la membrana plasmática y otros orgánulos con membrana

Question 1

Membrana plasmática

Answer 1

envoltura continua de unos 75 Å de espesor, que al microscopio electrónico presenta tres capas: una central clara y dos que la limitan oscuras. La capa que está en contacto con el medio extracelular está revestida de fibras muy finas.

Question 2

membrana plasmática: composición química

lípidos

Answer 2

• más abundantes: fosfolípidos (forman la bicapa lipídica que es la base de la membrana plasmática)
• glucolípidos (situados en la monocapa externa)
• en células animales: colesterol.
• Todos son moléculas anfipáticas, por lo que forman bicapas y micelas.

funciones
* Regulan la fluidez de membrana, una de las principales características de la membrana, que aumenta con la temperatura y el número de insaturaciones de los lípidos y disminuye con la presencia de colesterol.
* Regulan la permeabilidad: el interior hidrófobo de la bicapa resulta impermeable a moléculas hidrosolubles como los iones.

40%

Question 3

membrana plasmática: composición química

Proteínas

Answer 3

• La mayoría son globulares
  Según su posición pueden ser:
• Intrínsecas o integrales.
  — Entre el 50 y 70 % de las proteínas.
  — Fuertemente unidas a los lípidos de la bicapa y la atraviesan total (proteínas transmembrana) o
  parcialmente.
  — Pueden exponer dominios a ambos lados de la bicapa.
• Extrínsecas o periféricas.
  — No atraviesan la bicapa y están situadas tanto en el interior como en el exterior.
  — Pueden estar unidas a los lípidos o a otras proteínas.
  funciones
• Transporte: regulan el paso de nutrientes y otras sustancias.
• Comunicación: reciben y transmiten señales del exterior al interior celular.
• Enzimática: catalizan diversas reacciones químicas

52%

Question 4

membrana plasmática: composición química

glúcidos

Answer 4

• En su mayoría son oligosacáridos unidos covalentemente a lípidos y proteínas (glucolípidos y glucoproteínas).
• Se encuentran sobresaliendo en la superficie externa de la membrana plasmática formando el glucocálix o cubierta celular.

funciones
* Reconocimiento: los oligosacáridos actúan como marcadores que identifican los distintos tipos celulares y como antígenos de la superficie celular.
* Receptores de superficie: participan en el anclaje y en la interacción específica de moléculas.

8%

Question 5

estructura de la membrana

modelo de mosaico fluido

Answer 5

• Los lípidos y proteínas integrales que forman la membrana constituyen un mosaico molecular.
• Los lípidos y las proteínas pueden desplazarse en el plano de la bicapa.
• Las membranas son asimétricas en cuanto a la disposición de sus componentes moleculares.

Question 6

funciones membrana

Answer 6

• Presenta una permeabilidad selectiva, gracias a la cual protege la célula y aísla selectivamente su contenido celular manteniendo estable el medio intracelular.
• Regula el intercambio de sustancias debido a que posee mecanismos de transporte de sustancias.
• Hace posible el reconocimiento y la identificación celular, como ocurre con los antígenos de los grupos sanguíneos.
• Favorece la adherencia o comunicación entre células adyacentes, a través de uniones intercelulares especializadas.
• Transducción de señales: reconocimiento de la información extracelular y transmisión al medio intracelular. Las células pueden responder a estímulos y señales externas, porque poseen receptores de membrana, que son moléculas generalmente proteicas situadas en la membrana, que reconocen de forma específica cierta molécula mensaje. Cuando la molécula mensaje (primer mensajero) se une al receptor de membrana induce la aparición de una señal intracelular (segundo mensajero) como el AMPc, GMPc.

Question 7

transporte a través de la membrana: moléculas pequeñas

transporte pasivo

Answer 7

• de manera espontánea, sin gasto energético por parte de la célula.
• a favor del gradiente electroquímico: las moléculas se desplazan por difusión desde la zona de mayor concentración hasta la de menor concentración.
• Difusión simple: las moléculas atraviesan libremente la membrana plasmática. Es la forma utilizada por las moléculas solubles en lípidos: pequeñas moléculas apolares como el etanol y gases como O2 y CO2.
• Difusión facilitada: los iones y las moléculas polares o cargadas no pueden atravesar el entorno hidrofóbico de la bicapa, por lo que intervienen las siguientes proteínas, sin gasto energético:
• Proteínas canal o porinas, que forman poros siempre abiertos. Es utilizado por los iones (canal iónico) y por el agua (acuaporinas). El agua atraviesa la bicapa por ósmosis desde el medio más diluido al más concentrado.
• Permeasas, que se unen a la molécula en un lado de la membrana, a continuación, sufren un cambio conformacional reversible que permite que las moléculas atraviesen la membrana. Lo utilizan los azúcares, los aminoácidos y los nucleótidos.

Question 8

transporte a través de la membrana: intercambio de moléculas pequeñas

Transporte activo

Answer 8

• Se transportan sustancias en contra de gradiente electroquímico, con gasto de energía que es proporcionada por ATP.
• Es un proceso similar a la difusión facilitada por permeasas, pero el cambio de conformación va ligado a hidrólisis de ATP.
• Se llaman bombas a las proteínas que realizan este tipo de transporte.
• Na+/K+ ATPasa: bombea tres Na+ hacia el exterior y dos K+ hacia el interior por el gasto de un ATP(adenosin trifosfato) y liberando adenosin difosfato y la energía necesaria para la actividad enzimática; esto hace que el exterior de la membrana sea positivo respecto al interior, generándose un potencial de membrana (importante en la transmisión del impulso nervioso). Esta bomba también regula el volumen celular y mantiene el equilibrio osmótico.

Question 9

transporte a través de la membrana: intercambio de macromoléculas

endocitosis

Answer 9

la entrada de partículas al citoplasma celular mediante vesículas que se han formado a partir de la membrana plasmática.
* Fagocitosis (sustancias sólidas)
* Pinocitosis (sustancias líquidas)
* Endocitosis mediada por receptor: los ligandos (moléculas a introducir) se unen a un receptor específico.

Question 10

orgánulos de membrana simple

retículo endoplasmático

Answer 10

• sistema de endomembrana que delimita túbulos y sacos aplanados denominados cisternas.
• Las cisternas se comunican entre ellas formando una red continua que se extiende desde la envoltura nuclear, por todo el hialoplasma hasta la membrana celular.
• La membrana del retículo endoplasmático delimita un espacio que se llama lumen o cavidad luminal que constituye una importante vía de circulación y comunicación intracelular.

Question 11

orgánulos de membrana simple: retículo endoplasmático

Retículo endoplasmático rugoso(RER)

Answer 11

• Sistema de sacos aplanados que comunican con la membrana nuclear externa
• Parte citosólica de sus membranas: ribosomas adheridos.

funciones
* Síntesis de proteínas mediante los ribosomas de su membrana. Estas proteínas pueden quedarse en la membrana como proteínas transmembrana o pasar al interior para ser exportadas a otros destinos dentro o fuera de la célula.
* Glucosilación de las proteínas (se añade un oligosacárido para que se transformen en glucoproteínas). Este proceso comienza en el RER y termina en el aparato de Golgi

Question 12

orgánulos de membrana simple: retículo endoplasmático

Retículo endoplasmático liso

Answer 12

• Formado por túbulos lisos (sin ribosomas) siempre relacionado con el RER.

funciones
* Metabolismo de lípidos: sintetiza lípidos de membrana (fosfolípidos, colesterol y derivados), e interviene en la elongación y desaturación de ácidos grasos.
* Detoxificación: metaboliza toxinas.
* Regulación de la concentración de Ca2+ en el citosol: indispensable para la contracción muscular.
* Producción de vesículas de transporte de proteínas y lípidos recién fabricados, para enviarlos hacia el
aparato de Golgi.

Question 13

orgánulos de membrana simple

aparato/complejo de golgi

Answer 13

• Orgánulo especialmente abundante en las células que tienen actividad secretora.
• Constituido por estructuras llamadas dictiosomas.
• Cada dictiosoma está integrado por un número variable de sacos aplanados, las cisternas, delimitados por una membrana lisa y apilados unos sobre otros.
• cara cis o de formación: se orienta hacia el núcleo, en las proximidades del RE. En su periferia se encuentran las vesículas de transición procedentes del RE.
• cara trans o de maduración: se orienta hacia la superficie celular. De ella parten las vesículas de secreción que contienen los productos de la actividad del aparato de Golgi.

Question 14

orgánulos de membrana simple

aparato o complejo de golgi: funciones

Answer 14

• Mecanismo de transporte: las vesículas procedentes del RE (con proteínas y lípidos) llegan a la región cis del dictiosoma. Las proteínas y lípidos se desplazan de una cisterna a otra gracias a vesículas que se originan en los bordes de las cisternas, hasta llegar a los sáculos situados en la cara trans del dictiosoma donde se realiza la clasificación y empaquetamiento de las proteínas en vesículas de secreción. Las vesículas de secreción viajan a otros orgánulos o a la membrana plasmática donde mediante exocitosis liberan el contenido al medio extracelular.
• Modificación de lípidos y proteínas: se ensamblan oligosacáridos a lípidos y proteínas originando glucolípidos y glucoproteínas.
• Formación del tabique telofásico en la citócinesis de células vegetales.
• Formación de los lisosomas primarios.
• Biogénesis de membranas mediante la fusión de las membranas de las vesículas de secreción.

Question 15

orgánulos de membrana simple

lisosomas

Answer 15

• vesículas rodeadas por una membrana procedentes del aparato de Golgi, cuyo interior contiene gran cantidad de enzimas hidrolíticas o hidrolasas ácidas, capaces de digerir la mayoría de las macromoléculas biológicas.
• Están en todas las células eucarióticas.
• Su membrana tiene una elevada proporción de glucoproteínas que impiden que las hidrolasas ataquen a la propia membrana del lisosoma, impidiendo así la lisis de la célula.

Question 16

orgánulos de membrana simple

lisosomas primarios

Answer 16

• se forman a partir de vesículas que se desprenden del aparato de Golgi
  y todavía no han intervenido en ningún proceso de digestión.

Question 17

orgánulos de membrana simple

lisosomas secundarios

Answer 17

• se originan a partir de los primarios, cuando ya están implicado en algún proceso de digestión intracelular.

Question 18

orgánulos de membrana simple

cuerpos residuales

Answer 18

• lisosomas secundarios que han terminado la digestión y tienen residuos no digeribles.

Question 19

uniones intercelulares

impermeables o estrechas

Answer 19

• Se dan por interacciones de proteínas transmembrana de células adyacentes.
• No dejan espacio entre las células e impiden el paso de sustancias.
• Se dan en células epiteliales.

Question 20

uniones intercelulares

Comunicantes o “en hendidura” (GAP)

Answer 20

• Permiten la comunicación directa entre los citoplasmas de las células adyacentes pues proporcionan canales abiertos a través de las membranas (canales formados por proteínas llamados conexones).
• Difunden rápidamente iones y pequeñas moléculas entre células vecinas que de este modo pueden acoplar su actividad.
• Por ejemplo, células musculares cardíacas.

Question 21

uniones intercelulares

Adherentes o desmosomas

Answer 21

• Son puntos de unión intercelular de gran resistencia a tracciones mecánicas. Son abundantes en las células epiteliales.
• Los contactos célula-célula están mediados por proteínas transmembrana.
• En el lado citoplasmático de cada una de las membranas se desarrolla una placa densa proteica a la que se anclan a filamentos de citoqueratina.
• Se da en tejidos sometidos a esfuerzos mecánicos como el cardíaco o el epitelial.

Question 22

orgánulos de membrana simple

peroxisomas

Answer 22

• vesículas esféricas.
• Su función es principalmente metabólica, en ellos se realizan reacciones oxidativas y biosintéticas.
• Las reacciones oxidativas son llevadas a cabo por enzimas oxidativas como oxidasas y catalasa. Las oxidasas utilizan O2 para oxidar diversos sustratos y se produce peróxido de hidrógeno (H2O2), sustancia muy tóxica para la célula que se elimina gracias a la catalasa que lo transforma en agua y oxígeno.

Question 23

orgánulos de membrana simple

peroxisomas

función

Answer 23

• β-oxidación de ácidos grasos.
• Detoxificación de moléculas tóxicas, sobre todo en el hígado y en el riñón.
• Rutas anabólicas de lípidos.
• En las semillas en germinación aparece un tipo especial de peroxisomas, llamados glioxisomas, cuyas enzimas son capaces de transformar los lípidos almacenados en azúcares, necesarios para el metabolismo del embrión.

Question 24

orgánulos de membrana simple

vacuolas

Answer 24

• sáculos de forma globular, cuya membrana se llama tonoplasto.
• Están presentes en las células animales, pero están mucho más desarrolladas en las células vegetales. S
• Su tamaño y forma varían según el grado de desarrollo y el metabolismo de la célula así en células indiferenciadas son numerosas y pequeñas y al crecer y hacerse más vieja la célula, las vacuolas aumentan de tamaño y se unen gradualmente.
• Proceden de vesículas del RE y del aparato de Golgi.

Question 25

orgánulos de membrana simple

vacuolas

funciones

Answer 25

• Mantenimiento de la turgencia celular: el agua tiende a penetrar en las vacuolas por ósmosis para equilibrar la presión osmótica y así la célula se mantiene turgente.
• Digestión celular: en células vegetales, las vacuolas están relacionadas con procesos de digestión intracelular para lo cual contienen hidrolasas ácidas.
• Almacenamiento de diversas sustancias.

Question 26

orgánulos de doble membrana

mitocondrias

Answer 26

• orgánulos de doble membrana presentes en todas las células eucariotas. Su forma es variable, pero suelen ser alargadas. Su distribución suele ser uniforme por todo el citoplasma, y su número depende del tipo de célula y de su estado funcional.
• en un principio fueron bacteria de respiración aerobia

Question 27

orgánulos de doble membrana

mitocondrias

estructura

Answer 27

• Membrana mitocondrial externa lisa y permeable.
• Espacio intermembrana, situada entre las dos membranas con una composición similar al citosol debido a la permeabilidad de la membrana externa.
• Membrana mitocondrial interna: presenta unos pliegues, dirigidos hacia el interior, llamados crestas mitocondriales.
• Esta membrana regula el intercambio entre el interior y el exterior de la mitocondria, debido a su permeabilidad altamente selectiva.
• En las crestas aparecen las ATP sintasa mitocondrial o partículas F que constan de una cabeza (F1) dirigida hacia la matriz mitocondrial, un pequeño pedúnculo y una base (F0) insertada en la membrana.
• Matriz mitocondrial: está ocupada por un material muy rico en proteínas, contiene pequeños filamentos
  circulares de ADN y ribosomas similares a los de bacterias.

Question 28

orgánulos de doble membrana

mitocondrias

función

Answer 28

• La matriz mitocondrial contiene las enzimas que intervienen en la β-oxidación de los ácidos grasos, descarboxilación oxidativa del pirúvico y ciclo de Krebs. También tiene lugar síntesis de proteínas (una parte de las proteínas mitocondriales se sintetizan en su matriz).
• En la membrana mitocondrial interna se localizan los complejos enzimáticos que constituyen la cadena respiratoria, cuya función es el transporte de electrones desde los átomos de hidrógeno hasta el oxígeno. Las ATP sintasas mitocondriales llevan a cabo la fosforilación oxidativa o sintesis de ATP acoplada a las reacciones redox, que tienen lugar en la cadena respiratoria.

metabólica, cresta mitocondrial: fosforilación

Question 29

orgánulos de doble membrana

cloroplastos

Answer 29

• Son orgánulos exclusivos de células vegetales fotosintéticas. Su color es verde porque sintetizan y acumulan clorofila.
• Su forma, tamaño y distribución varían en las diferentes células y con las especies, así las algas suelen tener un solo cloroplasto muy voluminoso, mientras que los vegetales poseen entre 20 y 40 por célula y son ovoides.
• provienen de una cianobacteria

Question 30

orgánulos de doble membrana

cloroplastos

estructura

Answer 30

• Envoltura: formada por una membrana externa, muy permeable, y una membrana interna mucho menos permeable y con proteínas transportadoras especiales. Entre las dos queda un espacio intermembranoso.
• Estroma: región rodeada por la membrana interna. Está compuesta por una matriz amorfa con gran cantidad de proteínas, donde se encuentran el ADN circular y ribosomas de tipo bacteriano.
• Tilacoides: inmersos en el estroma. Son sáculos aplastados, constituidos por una membrana tilacoidal que rodea un compartimento o espacio tilacoidal. Los tilacoides pueden presentarse como pequeños sacos lenticulares, denominados tilacoides de grana porque se agrupan en pilas llamadas grana, o como vesículas alargadas, tilacoides del estroma que atraviesan el estroma e interconectan los grana.
• La membrana tilacoidal contiene los pigmentos fotosintéticos (clorofilas y carotenoides), que están asociados con proteínas que forman parte de los fotosistemas I y II. Además, en la membrana tilacoidal se localiza un sistema de transporte de electrones, acoplado a un sistema de fosforilación constituido por unas partículas
  semejantes a las F1 de las mitocondrias.

Question 31

orgánulos de doble membrana

cloroplastos

función

Answer 31

en los cloroplastos se realiza la fotosíntesis, que ocurre en dos fases:
* Fase luminosa: es el conjunto de reacciones dependientes de la luz, que tiene lugar en los tilacoides y básicamente consiste en la transformación de energía luminosa en energía química. La clorofila absorbe energía de la luz, con lo cual impulsa una transferencia de electrones desde el agua al NADP, obteniéndose dos productos muy energéticos: ATP y NADPH.
* Fase de fijación del carbono: es el conjunto de reacciones independientes de la luz, que transcurren en el estroma. Básicamente consiste en la fijación de CO2 y su reducción a materia orgánica, utilizándose para ello el ATP y el NADPH obtenidos en la fase luminosa.

Question 32

fuciones del lisosoma

Answer 32

digerir materia orgánica rompiéndola en pequeñas moléculas reutilizables por la célula. esta digestión puede ser
* extracelular: la membrana del lisosoma primario se funde con la membrana plasmática y por exocitosis las enzimas son liberadas al medio. así se digiere material extracelular
* intracelular de materiales exógenos: se digieren macromoléculas y partículas sólidas procedentes del medio, incluso bacterias, que la célula puede incorporar por endocitosis. El lisosoma primario se funde con la vesícula de endocitosis formando una vacuola digestiva o fagolisosoma en cuyo interior las enzimas lisosómicas ejercen su acción digestiva; los productos de la digestión atraviesan la membrana del lisosoma y son aprovechados por la célula. Si la digestión es incompleta queda un cuerpo residual que puede permanecer en el interior celular o ser eliminado por exocitosis. este tipo de digestión colabora en la nutrición y en la defensa de microorganismos patógenos, como virus y bacterias
* intracelular de materiales endógenos: se realiza mediante el proceso de autofagia, cuyo objetivo es la renovación de componentes celulares. La autofagia asegura el recambio de los componentes celulares y la nutrición de la célula en condiciones de ayuno. El lisosoma primario se funde con la vesícula formada dando una vacuola autofágica o autofagolisosoma.