forma a la célula

5.- Produce movimiento celular

ESTRUCTURA DEL CITOESQUELETO

El citoesqueleto está formado por una estructura de 3 tipos de proteínas.

1.- Los microtúbulos

2.- Los microfilamentos

3.- Los filamentos intermedios

¡Nota!

El citoesqueleto no fue considerado como parte de la estructura celular común entre las células procariotas y las eucariotas, porque solo hasta apenas se han encontrado pruebas de que las células procariotas también pueden tener citoesqueleto.

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5.- EL NÚCLEO CELULAR

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El núcleo celular es un elemento de la célula eucariotas en forma más o menos circular, con membrana propia y que se encuentra dentro de la célula y pegado a la membrana celular en su pared interna. Regularmente es el organelo mas grande de las células animales.

FUNCIONES DEL NÚCLEO CELULAR

1.- Almacenar el ADN

2.- Proteger la integridad del ADN y

3.- Regular la expresión genética.

ESTRUCTURA DEL NÚCLEO CELULAR

El núcleo celular está constituido por:

1.- La envoltura nuclear

2.- El nucleoplasma

3.- El nucléolo

4.- La cromatina

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6.- LAS MITOCONDRIAS

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Las mitocondrias son cuerpos ovoides que pueden estar en cualquier parte del citoplasma.

FUNCIÓN DE LAS MITOCONDRIAS

La función principal de las mitocondrias es la de transformar la energía recibida de las moléculas energéticas (carbohidratos y lípidos) en ATP.

El ATP (trifosfato de adenosina) es una molécula energética que puede almacenar y transportar energía que será utilizado en todos los demás organelos de las células y sus procesos.

ESTRUCTURA DE LAS MITOCONDRIAS

Las mitocondrias están formadas por una doble membrana. La membrana interna se pliega para formar crestas y la membrar externa que es lisa.

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7.- EL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

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El retículo endoplasmático es una red interconectada de membranas o de tubos aplanados ubicado alrededor del núcleo. Este organelo está dividido en dos partes, una parte rugosa y otra parte lisa.

ESTRUCTURA DEL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

El retículo endoplasmático está constituido por 2 partes:

-El retículo endoplasmático rugoso. El cual tiene adherido a su superficie externa ribosomas. (de ahí el nombre de rugoso)

-El retículo endoplasmático liso.

FUNCIONES DEL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

La función principal del retículo endoplasmático es la de SINTETIZAR Y MODIFICAR PROTEÍNAS Y LÍPIDOS

Pero como este organelo tiene 2 partes, cada una se especializa en una función.

-El retículo endoplasmático rugoso.

          Su función principal es la síntesis y modificación de proteínas.

-El retículo endoplasmático liso.

          Su función principal es la síntesis y modificación de lípidos

¡Recuerda!

Recuerda que el retículo endoplasmático es rugoso porque tiene ribosomas adheridas, y los ribosomas están especializados en producir proteínas.

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8.- LOS RIBOSOMAS

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Los ribosomas son pequeños elementos que generalmente se les ilustra en forma circular. Pero que en realidad tienen una forma irregular. Los ribosomas pueden estar solos en el citoplasma o pegados al retículo endoplasmático rugoso.

ESTRUCTURA DE LOS RIBOSOMAS

Los ribosomas están formados por dos partes ligeramente separadas, una más grande que la otra y cuando van a realizar su función, las dos partes se unen y entre ellas se sintetizan las proteínas.

Los ribosomas están compuestos de proteínas y de ARNr (ARN ribosómico).

-60% de ARNr

-40% de proteínas

FUNCIÓN DE LOS RIBOSOMAS

La función de los ribosomas es la de SINTETIZAR PROTEÍNAS.

Al ribosoma le llega el ARN mensajero, que trae la instrucción de la proteína a producir (sintetizar). El ARN ribosómico traduce esta información y a manera de “pegar eslabones de una cadena” se van sintetizando las proteínas

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9.- EL APARATO DE GOLGI

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El aparato de Golgi es un organelo derivado del Retículo Endoplasmático, con forma parecida a este último (de sacos aplanados y encimados). Está alineado por lado con el retículo endoplasmático y el núcleo y por el otro lado con la membrana celular.

FUNCIÓN DEL APARATO DE GOLGI

La función principal función del aparato de Golgi es el almacenamiento, modificación y empaque de sustancias de secreción.

Ejemplo:

Las proteínas que son producidas por el retículo endoplasmático rugoso pasan al aparato de Golgi para ser ligeramente modificadas, empaquetadas y expulsadas en vesículas para que sean usadas en el interior o en el exterior de la célula.

ESTRUCTURA DEL APARATO DEL GOLGI

El aparato de Golgi está formado por 3 regiones; la cis, la medial y la trans. Donde en cada una de ellas se realizan diferentes modificaciones a las proteínas para ser empaquetas y enviadas a través de vesículas a sus destinos.

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10.- LOS LISOSOMAS Y LOS PERISOXOMAS

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LOS LISOSOMAS

Los lisosomas son vesículas que contienen enzimas digestivas celulares y que nacen en el aparato de Golgi. Regularmente son estructuras esféricas de diferentes tamaños que pueden estar en cualquier lugar del citosol.

FUNCIONES DE LOS LISOSOMAS

La función principal de los lisosomas es la de degradar macromoléculas en el interior de la célula, con diferentes objetivos como:

1.- Degradar moléculas complejas para después utilizar sus monómeros como alimentación.

Ejemplo:

Degradan carbohidratos que entran a la célula en monosacáridos, degradan lípidos en ácidos grados y degradan proteínas en aminoácidos.

2.- Degradar moléculas complejas que han realizado su función y que se requiere ser desechadas.

3.- Degradar organelos dañados para que después sus componentes seas reutilizados.

Ejemplo: Si alguno organelo se daña, este se envuelve en una vesícula la cual después se fusiona con un lisosoma para que las enzimas del lisosoma degraden a este organelo dañado y puedan ser reutilizados sus componentes.

ESTRUCTURA DE LOS LISOSOMAS

Los lisosomas son vesículas cubiertas por una membrana que contiene enzimas, también llamadas hidrolasas acidas.

El tamaño de los lisosomas puede variar de .5micrometros de diámetro hasta varios micrómetros

LOS PEROXISOMAS

Los peroxisomas son estructuras casi esféricas, muy pequeñas que pueden estar en cualquier lugar del citosol.

FUNCIÓN DE LOS PEROXISOMAS

La función principal de los peroxisomas es la de DEGRADAR ÁCIDOS GRASOS Y PURINAS.

ESTRUCTURA DE LOS PEROXISOMAS

Los peroxisomas al igual que los lisosomas, son vesículas recubiertas de una membrana que contienen enzimas. En los peroxisomas, las enzimas que contienen son hidrolíticas.

A continuación, veremos 3 organelos presentes en las células eucariotas pero exclusivas de las células vegetales.

¡Nota!

Algunas células animales pueden presentar vacuolas pequeñas.

11.- LA PARED CELULAR

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La pared celular es una capa externa a la membrana celular.

ESTRUCTURA DE LA PARED CELULAR

La pared celular puede estar compuesta de diferentes sustancias, pero regularmente está compuesta por celulosa.

Esta pared celular vegetal está constituida por: lamina media, pared celular primaria y pared celular secundaria.

FUNCIÓN DE LA PARED CELULAR

La función principal de la pared celular es la de PROPORCIONAR LA MAYOR PROTECCIÓN A LAS CÉLULAS Y CREAR UN SOPORTE RÍGIDO A LA UNIÓN DE ESTAS CÉLULAS.

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12.- LAS VACUOLAS

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Las vacuolas son sacos membranosos que contienen principalmente agua, parecidas a una burbuja, las cuales pueden variar su tamaño de un 5% al 70% del tamaño de la célula.

FUNCIONES DE LA VACUOLA

1.- La función principal de la vacuola es la de ALMACENAR DIVERSAS SUSTANCIAS, como agua, proteínas, grasas o pigmentos.

2.- Mantener el equilibrio de agua en el interior de la célula.

ESTRUCTURA DE LA VACUOLA

Las vacuolas están formadas por una membrana que puede contener diferentes sustancias, dependiendo del tipo de célula especifica. Estas sustancias pueden ser, agua, almidón, proteínas, grasas o pigmentos.

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13.- LOS PLÁSTIDOS O PLASTOS

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Los plástidos o plastos son organelos encargados de captar y almacenar la energía solar. Los plástidos son cuerpos en forma ovoide que pueden estar en cualquier parte del citosol. Existen 3 tipos de plástidos; los cloroplastos, los cromoplastos y los leucoplastos.

FUNCIÓN DE LOS PLÁSTICOS

La función principal de los plástidos depende del tipo específico que sea.

1.- Los cloroplastos: REALIZAN LA FOTOSÍNTESIS

2.- Los cromoplastos: Ayudan en el proceso de la fotosíntesis.

3.- Los leucoplastos: Almacenan los productos de la fotosíntesis en forma de almidón.

ESTRUCTURA DE LOS PLÁSTIDOS

Los plástidos están conformados por una cubierta de doble capa y su interior varia dependiente del tipo específico de plástido.

1.- Los cloroplastos: Compuestos de tilacoides, estroma y clorofila.

2.- Los cromoplastos: Compuestos de tilacoides, estroma y carotenoides.

3.- Los leucoplastos: Depende la sustancia contenida

LOS CLOROPLASTOS

Los cloroplastos son un tipo de plástidos que se encargan de la realización de la fotosíntesis, es decir, de la captación de le energía solar en moléculas energéticas (glucosa).

ESTRUCTURA DE LO CLOROPLASTOS

Los cloroplastos están formados por una membrana doble que envuelve a 3 elementos internos:

1.- Un fluido llamado estroma

2.- Un conjunto de sacos membranosos llamados tilacoides

3.- Otro conjunto de sacos llamados grana.

La clorofila, la molécula que le da color verde a las plantas y la que es capaz de captar la energía solar se encuentra en la membrana de los cloroplastos.

También están disponibles nuestras guías desarrolladas en formato digital.