martes, 20 de enero de 2009

PAPEL FUNCIONAL DE LOS ORGANULOS SUBCELULARES

PAPEL FUNCIONAL DE LOS ORGANULOS SUBCELULARES Y DE LAS MEMBRANAS
En los apartados siguientes se describen brevemente algunos de los papeles principales de las estructuras de las celulas eucariotica, las descripciones no son exhaustivas sino que mas bien sirven para indicar el nivel de complejidad y organización de la celula.
MEMBRANA PLASMATICA: Es la parte mas externa del citoplasma y por ella se separa del medio extracelular. Tiene cerca de 7 a 10 nm de espesor y aparece en las microfotografias electronicas como dos lineas oscuras separadas por una linea central clara. Esta estructura trilaminar es comun a otras membranas encontradas en las celulas, siendo por ello llamada unidad de membrana o membrana unitaria.
Una funcion importante de la membrana plasmatica es permitir la entrada de algunas sustancias e impedir la de muchas otras. Posee los mecanismos de fagocitosis y pinocitosis asi como las estructuras quimicas exclusivas que permiten el reconocimiento celular. La membrana plasmatica con los componentes del citoesqueleto, esta relacionada con la forma y el movimiento celulares. Las celulas se comunican a traves de esta membrana, la membrana posee multiples receptores especificos de mensajeros quimicos como las hormonas, liberados por otras celulas, ademas la membrana plasmatica sirve de punto de anclaje a una serie de enzimas implicados en diferentes rutas metabolicas.
NUCLEO Y NUCLEOLO: El núcleo esta rodeado por dos membranas, denominada cubierta perinuclear, siendo la membrana externa continua con las membranas del reticulo endoplasmatico.El núcleo contiene un subcompartimiento denominado nucleolo. La casi totalidad del acido desoxirribonucleico( DNA) celular esta localizado en el núcleo en forma de un complejo DNA-proteina( llamada histonas) denominada cromatina. La cromatina esta organizada en cromosomas. El DNA es el depositario de la información genetica de la celula. La importamncia del núcleo en la division celular y en el control de la expresión fenotipica de la información genetica es muy conocida. En el núcleo se encuentran reacciones bioquímicas implicadas en la replicación del DNA durante la mitosis y en la reparacion del DNA después que este haya quedado dañado. La transcripcion de la información almacenada en el DNA en una forma que puede ser traducida a proteinas de la celula. La transcripcion del DNA supone la síntesis de acido ribonucleico( RNA), el cual después de la síntesis es transformado en una serie de formas distintas. Parte de esta transformación tiene lugar en el nucleolo q ue es muy rico en RNA.
RETICULO ENDOPLASMATICO: El citoplasma de la mayor parte de las celulas eucarioticas contiene una malla de membranas interconectadas que incluye conductos y cisternas, que va desde la cubierta perinuclear del núcleo hasta la membrana plasmatica. Esta extensa estructura subcelular denominada reticulo endoplasmatico, consta de estructuras membranosas con un aspecto rugoso en algunas zonas y liso en otras. El aspecto rugoso es debido a la presencia de ribonucleoproteinas, es decir ribosomas, unidos a la membrana por su lado citoplasmatico. El reticulo endoplasmatico liso no contiene particulas ribosomicas. Durante el fraccionamiento celular, la red del reticulo endoplasmatico se rompe y , al volverse a cerrar la membrana, forma pequeñas vesiculas denominadas microsomas.
La funcion principal de los ribosomas en el reticulo endoplasmtatico rugoso es la biosinteis de las proteinas que deben ser exportadas al exterior de la celula y de las enzimas que se incorporaran a los organulos celulares , tal como los lisosomas. El reticulo endoplasmatico tambien contiene enzimas implicados en la biosíntesis de hormonas esteroides y de una serie de reacciones oxidativas y de transferencia requeridas para la eliminación de sustancias toxicas. El reticulo endoplasmatico tambien tiene un papel, junto con el aparato de Golgi, en la formación de otros organulos celulares como los lisosomas y los peroxisomas.
EL reticulo endoplasmatico liso es muy desarrollado en celulas hepaticas y el músculo estriado.

APARATO DE GOLGI: Solo en las ultimas decadas se ha definido claramente el papel biologico del aparato de Golgi. Esta malla de membranas y vesiculas lisas y aplanadas es responsable de la secrecion al exterior de una serie de proteinas sintetizadas en el reticulo endoplasmatico. Las membranas de Golgi catalizan la transferencia de grupos glicosilo a las proteinas, modificacion quimica requerida para el transporte de proteinas a traves de la membrana plasmatica. Por otro lado, el aparato de Golgi es un centro principal de formación de nuevas membranas. Las vesiculas membranosas se forman en el aparato de Golgi y en ellas se encapsulan diversas proteinas y enzimas que, como consecuencia de una señal adecuada, pueden ser secretadas por la celula. Las enzimas digestivas sintetizadas por el páncreas se almacenan en vesiculas intracelulares formadas por el aparato de Golgi y liberadas por la celula cuando se necesitan en el proceso de la digestión. Su papel en la síntesis de membranas tambien incluye la formación de organulos intracelulares tales como los lisosomas y los peroxisomas.

LISOSOMAS: La digestión de muchas sustancias en el interior de la celula tiene lugar en la estructura denominada lisosomas. Estos organulos celulares tienen una membrana limitante sencilla, capaz de mantener un pH en la matriz lisosomal inferior al del citosol. Encapsulados en los lisosomas se encuentra una serie de enzimas denominadas hidrolasas, que catalizan la rotura hdrolitica de enlaces carbono-oxigeno, carbono-nitrogeno, carbono-azufre y oxigeno-fosforo en las proteinas, los lipidos, los glucidos y los acidos nucleicos.Las enzimas del lisosoma son activas cuando el pH del medio es acido( pH 5 ).
El contenido de las distintas enzimas lisosomales varia en los diferentes tejidos y depende, aparentemente de las necesidades especificas de los tejidos individuales para digerir diferentes sustancias. Lisosomas intactos: en ellos las enzimas son inactivos a los sustratos externos. Lisosomas rotos. Permite la liberación de enzimas y a la hidrólisis de los sustratos externos.
Existe una serie de condiciones patologicas que se han atribuido a la liberación de enzimas lisosomales, entre ellas artritis, respuestas alergicas, diversas enfermedades musculares y la destrucción tisular( tejidos) inducida por fármacos.
Los lisosomas estan implicados en la digestión normal de sustancias intra y extracelulares que deben ser eliminadas por la celula. Mediante el proceso de endocitosis, la celula capta material externoy lo encapsula en una vesicula rodeada por una membrana. Sustancias extrañas ya formadas tales como los microorganismos son englobados por la membrana celular mediante el proceso de fagocitosis, mientras que el fluido extracelular que contiene material en suspensión es captado por pinocitosis. En ambos procesos la vesicula que contiene el material externo interacciona con un lisosoma formando un organulo citosolico que contiene tanto el material que ha de ser digerido como las enzimas capaces de llevar a cabo la digestión.
Los lisosomas en los que las enzimas aun no estan implicados en el proceso digestivo se llaman lisosomas primarios, mientras que los lisosomas secundarios son organulos en los que se esta produciendo la digestión del material. Estos ultimos se conocen como vacuolas digestivas.
Los constituyentes celulares son continuamente degradados y sintetizados, recayendo en los lisosomas la responsabilidad de digerir los desechos celulares.La síntesis y la degradacion dinamica de las sustancias celulares incluyen a las proteinas, acidos nucleicos , asi como estructuras como mitocondrias y el reticulo endoplasmatico. Durante el proceso normal de autodigestion, es decir autolisis, las sustancias celulares se encapsulan dentro de una vesicula membranosa que se fusiona con un lisosoma para completar la degrdacion. El proceso global se llama AUTOFAGIA.
En algunos casos, los cuerpos residuales que contienen una alta concentracion de lipido, persisnten durante largos periodos. El lipido es oxidado y una sustancia pigmentada, químicamente heterogenea y que contiene acidos grasos poliinsaturados y proteinas, se acumula en la celula. Este material llamado lipofuscina que se acumula en la celulas de los individuos de edad , se presenta en todas las celulas pero especialmente en las neuronas y celulas musculares y se ha postulado que tiene un papel en el envejecimiento.
La ausencia de enzimas lisosomales ha sido demostrado en diversas enfermedades geneticas, en estos casos existe una acumulación en la celula de componentes celulares que no se pueden digerir. Los lisosomas de las celulas afectadas aumentan de tamaño a causa del material sin digerir, el cual interfiere con procesos celulares normales.

TALLER
Preguntas de selección multiple con multiple respuesta( 1 y 2 ).
los lisosomas pueden:
combinarse con vacuolas fagociticas para convertirse en vacuolas digestivas.
Combinarse con vacuolas autofagicas para convertirse en vacuolas digestivas.
Secretar sus enzimas, para la digestión de material extracelular.
Combinarse con los peroxisomas para aumentar las posibilidades oxidativas.
las membranas biologicas pueden:
impedir la libre difusión de solutos ionicos.
Liberar las proteinas cuando estan dañadas.
Contener sistemas especificos para el transporte de moléculas.
Ser lugares en los que se realicen reacciones bioquímicas.
contiene histonas:
a. celula eucariotica b. celula procariotica c. ambas. D. ninguna.
4. el aparato de golgi cumple una funcion :
A. reproductora b. secretora. C. distribuidora d. fotosintetica.
5. el núcleo ayuda a:
a. seleccionar los materiales que ingresan a la celula.
b. mantener la tasa metabolica estabilizando la liberación de energia.
c. captar la energia proveniente del medio exterior.
d. regular las diversas actividades de la celula.
completar
6. a. estructura encargada del control de las actividades celulares Es el lugar en el que se almacena y desde donde se transmite la información genetica hereditaria de la celula: _________________.
b. organelo de la celula cuya funcion es recibir las proteinas y otros productos del reticulo endoplasmatico para terminar de procesarlos, hasta su destino final dentro o fuera de la celula:_______________
c. organelo que contiene enzimas, es decir, sustancias capaces de digerir proteinas, azucares y moléculas de ADN:__________
d. Red de membranas aplanadas que divide al citoplasma, y a suvez lo comunica con el núcleo:________
e. Organelo que tiene como funcion la producción de proteinas.:­­­­­­­­­­­­­____________-
Ordene de 1 a 5 la secuencia de eventos que describe el proceso como una célula ingiere una particula.
-liberacion de sustancias por parte de los lisosomas al citoplasma de la celula.
- las vacuolas que hacen la fagocitosis se unen a un lisosoma.
- la membrana celular rodea a la particula que va a ser ingerida por la célula.
- se forma una vacuola con las particulas que entran a la célula.
- los lisosomas liberan enzimas dentro de la vacuola con el fin de digerir la sustancia fagocitada.

Dos cientificos famosos tienen como misión identificar a tres organismos descubiertos recientemente. Para realizar esta tarea, observan que:
. el organismo A es una sola célula que tiene membrana celular, nucleo y algunos organelos insertados en el citoplasma, sin embargo, es incapaz de transformar la energia solar en energia química.
. el organismo B es una sola celula y se observa su material genetico en el citoplasma, sin ninguna protección.
. El organismo C es un organismo eucariota, sus células poseen pared celular.
Con las pistas anteriores, debes ayudar a estas personas a resolver los siguientes interrogantes:
a) cúal de estos organismos se podría afirmar que es un vegetal? por que?
b) cúal de estos organismos es heterotrofo?
c) cúal de estos organismos es procariota?
d) se podría afirmar que el organismo A es un organismo eucariota? por que?

Completa el siguiente cuadro.
Tejidos animales función organos donde se localiza

epitelial

conectivo

adiposo

muscular

nervioso

En el cuerpo se da un fenómeno que se conoce como suicidio celular, esto le permite al organismo mantener un número equilibrado de células en sus tejidos. Que crees que sucedería si se rompiera este equilibrio? Explica tu respuesta.

2 comentarios:

  1. desalloro del taller de papel funcional de los organulos subcelulares

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  2. c. organelo que contiene enzimas, es decir, sustancias capaces de digerir proteinas, azucares y moléculas de ADN:__________ cual es la respuesta ??'

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