Las plantas y los hongos están compuestos por tres partes principales: la membrana plasmática, el núcleo y el citoplasma. Las bacterias se diferencian de ellas en que no tienen núcleo, pero también tienen membrana y citoplasma.
¿Cómo está estructurado el citoplasma?
Esta es la parte interna de la célula, en la que se pueden distinguir hialoplasma (medio líquido), inclusiones e inclusiones. Las inclusiones son formaciones no permanentes en la célula, que son principalmente gotas o cristales de repuesto. nutrientes. Los orgánulos son estructuras permanentes. Así como en el cuerpo las principales unidades funcionales son los órganos, en una célula todas las funciones principales las realizan los orgánulos.
Organelos celulares de membrana y no membrana.
Los primeros se dividen en monomembrana y doble membrana. Los dos últimos son las mitocondrias y los cloroplastos. Las células de membrana única incluyen lisosomas, complejo de Golgi, retículo y vacuolas. Hablaremos más sobre los orgánulos sin membrana en este artículo.
Organelos celulares de estructura no membranosa.
Estos incluyen los ribosomas, el centro celular, así como el citoesqueleto formado por microtúbulos y microfilamentos. También se incluyen en este grupo los orgánulos de movimiento que poseen los organismos unicelulares, así como las células reproductoras masculinas de los animales. Veamos en orden los orgánulos de las células no membranales, su estructura y funciones.
¿Qué son los ribosomas?
Estas son células que consisten en ribonucleoproteínas. Su estructura incluye dos partes (subunidades). Uno de ellos es pequeño, el otro es grande. EN estado de calma están ubicados por separado. Se conectan cuando el ribosoma comienza a funcionar.
Estos orgánulos celulares sin membrana son responsables de la síntesis de proteínas. Es decir, para el proceso de traducción: la conexión de aminoácidos en una cadena polipeptídica en un orden determinado, cuya información se copia del ADN y se registra en el ARNm.
El tamaño de los ribosomas es de veinte nanómetros. El número de estos orgánulos en una célula puede alcanzar varias decenas de miles.
En los eucariotas, los ribosomas se encuentran tanto en el hialoplasma como en la superficie del retículo endoplásmico rugoso. También están presentes en el interior de orgánulos de doble membrana: mitocondrias y cloroplastos.
centro celular
Este orgánulo consta de un centrosoma, que está rodeado por una centrosfera. El centrosoma está representado por dos centríolos: cilindros vacíos en el interior que constan de microtúbulos. La centrosfera está formada por microtúbulos que se extienden radialmente desde el centro celular. También contiene filamentos intermedios y microfibrillas.
El centro celular realiza funciones como la formación de un huso de división. También es el centro de organización de los microtúbulos.
Sobre Estructura química De este orgánulo, la sustancia principal es la proteína tubulina.
Este orgánulo se encuentra situado en el centro geométrico de la célula, de ahí que tenga este nombre.
Microfilamentos y microtúbulos.
Los primeros son filamentos de la proteína actina. Su diámetro es de 6 nanómetros.
El diámetro de los microtúbulos es de 24 nanómetros. Sus paredes están formadas por la proteína tubulina.
Estos orgánulos celulares sin membrana forman un citoesqueleto que ayuda a mantener una forma constante.
Otra función de los microtúbulos es el transporte; a lo largo de ellos pueden moverse orgánulos y sustancias de la célula.
Organoides de locomoción
Los hay de dos tipos: cilios y flagelos.
Los primeros son organismos unicelulares como los ciliados en zapatilla.
Chlamydomonas tiene flagelos, así como esperma animal.
Los orgánulos de locomoción están formados por proteínas contráctiles.
Conclusión
Como conclusión, proporcionamos información generalizada.
| organoide | Ubicación en la jaula | Estructura | Funciones |
| ribosomas | Flotan libremente en el hialoplasma y también se encuentran en el lado exterior de las paredes del retículo endoplásmico rugoso. | Consta de piezas pequeñas y grandes. Composición química: ribonucleoproteínas. | Síntesis de proteínas |
| centro celular | Centro geométrico de la celda. | Dos centríolos (cilindros de microtúbulos) y una centrosfera, microtúbulos que se extienden radialmente. | Formación del huso, organización de microtúbulos. |
| Microfilamentos | En el citoplasma de la célula. | Filamentos finos formados por la proteína contráctil actina. | Crear apoyo, a veces proporcionar movimiento (por ejemplo, en las amebas) |
| microtúbulos | en el citoplasma | Tubos huecos de tubulina. | Creación de soporte, transporte de elementos celulares. |
| Cilios y flagelos | Desde el exterior de la membrana plasmática. | Compuesto de proteínas | Movimiento de un organismo unicelular en el espacio. |
Así que analizamos todos los orgánulos no membranales de plantas, animales, hongos y bacterias, su estructura y funciones.
Los orgánulos son estructuras que están constantemente presentes en el citoplasma y están especializadas para realizar determinadas funciones. Según el principio de organización, se distinguen los orgánulos celulares de membrana y no membrana.
Organelos de membrana células
1. Retículo endoplásmico(EPS): un sistema de membranas internas del citoplasma, que forman grandes cavidades: cisternas y numerosos túbulos; acepta posición central en la célula, alrededor del núcleo. El EPS constituye hasta el 50% del volumen del citoplasma. Los canales del RE conectan todos los orgánulos citoplasmáticos y se abren hacia el espacio perinuclear de la envoltura nuclear. Por tanto, el RE es un sistema circulatorio intracelular. Hay dos tipos de membranas del retículo endoplásmico: lisas y rugosas (granulares). Sin embargo, es necesario comprender que forman parte de un retículo endoplásmico continuo. Los ribosomas se encuentran en membranas granulares, donde se produce la síntesis de proteínas. Los sistemas enzimáticos implicados en la síntesis de grasas y carbohidratos están dispuestos de forma ordenada sobre membranas lisas.
2. El aparato de Golgi es un sistema de cisternas, túbulos y vesículas formado por membranas lisas. Esta estructura se ubica en la periferia de la célula en relación al EPS. En las membranas del aparato de Golgi, sistemas enzimáticos implicados en la formación de más complejos. compuestos orgánicos a partir de proteínas, grasas y carbohidratos sintetizados en EPS. Aquí se produce el ensamblaje de membranas y la formación de lisosomas. Las membranas del aparato de Golgi aseguran la acumulación, concentración y empaquetamiento de las secreciones liberadas por la célula.
3. Los lisosomas son orgánulos de membrana que contienen hasta 40 enzimas proteolíticas capaces de descomponer moléculas orgánicas. Los lisosomas participan en los procesos de digestión intracelular y apoptosis (muerte celular programada).
4. Las mitocondrias son las estaciones de energía de la célula. Orgánulos de doble membrana con una membrana exterior e interior lisa que forman crestas: crestas. En la superficie interna de la membrana interna, los sistemas enzimáticos implicados en la síntesis de ATP están dispuestos de manera ordenada. Las mitocondrias contienen una molécula de ADN circular, similar en estructura al cromosoma de los procariotas. Hay muchos ribosomas pequeños en los que se produce la síntesis de proteínas, parcialmente independientes del núcleo. Sin embargo, los genes encerrados en una molécula circular de ADN no son suficientes para garantizar todos los aspectos de la vida de las mitocondrias y son estructuras semiautónomas del citoplasma. Un aumento en su número se produce debido a la división, que va precedida por la duplicación de la molécula circular de ADN.
5. Los plástidos son orgánulos característicos de las células vegetales. Hay leucoplastos: plastidios incoloros, cromoplastos, que tienen un color rojo anaranjado, y cloroplastos. - plastidios verdes. Todos ellos tienen un único plan estructural y están formados por dos membranas: la exterior (lisa) y la interior, que forman tabiques: tilacoides estromales. En los tilacoides del estroma hay grana, que consiste en vesículas de membrana aplanadas: tilacoides grana, apilados uno encima del otro como columnas de monedas. Los tilacoides de la grana contienen clorofila. La fase luminosa de la fotosíntesis tiene lugar aquí, en la grana, y las reacciones de la fase oscura, en el estroma. Los plástidos contienen una molécula de ADN en forma de anillo, similar en estructura al cromosoma de los procariotas, y muchos ribosomas pequeños en los que se produce la síntesis de proteínas, parcialmente independientes del núcleo. Los plastidios pueden cambiar de un tipo a otro (cloroplastos a cromoplastos y leucoplastos); son orgánulos semiautónomos de la célula. El aumento en el número de plastidios se produce debido a su división en dos y gemación, que va precedida por la reduplicación de la molécula circular de ADN.
Organelos celulares no membranales
1. Los ribosomas son formaciones redondas de dos subunidades, que constan de un 50% de ARN y un 50% de proteínas. Las subunidades se forman en el núcleo, en el nucléolo y en el citoplasma, en presencia de iones Ca 2+, se combinan en estructuras integrales. En el citoplasma, los ribosomas se encuentran en las membranas del retículo endoplásmico (RE granular) o libremente. En el centro activo de los ribosomas tiene lugar el proceso de traducción (selección de anticodones de ARNt a codones de ARNm). Los ribosomas, que se mueven a lo largo de la molécula de ARNm de un extremo a otro, hacen que los codones de ARNm estén disponibles secuencialmente para entrar en contacto con los anticodones de ARNt.
2. Los centriolos (centro celular) son cuerpos cilíndricos, cuya pared está formada por 9 tríadas de microtúbulos proteicos. EN centro celular Los centriolos están ubicados en ángulo recto entre sí. Son capaces de autorreproducirse según el principio de autoensamblaje. El autoensamblaje es la formación de estructuras similares a las existentes con la ayuda de enzimas. Los centríolos participan en la formación de filamentos del huso. Aseguran el proceso de segregación cromosómica durante la división celular.
3. Los flagelos y los cilios son orgánulos de movimiento; Tienen un solo plan estructural: la parte exterior de las caras del flagelo. ambiente y está cubierto por una porción de la membrana citoplasmática. Son un cilindro: su pared está formada por 9 pares de microtúbulos proteicos, y en el centro hay dos microtúbulos axiales. En la base del flagelo, ubicado en el ectoplasma, el citoplasma que se encuentra directamente debajo de la membrana celular, se agrega otro microtúbulo corto a cada par de microtúbulos. Como resultado, se forma un cuerpo basal que consta de nueve tríadas de microtúbulos.
4. El citoesqueleto está representado por un sistema de fibras proteicas y microtúbulos. Proporciona mantenimiento y cambio en la forma del cuerpo celular y la formación de pseudópodos. Responsable del movimiento ameboide, forma el marco interno de la célula, asegura el movimiento. estructuras celulares a través del citoplasma.
2.3. Echemos un vistazo más de cerca al trabajo de la proteína transportadora, que garantiza el transporte pasivo de sustancias a través de la membrana celular. El proceso mediante el cual las proteínas transportadoras se unen y transportan moléculas disueltas se asemeja a una reacción enzimática. Todos los tipos de proteínas transportadoras contienen sitios de unión para la molécula transportada. Cuando la proteína está saturada, la tasa de transporte es máxima. La unión puede bloquearse mediante inhibidores competitivos (que compiten por el mismo sitio de unión) o mediante inhibidores no competitivos que se unen a otros lugares y afectan la estructura del transportador. Aún no se conoce el mecanismo molecular de las proteínas transportadoras. Se supone que transportan moléculas sufriendo cambios conformacionales reversibles que permiten que sus sitios de unión se ubiquen alternativamente en un lado u otro de la membrana. Este diagrama presenta un modelo que muestra cómo los cambios conformacionales en una proteína podrían facilitar la difusión de un soluto. La proteína transportadora puede existir en dos estados conformacionales: “ping” y “pong”. La transición entre ellos es aleatoria y completamente reversible. Sin embargo, la probabilidad de que una molécula de la sustancia transportada se una a una proteína es mucho mayor en el estado "ping". Por lo tanto, habrá muchas más moléculas que entrarán en la célula que las que saldrán de ella. La sustancia se transporta según un gradiente electroquímico.
Algunas proteínas transportadoras simplemente transfieren algo de soluto de un lado de la membrana al otro. Esta transferencia se llama unipuerto. Otras proteínas son sistemas de contransporte. Establecen los siguientes principios:
a) la transferencia de una sustancia depende de la transferencia simultánea (secuencial) de otra sustancia en la misma dirección (symport).
b) la transferencia de una sustancia depende de la transferencia simultánea (secuencial) de otra sustancia en la dirección opuesta (antipuerto).
Por ejemplo, la mayoría de las células animales absorben glucosa del líquido extracelular, donde su concentración es alta, mediante transporte pasivo realizado por una proteína que actúa como uniportador. Al mismo tiempo, las células intestinales y renales lo absorben del espacio luminal del intestino y de los túbulos renales, donde su concentración es muy baja, mediante el transporte simultáneo de glucosa e iones Na.
Un tipo de difusión facilitada es el transporte mediante moléculas portadoras inmóviles fijadas de cierta manera a través de la membrana. En este caso, una molécula de la sustancia transportada se transfiere de una molécula portadora a otra, como en una carrera de relevos.
Un ejemplo de proteína transportadora es la valinomicina, un transportador de iones potasio. La molécula de valinomicina tiene forma de manguito, revestida de grupos polares por dentro y no polares por fuera.
Debido a la peculiaridad de su estructura química, la valinomicina es capaz de formar un complejo con iones de potasio que ingresan al interior de la molécula, el manguito, y por otro lado, la valinomicina es soluble en la fase lipídica de la membrana, ya que el exterior de su molécula es apolar. Las moléculas de valinomicina ubicadas en la superficie de la membrana pueden capturar iones de potasio de la solución circundante. A medida que las moléculas se difunden a través de la membrana, transportan potasio a través de la membrana y algunas de ellas liberan iones en la solución al otro lado de la membrana. Así es como la valinomicina transfiere iones de potasio a través de la membrana.
Diferencias entre difusión facilitada y difusión simple:
1) la transferencia de una sustancia con la participación de un transportista ocurre mucho más rápido;
2) la difusión facilitada tiene la propiedad de saturación: al aumentar la concentración en un lado de la membrana, la densidad de flujo de la sustancia aumenta solo hasta un cierto límite, cuando todas las moléculas portadoras ya están ocupadas;
3) con difusión facilitada, se observa competencia entre sustancias transportadas en los casos en que el transportista transporta sustancias diferentes; Además, algunas sustancias se toleran mejor que otras y la adición de algunas sustancias complica el transporte de otras; Así, entre los azúcares, la glucosa se tolera mejor que la fructosa, la fructosa es mejor que la xilosa, la xilosa es mejor que la arabinosa, etc. etc.;
4) hay sustancias que bloquean la difusión facilitada: forman un complejo fuerte con las moléculas portadoras, por ejemplo, la floridzina inhibe el transporte de azúcares a través de una membrana biológica.
2.4. La filtración es el movimiento de una solución a través de los poros de una membrana bajo la influencia de un gradiente de presión. Ella juega papel importante en los procesos de transferencia de agua a través de las paredes de los vasos sanguíneos.
Entonces, hemos examinado los principales tipos de transporte pasivo de moléculas a través de membranas biológicas.
2.5. A menudo es necesario asegurar el transporte de moléculas a través de una membrana en contra de su gradiente electroquímico. Este proceso se llama transporte activo y lo llevan a cabo proteínas transportadoras, cuya actividad requiere energía. Si combina una proteína transportadora con una fuente de energía, puede obtener un mecanismo que garantice el transporte activo de sustancias a través de la membrana. Una de las principales fuentes de energía de la célula es la hidrólisis de ATP a ADP y fosfato. En este fenómeno se basa el mecanismo de bomba (Na + K), importante para la vida de la célula. Él sirve maravilloso
Un ejemplo de transporte activo de iones. La concentración de K dentro de la célula es de 10 a 20 veces mayor que en el exterior. Para Na, el panorama es opuesto. Esta diferencia de concentraciones está garantizada por el funcionamiento de la bomba (Na + K), que bombea activamente Na fuera de la célula y K hacia la célula. Se sabe que el funcionamiento de la bomba (Na + K) consume casi un tercio de la energía total necesaria para la vida útil de la celda. La diferencia de concentración anterior se mantiene para los siguientes fines:
1) Regulación del volumen celular por efectos osmóticos.
2) Transporte secundario de sustancias (se discutirá más adelante).
Se encontró experimentalmente que:
a) El transporte de iones Na y K está estrechamente relacionado con la hidrólisis del ATP y no puede ocurrir sin ella.
b) El Na y el ATP deben estar dentro de la célula y el K fuera.
c) La sustancia ouabaína inhibe la ATPasa sólo cuando está fuera de la célula, donde compite por el sitio de unión con K. (Na + K)-ATPasa transporta activamente Na al exterior y K al interior de la célula. Cuando se hidroliza una molécula de ATP, se bombean tres iones Na fuera de la célula y dos iones K entran en ella.
1) El Na se une a las proteínas.
2) La fosforilación de la ATPasa induce cambios conformacionales en la proteína, dando como resultado:
3) El Na se transfiere al exterior de la membrana y se libera.
4) Unión K en la superficie exterior.
5) Desfosforilación.
6) Liberación de K y retorno de la proteína a su estado original.
Con toda probabilidad, la bomba (Na + K) tiene tres sitios de unión de Na y dos sitios de unión de K. Se puede hacer que la bomba (Na + K) funcione en la dirección opuesta y sintetice ATP. Si se aumentan las concentraciones de iones en los lados correspondientes de la membrana, pasarán a través de ella según sus gradientes electroquímicos, y se sintetizará ATP a partir de ortofosfato y ADP mediante (Na + K)-ATPasa.
2.6. Si la célula no tuviera sistemas para regular la presión osmótica, entonces la concentración de solutos en su interior sería mayor que sus concentraciones externas. Entonces la concentración de agua en la célula sería menor que su concentración en el exterior. Como resultado, se produciría un flujo constante de agua hacia el interior de la célula y su ruptura. Afortunadamente, las células animales y las bacterias controlan la presión osmótica en sus células bombeando activamente iones inorgánicos como el Na. Por tanto, su concentración total dentro de la célula es menor que en el exterior. Las células vegetales tienen paredes rígidas que las protegen de la hinchazón. Muchos protozoos evitan estallar del agua que ingresa a la célula con la ayuda de mecanismos especiales que expulsan regularmente el agua entrante.
2.7. Otro tipo importante de transporte activo es el transporte activo que utiliza gradientes de iones. Este tipo de penetración a través de la membrana se lleva a cabo mediante unas proteínas de transporte que funcionan según el principio de simport o antiport con algunos iones cuyo gradiente electroquímico es bastante alto. En las células animales, el ion transportado suele ser Na. Su gradiente electroquímico proporciona energía para el transporte activo de otras moléculas. Por ejemplo, considere el funcionamiento de una bomba que bombea glucosa. La bomba oscila aleatoriamente entre estados de ping y pong. El Na se une a la proteína en ambos estados y al mismo tiempo aumenta la afinidad de esta última por la glucosa. Fuera de la célula, la adición de Na y, por tanto, de glucosa, se produce con más frecuencia que en el interior. Por tanto, la glucosa se bombea al interior de la célula. Entonces, junto con el transporte pasivo de iones Na, se produce el transporte simultáneo de glucosa. En sentido estricto, la energía necesaria para el funcionamiento de este mecanismo se acumula durante el funcionamiento.
(Na + K) bomba en forma de potencial electroquímico de iones Na. En bacterias y plantas, la mayoría de los sistemas de transporte activo de este tipo utilizan como ión transportado el ion H. Por ejemplo, el transporte de la mayoría de los azúcares y aminoácidos al interior de las células bacterianas está determinado por el gradiente de H.
organoides- componentes permanentes, necesariamente presentes, de la célula que realizan funciones específicas.
Retículo endoplásmico (RE)- orgánulo de membrana única. Es un sistema de membranas que forman “cisternas” y canales, conectados entre sí y delimitando un único espacio interno: las cavidades del EPS. Las membranas están conectadas por un lado al citoplasma. membrana de plasma, por otro lado, con la membrana nuclear externa. Hay dos tipos de EPS: 1) rugoso (granular), que contiene ribosomas en su superficie, y 2) liso (agranular), cuyas membranas no llevan ribosomas.
Funciones: 1) transporte de sustancias de una parte de la célula a otra,
2) división del citoplasma celular en (“compartimentos”,
3) síntesis de carbohidratos y lípidos (EPS suave),
4) síntesis de proteínas (EPS bruto),
aparato de Golgi, es un orgánulo de una sola membrana. Consiste en pilas de “cisternas” aplanadas con bordes ensanchados. Asociado a ellos hay un sistema de pequeñas vesículas de una sola membrana.
Funciones del aparato de Golgi: 1) acumulación de proteínas, lípidos, carbohidratos, 2) “empaquetado” de proteínas, lípidos, carbohidratos en vesículas de membrana, 4) síntesis de carbohidratos y lípidos, 6) lugar de formación de lisosomas.
lisosomas- orgánulos monomembrana. Son pequeñas burbujas (de 0,2 a 0,8 micrones de diámetro) que contienen un conjunto de enzimas hidrolíticas. Las enzimas se sintetizan en el RE rugoso y se trasladan al aparato de Golgi, donde se modifican y empaquetan en vesículas de membrana que, después de la separación del aparato de Golgi, se convierten en lisosomas. Un lisosoma puede contener de 20 a 60 varios tipos enzimas hidrolíticas
Funciones de los lisosomas: 1) digestión intracelular materia orgánica, 2) destrucción de estructuras celulares y no celulares innecesarias,
3) participación en los procesos de reorganización celular.
vacuolas- los orgánulos de membrana única son "contenedores" llenos soluciones acuosas organico y sustancias inorgánicas.. Las células de las plantas jóvenes contienen muchas vacuolas pequeñas que luego, a medida que las células crecen y se diferencian, se fusionan entre sí y forman una gran vacuola central. La vacuola central puede ocupar hasta el 95% del volumen. célula madura, el núcleo y los orgánulos son empujados hacia la membrana celular. El líquido que llena la vacuola de la planta se llama jugo celular.
Los animales unicelulares también tienen vacuolas contráctiles que realizan la función de osmorregulación y excreción.
Funciones de la vacuola: 1) acumulación y almacenamiento de agua,
2) regulación metabolismo agua-sal,
3) mantener la presión de turgencia,
4) acumulación de metabolitos solubles en agua, nutrientes de reserva,
5) ver funciones de los lisosomas.
mitocondrias
Estructura de las mitocondrias:
1 - membrana exterior;
2 - membrana interna; 3 - matriz; 4 - cresta; 5 - sistema multienzimático; 6 - ADN circular.
La forma, el tamaño y el número de mitocondrias varían enormemente. Las mitocondrias pueden tener forma de bastón, redonda, espiral, de copa o ramificada. La longitud de las mitocondrias varía de 1,5 a 10 µm, el diámetro, de 0,25 a 1,00 µm. El número de mitocondrias en una célula puede alcanzar varios miles y depende de la actividad metabólica de la célula.
La mitocondria está limitada por dos membranas. La membrana exterior de las mitocondrias es lisa, la interior forma numerosos pliegues. crestas. Las crestas aumentan la superficie de la membrana interna, en la que se ubican los sistemas multienzimáticos (5) implicados en la síntesis de moléculas de ATP. El espacio interno de las mitocondrias está lleno de matriz (3). La matriz contiene ADN circular (6), ARNm específico y ribosomas.
Funciones de las mitocondrias: 1) síntesis de ATP, 2) degradación de oxígeno de sustancias orgánicas.
plastidios
Estructura plástida: 1 - membrana exterior; 2 - membrana interna; 3 - estroma; 4 - tilacoide; 5 - grano; 6 - láminas; 7 - granos de almidón; 8 - gotas de lípidos.
Los plastidios son característicos únicamente de las células vegetales. Distinguir tres tipos principales de plastidios:
leucoplastos: plastidios incoloros en las células de partes incoloras de las plantas,
cromoplastos: plastidios de colores generalmente amarillos, rojos y naranjas,
Los cloroplastos son plastidios verdes.
Cloroplastos. En las células de las plantas superiores, los cloroplastos tienen la forma de una lente biconvexa. La longitud de los cloroplastos varía de 5 a 10 µm, el diámetro, de 2 a 4 µm. Los cloroplastos están delimitados por dos membranas. La membrana exterior es lisa, la interior tiene una estructura plegada compleja. El pliegue más pequeño se llama tilacoide.. Un grupo de tilacoides dispuestos como una pila de monedas se llama faceta .
El espacio interior de los cloroplastos se llena. estroma. El estroma contiene ADN circular "desnudo", ribosomas
Función de los cloroplastos: fotosíntesis.
Leucoplastos. La forma varía (esférica, redonda, ahuecada, etc.). Los leucoplastos están delimitados por dos membranas. La membrana exterior es lisa, la interior forma pocos tilacoides. El estroma contiene ADN circular "desnudo" y ribosomas. No hay pigmentos. Las células de los órganos subterráneos de la planta (raíces, tubérculos, rizomas, etc.) tienen especialmente muchos leucoplastos.
Función de los leucoplastos: síntesis, acumulación y almacenamiento de nutrientes de reserva.
Cromoplastos. Limitado por dos membranas. La membrana externa es lisa, la interna es lisa o forma tilacoides individuales. El estroma contiene ADN circular y pigmentos que dan a los cromoplastos un color amarillo, rojo o naranja. Los cromoplastos se consideran la etapa final del desarrollo de los plástidos.
Función de los cromoplastos: colorear flores y frutos y así atraer polinizadores y dispersores de semillas.
Estructura y funciones del núcleo.
Normalmente, una célula eucariota tiene una centro, pero hay células binucleadas (ciliadas) y multinucleadas (opalinas). Algunas células altamente especializadas pierden su núcleo por segunda vez (eritrocitos de mamíferos, tubos cribosos de angiospermas).
La forma del núcleo es esférica, elipsoidal, en forma de frijol, etc. El diámetro del núcleo suele ser de 3 a 10 micrones.
Estructura central:
1 - membrana exterior; 2 - membrana interna; 3 - poros; 4 - nucleolo; 5 - heterocromatina; 6 - eucromatina.
El núcleo está delimitado del citoplasma por dos membranas (cada una de ellas tiene estructura típica). Entre las membranas hay un espacio estrecho lleno de una sustancia semilíquida. En algunos lugares, las membranas se fusionan entre sí, formando poros a través de los cuales se produce el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma. La membrana nuclear externa en el lado que mira al citoplasma está cubierta de ribosomas, lo que le da rugosidad; la membrana interna es lisa.
Funciones del núcleo: 1) almacenamiento de información hereditaria y transmisión de la misma a las células hijas durante la división, 2) regulación de la actividad celular mediante la regulación de la síntesis de varias proteínas, 3) lugar de formación de subunidades ribosómicas
Información relacionada.
Los orgánulos (del griego organon - herramienta, órgano e idos - tipo, semejanza) son estructuras supramoleculares del citoplasma que realizan funciones específicas, sin las cuales la actividad celular normal es imposible. Según su estructura, los orgánulos se dividen en no membrana (que no contienen componentes de membrana) y membrana (que tienen membranas). Los orgánulos de membrana (retículo endoplásmico, complejo de Golgi, lisosomas, peroxisomas, mitocondrias y plastidios) son característicos únicamente de las células eucariotas. Los orgánulos sin membrana incluyen el centro celular de las células eucariotas y los ribosomas, que están presentes en el citoplasma de las células eucariotas y procariotas. Por tanto, el único orgánulo que es universal para todos los tipos de células son los ribosomas.
Organelos de membrana
El componente principal de los orgánulos de membrana es la membrana. Las membranas biológicas se construyen según principio general, Pero composición química Las membranas de diferentes orgánulos son diferentes. Todo membranas celulares- Se trata de películas delgadas (de 7 a 10 nm de espesor), cuya base es una doble capa de lípidos (bicapa), dispuestas de modo que las partes hidrófilas cargadas de las moléculas estén en contacto con el medio y los residuos hidrófobos. ácidos grasos de cada monocapa se dirigen hacia el interior de la membrana y están en contacto entre sí. Las moléculas de proteínas (proteínas integrales de membrana) están integradas en la bicapa lipídica de tal manera que las partes hidrófobas de la molécula de proteína están en contacto con los residuos de ácidos grasos de las moléculas lipídicas y las partes hidrófilas están expuestas al medio ambiente. Además, parte de las solubles (proteínas que no son de membrana) se conectan a la membrana principalmente debido a interacciones iónicas (proteínas de membrana periféricas). Los fragmentos de carbohidratos también están unidos a muchas proteínas y lípidos en las membranas. Por tanto, las membranas biológicas son películas lipídicas en las que están incrustadas proteínas integrales.
Una de las funciones principales de las membranas es crear un límite entre la célula y el medio ambiente y los distintos compartimentos de la célula. La bicapa lipídica es permeable principalmente a compuestos y gases liposolubles; las sustancias hidrófilas se transportan a través de las membranas mediante mecanismos especiales: sustancias de bajo peso molecular mediante diversos transportadores (canales, bombas, etc.) y sustancias de alto peso molecular mediante procesos de exo. - y endocitosis.
Durante la endocitosis, ciertas sustancias se absorben en la superficie de la membrana (debido a la interacción con las proteínas de la membrana). En este punto se forma una invaginación de la membrana hacia el citoplasma. Luego se separa de la membrana un vial que contiene el compuesto transferido. Por tanto, la endocitosis es la transferencia de compuestos de alto peso molecular al interior de la célula. ambiente externo, rodeado por una sección de membrana. El proceso inverso, es decir, la exocitosis, es la transferencia de sustancias desde la célula al exterior. Ocurre por fusión con la membrana plasmática de una vesícula llena de compuestos de alto peso molecular transportados. La membrana de la vesícula se fusiona con la membrana plasmática y su contenido se derrama.
Los canales, bombas y otros transportadores son moléculas de proteínas integrales de membrana que normalmente forman un poro en la membrana.
Además de las funciones de separar el espacio y garantizar la permeabilidad selectiva, las membranas son capaces de detectar señales. Esta función la realizan proteínas receptoras que se unen a moléculas de señalización. Las proteínas de membrana individuales son enzimas que llevan a cabo reacciones químicas específicas.
Organelos de membrana única
1. Retículo endoplásmico (RE)
El EPS es un orgánulo de membrana única que consta de cavidades y túbulos conectados entre sí. El retículo endoplásmico está estructuralmente conectado al núcleo: una membrana se extiende desde la membrana externa del núcleo y forma las paredes del retículo endoplásmico. Hay 2 tipos de EPS: rugosos (granulares) y lisos (agranulares). Ambos tipos de EPS están presentes en cualquier célula.
En las membranas del RE rugoso hay numerosos gránulos pequeños: ribosomas, orgánulos especiales con la ayuda de los cuales se sintetizan proteínas. Por tanto, no es difícil adivinar que en la superficie del EPS rugoso se sintetizan proteínas, que penetran en el interior del EPS rugoso y pueden moverse a través de sus cavidades a cualquier lugar de la célula.
Las membranas del RE liso carecen de ribosomas, pero en sus membranas están integradas enzimas que llevan a cabo la síntesis de carbohidratos y lípidos. Después de la síntesis, los carbohidratos y lípidos también pueden moverse a lo largo de las membranas del EPS a cualquier lugar de la célula. El grado de desarrollo del tipo EPS depende de la especialización de la célula. Por ejemplo, en las células que sintetizan hormonas proteicas, los EPS granulares se desarrollarán mejor y en las células que sintetizan sustancias grasas, los EPS agranulares se desarrollarán mejor.
Funciones EPS:
1. Síntesis de sustancias. Las proteínas se sintetizan en el RE rugoso y los lípidos y carbohidratos se sintetizan en el RE liso.
2. Función de transporte. A través de las cavidades del RE, las sustancias sintetizadas se trasladan a cualquier lugar de la célula.
2. Complejo de Golgi
El complejo de Golgi (dictiosoma) es una pila de sacos de membrana planos llamados cisternas. Los tanques están completamente aislados entre sí y no están conectados entre sí. A lo largo de los bordes de los depósitos se ramifican numerosos tubos y burbujas. De vez en cuando, del EPS se desprenden vacuolas (vesículas) con sustancias sintetizadas, que se trasladan al complejo de Golgi y se conectan con él. Las sustancias sintetizadas en el RE se vuelven más complejas y se acumulan en el complejo de Golgi.
Funciones del complejo de Golgi
1. En las cisternas del complejo de Golgi se produce una mayor transformación química y complicación de las sustancias que ingresan desde el EPS. Por ejemplo, se forman sustancias necesarias para renovar la membrana celular (glicoproteínas, glicolípidos) y polisacáridos.
2. En el complejo de Golgi las sustancias se acumulan y se “almacenan” temporalmente
3. Las sustancias formadas se "empaquetan" en vesículas (vacuolas) y de esta forma se mueven por toda la célula.
4. En el complejo de Golgi se forman lisosomas (orgánulos esféricos con enzimas digestivas).
3. Lisosomas (“lisis” - desintegración, disolución)
Los lisosomas son pequeños orgánulos esféricos, cuyas paredes están formadas por una única membrana; contienen enzimas líticas (de descomposición). En primer lugar, los lisosomas desprendidos del complejo de Golgi contienen enzimas inactivas. Bajo determinadas condiciones, sus enzimas se activan. Cuando un lisosoma se fusiona con una vacuola fagocitosa o pinocitosa, se forma una vacuola digestiva, en la que se produce la digestión intracelular de diversas sustancias.
Funciones de los lisosomas:
1. Degradan sustancias absorbidas como resultado de la fagocitosis y la pinocitosis. Los biopolímeros se descomponen en monómeros, que ingresan a la célula y se utilizan para satisfacer sus necesidades. Por ejemplo, pueden utilizarse para sintetizar nuevas sustancias orgánicas o descomponerse aún más para producir energía.
2. Destruir orgánulos viejos, dañados y redundantes. La degradación de orgánulos también puede ocurrir durante la inanición celular.
3. Realizar autólisis (escisión) de la célula (reabsorción de la cola en renacuajos, licuefacción de tejidos en el área de inflamación, destrucción de células de cartílago en el proceso de formación). tejido óseo y etc.).
4. vacuolas
Las vacuolas son orgánulos esféricos de una sola membrana que son reservorios de agua y sustancias disueltas en ella. Las vacuolas incluyen: vacuolas fagocíticas y pinocíticas, vacuolas digestivas, vesículas desprendidas del RE y del complejo de Golgi. vacuolas célula animal- pequeños, numerosos, pero su volumen no supera el 5% del volumen total de la célula. Su función principal es el transporte de sustancias por toda la célula y la interacción entre orgánulos.
En una célula vegetal, las vacuolas representan hasta el 90% del volumen. en maduro célula vegetal solo hay una vacuola que ocupa una posición central. La membrana de la vacuola de la célula vegetal es el tonoplasto, su contenido es la savia celular. Funciones de las vacuolas en una célula vegetal: mantener en tensión la membrana celular, acumular diversas sustancias, incluidos los desechos celulares. Las vacuolas suministran agua para los procesos de fotosíntesis.
La savia celular puede contener:
Sustancias de reserva que pueden ser utilizadas por la propia célula (ácidos orgánicos, aminoácidos, azúcares, proteínas).
- sustancias que se eliminan del metabolismo celular y se acumulan en la vacuola (fenoles, taninos, alcaloides, etc.)
- fitohormonas, fitoncidas,
- pigmentos (sustancias colorantes) que dan a la savia celular un color violeta, rojo, azul, violeta y, a veces, amarillo o crema. Son los pigmentos de la savia celular los que colorean los pétalos de las flores, los frutos y las raíces.
Sistema tubular-vacuolar de la célula (sistema de transporte y síntesis de sustancias)
El RE, el complejo de Golgi, los lisosomas y las vacuolas forman un único sistema tubular-vacuolar de la célula. Todos sus elementos tienen una composición química similar a la de las membranas, por lo que su interacción es posible. Todos los elementos de la FAC se originan en la EPS. Las vacuolas que ingresan al complejo de Golgi se desprenden del EPS; las vesículas que se fusionan con la membrana celular, los lisosomas, se desprenden del complejo de Golgi.
Valor FAC:
1. Las membranas KBC dividen el contenido de la célula en compartimentos (compartimentos) separados en los que tienen lugar ciertos procesos. Esto hace posible que en la célula se produzcan simultáneamente varios procesos, a veces directamente opuestos.
2. Como resultado de la actividad del CVS, la membrana celular se renueva constantemente.
Organelos de doble membrana
Un orgánulo de doble membrana es una estructura hueca cuyas paredes están formadas por una doble membrana. Hay 2 tipos de orgánulos de doble membrana: mitocondrias y plastidios. Las mitocondrias son características de todas las células eucariotas; los plastidios se encuentran sólo en las células vegetales. Las mitocondrias y los plastidios son componentes del sistema energético de la célula; como resultado de su funcionamiento se sintetiza ATP.
La mitocondria es un orgánulo semiautónomo de dos membranas que sintetiza ATP.
La forma de las mitocondrias es variada, pueden tener forma de bastón, filamentosas o esféricas. Las paredes de las mitocondrias están formadas por dos membranas: la exterior y la interior. La membrana exterior es lisa y la interior forma numerosos pliegues: crestas. La membrana interna contiene numerosos complejos enzimáticos que llevan a cabo la síntesis de ATP.
Las células vegetales tienen orgánulos especiales de doble membrana: los plastidios. Hay 3 tipos de plastidios: cloroplastos, cromoplastos, leucoplastos.
Los cloroplastos tienen una cubierta de 2 membranas. Concha exterior liso y el interior forma numerosas vesículas (tilacoides). Una pila de tilacoides es una grana. Los gránulos están escalonados para una mejor penetración. luz de sol. Las membranas tilacoides contienen moléculas del pigmento verde clorofila, por lo que los cloroplastos tienen color verde. La fotosíntesis se produce con la ayuda de la clorofila. De este modo, función principal cloroplastos: llevando a cabo el proceso de fotosíntesis.
Los cromoplastos son plastidios de color rojo, naranja o amarillo. Los cromoplastos están coloreados por pigmentos carotenoides ubicados en la matriz. Los tilacoides están poco desarrollados o ausentes por completo. Se desconoce la función exacta de los cromoplastos. Quizás atraigan a los animales a los frutos maduros.
Los leucoplastos son plastidios incoloros ubicados en las células de tejidos incoloros. Los tilacoides no están desarrollados. Los leucoplastos acumulan almidón, lípidos y proteínas.
Los plastidios pueden transformarse mutuamente entre sí: leucoplastos - cloroplastos - cromoplastos.
