Hwww.oocities.org/es/tonicasany/apuntscell_4.htmlwww.oocities.org/es/tonicasany/apuntscell_4.htmlelayedxJq|OKtext/htmlO0`|b.HSun, 11 Feb 2007 21:40:08 GMTMozilla/4.5 (compatible; HTTrack 3.0x; Windows 98)en, *J| El citoplasma (1)
 

El citoplasma(I) Orgànuls no membranosos

1. Citoplasma cel·lular

2- Citosquelet

2. Ribosomes

4- Inclusions

 

1. El citoplasma cel·lular

El citoplasma constitueix la major part de la massa d'una cèl·lula. Es tracta d'una barreja molt complexa de molècules constituïda aprximadament per un 70% d'aigua i un 15-20 % de proteïnes. Una cèl·lula animal típica conté uns 10 mil milions de molècules proteiques d'uns 10.000 tipus diferents. és aí, a l'hialoplasma o citosol on tenen lloc una gran varietat de reaccions químiques que constitueixen el metabolisme cel·lular, com la glucòlisi o la primera part de la degradacó dels àcids grassos.

Si observem al microscopi òptic una cèl·lula, el seu citoplasma sembla una substància amorfa, gelatinosa, on podem distingir una sèrie d'estructures anomenades orgànuls. El citoplasma que envolta els orgànuls rep el nom de hialoplasma o citosol i a través del microscopi electrònic podem distingir-hi una densa xarxa de filaments proteics que en el seu conjunt forma el citoesquelet.

Fig 1. Proteïnes del hialoplasma que formen el citosquelet

Les cèl·lules eucariotiques posseeixen extensos sistemes de membranes intracel·lulars que envolten gairebé la meitat del seu volum total, i el divideixen en un conjunt de compartiments intracel·lulars funcionalment diferents -els orgànuls, alguns dels quals són visibles amb el microscopi òptic, encara que la seua ultraestructutra solament pot ser estudiada mitjançant el microscopi electònic. Cada compartiment es com un matràs de reacció subcel·lular separat, amb funcions específiques que son dutes a terme per un grup característic d'enzims que es troben concentrats dintre de la membrana limitant del compartiment. Així doncs, els compartiments intracel·lulars permeten la cèl·lula eucariota dur a terme alhora moltes reaccions químiques incompatibles sense que aquestes no puguen interferir entre si: per exemple les proteïnes són sintetizades als ribosomes i hidrolitzades als lisosomes; els àcids grassos són sintetitzats al hialoplasma per ser utilitzats en la biosíntesi de membranes o com a reserva d'energia, mentre que són degradats als mitocondris com a font d'energia.
En totes les cèl·lules es troben set tipus principals d'orgànuls: nucli, reticle endoplasmàtic, aparell de Golgi, lisosomes, vàcuols, peroxisomes i mitocondris. Les cèl·lules vegetals presenten els cloroplasts com a orgànul adicional. La major part d'aquests sistemes membranosos estan interelacionats estructuralment i dinàmica entre ells com veurem és endavant

Fig 2. Diferents tipus de sistemes membranosos (orgànuls) del citoplasma. Fixeu-vos en que tots ells estan relacionats funcionalment

tornar a l'inici de la pàgina

2. Citosquelet

El citoplasma de la cèl·lula eucariota no és una massa amorfa on es troben dispersos els orgànuls i el nucli. El funcionament ordenat i harmoniós de tots els components cel·lulars no es podria donar sense l'existència d'una complexa organització interna, formada per xarxes de filaments proteics anomenada citosquelet.

El terme citosquelet pot induir a error, ja que no és una simple estructura rígida sinó una matriu organitzada que canvia d'aspecte ràpidament i proporciona a la cèl·lula, a més de consistència morfològica, una disposició ordenada i dinàmica del citoplasma. Aquest citosquelet dinàmic és responsable de la forma, del desplaçament i de la divisió de la cèl·lula, com també del desplaçament de vesícules i substàncies d'una part a altra del citoplasma.

Fig 3. Imatges del citosquelet obtingudes per mitjà de tècniques especialitzades de microscopia electrònica. Observeu com aquests components proteics del citosquelet ocupen la major part del citoplasma.

Els diferents tipus de filaments que formen el citosquelet són:

1- Microfilaments o filaments d'actina, fibres primes típiques de les cèl·lules musculars

2- Microtúbuls o fibres més gruixudes i buides que poden presentar-se disperses a l'hialoplasma o formant estructures més complexes com el fus  mitòtic.

3- Filaments intermedis , amb un diàmetre comprés entre els dos anteriors,  com és el cas dels filaments de queratina , típics de les cèl·lules epidèrmiques.

Fig 4. Diferents tipus  filament proteics que formen el citosquelet i la seua relació amb l'estructura de la membrana plasàtica i d'altres orgànuls del citoplasma.

Microfilaments

Són un conjunt de filaments proteics relacionats amb l'arquitectura i moviment cel·lular. La proteïna més característica dels microfilaments és l'actina que s'associa amb altres components proteics segons el tipus de cèl·lula i la funció que hi realitze:

 

NOTA: El moviment cel·lular es troba explicat al llibre d'OXFORD a partir de la pàgina 162

 

Microtúbuls

Són estructures filamentoses i buides de 25 nm de diàmetre i formades a partir de subunitats proteiques globulars (tubulina) que s'associen per un procés de polimerització. La unitat de tubulina està formada per dues molècules: a-tubulina i b-tubulina. Cada microtúbul està format per 13 fileres de monòmers de tubulina disposats cilíndricament, com podem veure en la imatge.

Fig 5. Microtúbul format per la polimerització de 13 protofilament, cadascun dels quals formats per unitats de a- i b-tubulina

Hi trobem dos grans tipus de microtúbuls: microtúbuls làbils i microtúbuls estables

* Microtúbuls làbils

La característica comuna d'aquests microtúbuls és la de formar estructures inestables que es dissocien i es tornen a recompondre segons les necessitats de la cèl·lula. Intervenen en nombrosos processos dels quals podem destacar:

La formació dels filaments del fus mitòtic , que dirigeixen la migració de les cromàtides durant l'anafase de la mitosi (seran estudiats més endavant)

Fig 6. Fus mitòtic, estructura formada per microtúbuls i encarregat de la distribucó dels cromosomes durant la mitosi

* Microtúbuls estables

Estàn associats a estructures estables de la cèl·lula : els cilis i flagells o els centríols del centosoma (o citocentre)

**Cilis i flagells

Cilis i flagells són prolongacions citoplasmàtiques locatitzades a la superfície de nombroses cèl·lules mòbils. Els cilis ,de 2-10 mm de longitud, es presenten en gran nombre, mentre que els fragells (fins 200 mm) són poc nombrosos (1-2 per regla general). Tamé es diferencien pel que fa al seu moviment (explicat al llibre OXFORD)

Fig 7. Esquerra. tall transversal d'un conjunt de cilis aci podeu observar perfectament la seua estructura interna formada per nou parell de microtúbuls disposats al voltant d'un parell de microtúbuls centrals. Dreta: els espermatozoides es desplacen gràcies al seu flagell.

L'estructura interna de cilis i flagells és prou semblant:

Els cilis presenten un eix central o axonema envoltat d'una membrana, prolongació de la membrana plasmàtica , i que continua amb un cos basal que arrela l'estructura al citoplasma.Entre els dos hi ha la placa basal, formada per un material prou dens

Fig 8. Estructura de l'axonema (dalt) i fotografia real de l'axonema al m.e. (baix)

**Els centríols

Són estructures semblants que es presenten per parelles localitzades a l'interior d'una zona del centre de la cèl·lula (citocentre o centrosoma) on es troben els centres organitzadors dels microtúbuls. El conjunt dels dos centríols forma el diplosona i es troben orientats entre sí de forma perpendicular. Són orgànuls exclusius de les cèl·lules animals , ja que no es troben a les cèl·lules vegetals.

Fig 9. Fotografia i esquema de l'estructura del centríol

Als centríols, els microtúbuls es presenten en nou grups de tripletes, sense cap microtúbul central. Quan la cèl·lula es divideix, cadascún dels centríols origina, per duplicació, la seua parella.

  Al centrosoma  trobem també el material pericentriolar , amorf que envolta el diplosoma i les fibres de l'àster , formades per microtúbuls que creixen i s'organitzen en forma de radis a partir del material pericentriolar. Durant la divisió cel·lular els microtúbuls de l'àster originen el fus mitòtic. El material pericentriolar i les fibres de l'aster  poden aparéixer , inclús  , en absència de centríols  (com passa a les cèl·lules vegetals).

Filaments intermedis

És un grup de filaments proteics de natura variable. Reben diferents noms : ceratines (a les cèl·lules epidèrmiques) neurofilaments (a les neurones), etc. En tots els casos formen un entramat intern, relacionat amb els altres elements del citosquelet , amb funció estructural. Els filaments de ceratina de les cèl·lules epitelials dels vertebrats , anomenats tonofilaments, reforcen les unions intercel·lulars  mitjançant els desmosomes (Veure unions cel·lulars)

+ El transport axònic dels neurotransmissors, des del soma cel·lular on son sintetitzats, fins als botons sinàptics on s'acumulen a les vesícules sinàptiques, des d'on seran alliberats posteriorment.

Fig 10. Filaments intermedis localitzats en l'àxon i que ón els encarregats de transportar els neurotransmissors sintetitzat en el soma de la neurona i que actuaran en el botó sinàptic en la transmissó de l'impuls nerviós des d'una neurona a una altra

 

3 Ribosomes

El ribosomes, orgànuls responsables de la síntesi de proteïnes, són partícules globulars de 15 a 30 nm de diàmetre. Estan constituits per un complex de gairebé cent proteïnes diferents associades a algunes molècules d'ARNr. Cada ribosoma està connstituït per dos subunitats, una major i una altra menor, les quals es dissocien reversiblement després de cada cicle de síntesi proteica.

Fig.11: Subunitats dels ribosomes

Totes les cèl·lules, procariotes i eucariotes posseeixen ribosomes. Podem distingir diferències entre els ribosomes de les cèl·lules procariotes i eucariotes pel que fa a la seua grandària (expressades en les unitats  (S) i en la seua composicó (nº de molècules d'ARN i proteïnes que el composen).

Ribosomes 70s (procariotes)
Ribosomes 80s (eucariotes)

Subunitat gran 50 S

ARN 5 S + ARN 23 S + proteïnes

Subunitat gran 60 S

ARN 28 S + ARN 5,8 S + ARN 5 S + proteïnes

Subunitat menuda 30 S

ARN 16 S + + proteïnes

Subunitat menuda 40 S

ARN 18 S + proteïnes

Mentre que a les cèl·lules procariotes, els ribosomes es troben dispersos pel citoplasma, a les cèl·lules eucariotes els ribosomes es troben a l'hialoplasma o adosats a les parets externes del reticle endoplasmàtic rugós. També hi trobem ribosomes a l'interior de cloroplasts i mitocondris, ja que aquests orgànuls presenten ADN i poden realitzar la síntesi de les seues proteïnes. Aquests ribosomes presenten una semblança als ribosomes de les cèl·lules procariotes (Recordeu la teoria endosimbiòtica)

Funcions:

Participen en la síntesi de les proteïnes, concretament a l'etapa de traducció. (recordeu el que estudiàreu l'any passat de la síntesi de proteïnes, concretament de la fase de traducció)

Una vegada les proteïnes han estat formades poden seguir dos destinacions:


Fig.12: Diferents destinacions de les proteïnes sintetizades als ribosomes. 1- Proteïnes que seran secretades a l'exterior cel·lular o formaran part dels lisosomes. 2-proteínes citoplasmàtiques; 3 i 4- proteïnes que actuaran en l'interior de cloroplasts i mitocondris, juntament amb proteïnes sintetitzades als ribosomes d'aquests orgànuls; 5- proteïnes que formen el contingut enzimàtics de peroxisomes ; 6- Proteïnes que tenen el nucli com a destí

 

  Es poden trobar en grups de 5 a 20, units per un filament d'ARNm; aquests grups de ribosomes reben el nom de polisomes.


Fig.13: Diferents ribosomes lligen un mateix ARNm (polisoma)


Fig.14: Ribosomes i poliribosomes d'una cèl·lula hepàtica (TEM x173,400).

 

Inclusions citoplasmàtiques

Llibre Oxford pàgina 120

continua


Tornar a la pàgina principal de Toni Cassany