Piensa en un atleta que termina un partido de soccer y toma una bebida deportiva: sus músculos usan la energía de la glucosa en mitocondrias, y su páncreas fabrica insulina en otro compartimento muy distinto. Dentro de una célula eucariota, cada función vital tiene su propio compartimento: la mitocondria (mitochondrion), el lisosoma (lysosome), el aparato de Golgi (Golgi apparatus) y otros orgánulos (organelles). Conocer qué orgánulo hace qué, y cómo se relacionan entre sí, es lo que permite explicar procesos tan distintos como respirar, fotosintetizar o fabricar una hormona.
Los orgánulos y su función
Al microscopio electrónico de transmisión, el citoplasma de una célula eucariota no es una disolución homogénea, sino un laberinto de orgánulos (organelles), compartimentos aislados donde se realizan miles de reacciones químicas incompatibles de forma simultánea. ¿Cómo consigue la célula organizar y separar físicamente todas estas funciones vitales?
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Asocia cada orgánulo con su función básica: mitocondria, cloroplasto, ribosoma, aparato de Golgi, lisosoma, retículo endoplasmático, vacuola y núcleo.
Asocia cada orgánulo con su función básica: mitocondria, cloroplasto, ribosoma, aparato de Golgi, lisosoma, retículo endoplasmático, vacuola y núcleo.
Clasifica los orgánulos y estructuras de la célula eucariota en dos grupos: los delimitados por membrana y los que carecen de ella. Pon al menos dos ejemplos de cada…
Clasifica los orgánulos y estructuras de la célula eucariota en dos grupos: los delimitados por membrana y los que carecen de ella. Pon al menos dos ejemplos de cada grupo.
Si colocas al microscopio, en el laboratorio de tu escuela, células humanas de la mejilla y células de hoja de elodea, verás que las primeras son redondeadas y deformables, mientras que las vegetales son poligonales rígidas y están llenas de gránulos verdes. ¿Qué estructuras exclusivas diferencian la arquitectura de una célula vegetal frente a una animal?
Practica★☆☆Sin empezar
Indica qué orgánulos y estructuras son característicos de la célula vegetal y están ausentes en la animal, y cuáles comparten ambos tipos de célula.
Indica qué orgánulos y estructuras son característicos de la célula vegetal y están ausentes en la animal, y cuáles comparten ambos tipos de célula.
En un corte de una célula eucariota animal se distinguen seis orgánulos o estructuras característicos: 1) mitocondria, 2) retículo endoplasmático rugoso, 3) aparato de…
En un corte de una célula eucariota animal se distinguen seis orgánulos o estructuras característicos: 1) mitocondria, 2) retículo endoplasmático rugoso, 3) aparato de Golgi, 4) lisosoma, 5) núcleo y 6) centrosoma. Describe en una frase la función básica de cada uno de ellos.
Observa la imagen de una célula eucariota vegetal en sección. Identifica las estructuras señaladas con los números del 1 al 6 y explica, comparándola con la célula…
Observa la imagen de una célula eucariota vegetal en sección. Identifica las estructuras señaladas con los números del 1 al 6 y explica, comparándola con la célula animal, qué papel desempeñan la pared celular y la gran vacuola en la forma y la rigidez de las células vegetales.
Para deducir el tipo de célula a partir de datos, relaciona el orgánulo más abundante con su función. Una célula con muchas mitocondrias gasta mucha energía (por ejemplo, una célula de músculo cardíaco). Una con mucho RE rugoso y Golgi fabrica proteínas para exportar (por ejemplo, una célula del páncreas). Una con muchos lisosomas digiere lo que ingiere: un glóbulo blanco fagocita bacterias y las degrada en vesículas llamadas fagosomas que se fusionan con lisosomas.
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Localiza en qué orgánulo o estructura celular ocurre cada uno de estos procesos y justifica brevemente tu respuesta: la respiración aeróbica, la fotosíntesis, la…
Localiza en qué orgánulo o estructura celular ocurre cada uno de estos procesos y justifica brevemente tu respuesta: la respiración aeróbica, la fotosíntesis, la síntesis de proteínas destinadas a ser secretadas y la digestión intracelular de materiales envejecidos.
El análisis morfométrico por microscopía electrónica de tres líneas celulares humanas desconocidas (A, B y C) aporta los siguientes datos sobre el porcentaje de volumen…
El análisis morfométrico por microscopía electrónica de tres líneas celulares humanas desconocidas (A, B y C) aporta los siguientes datos sobre el porcentaje de volumen celular que ocupa cada orgánulo:
Tipo A: Mitocondrias: 38 %; Retículo endoplasmático liso: 17 %; RER: 5 %; Aparato de Golgi: 2 %; Gránulos de secreción: < 1 %.
Tipo B: Mitocondrias: 6 %; Retículo endoplasmático liso: 2 %; RER: 34 %; Aparato de Golgi: 20 %; Gránulos de secreción: 15 %.
Tipo C: Mitocondrias: 5 %; Retículo endoplasmático liso: 2 %; RER: 4 %; Aparato de Golgi: 3 %; Lisosomas y fagosomas: 26 %.
Asigna de manera razonada a cada tipo celular una de las siguientes funciones fisiológicas: contracción mecánica y homeostasis de calcio (fibra muscular esquelética), secreción masiva de proteínas (célula acinar pancreática) o destrucción de patógenos fagocitados (macrófago). Justifica cada asignación relacionando la función asignada con la abundancia de los orgánulos correspondientes.
La ruta de secreción y la forma al servicio de la función
En un experimento clásico, al suministrar aminoácidos radiactivos a células del páncreas que fabrican enzimas digestivas, la señal radiactiva aparece a los 3 minutos en sacos con ribosomas, a los 20 minutos en pilas de cisternas lisas y a los 90 minutos expulsándose fuera de la célula. ¿Qué recorrido ordenado siguen las moléculas recién sintetizadas hasta abandonar la célula?
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Considera dos alteraciones celulares provocadas artificialmente: 1. Una mutación en las proteínas MICOS que mantienen la curvatura de la membrana mitocondrial interna…
Considera dos alteraciones celulares provocadas artificialmente:
Una mutación en las proteínas MICOS que mantienen la curvatura de la membrana mitocondrial interna provoca la desaparición total de las crestas; la membrana interna queda convertida en una vesícula lisa concéntrica a la externa.
Una toxina rompe selectivamente la continuidad de las membranas tilacoidales del cloroplasto, de modo que sus componentes lipídicos y proteicos se dispersan en láminas abiertas que comunican directamente el lumen tilacoidal con el estroma.
Predice y justifica el impacto de cada alteración en la síntesis neta de ATP asociada a la respiración mitocondrial y a la fase luminosa de la fotosíntesis, respectivamente. Basa tus argumentos en la hipótesis quimiosmótica de Mitchell, la compartimentación de protones y la relación superficie/volumen de las membranas energéticas.
Todo lo anterior es compartimentación (compartmentalization): el sistema de endomembranas (envoltura nuclear, RE, Golgi, lisosomas y vesículas) forma una red continua o conectada por vesículas que separa reacciones incompatibles y las coordina.
El citoesqueleto organiza la forma, el movimiento y el transporte intracelular: microtúbulos, microfilamentos de actina y filamentos intermedios cumplen funciones distintas. Los microtúbulos forman el huso de división; los plasmodesmos (plasmodesmata) comunican células vegetales y las uniones comunicantes (gap junctions) las animales; la actina participa en la contracción y en la citocinesis animal.
La membrana plasmática
La membrana plasmática delimita la célula y controla qué entra y qué sale. El modelo del mosaico fluido la describe como una bicapa de fosfolípidos (con colas hidrofóbicas hacia dentro y cabezas hidrofílicas hacia fuera) en la que flotan proteínas integrales y periféricas, colesterol y glucoproteínas. Es fluida porque sus componentes se mueven, y es de permeabilidad selectiva: las moléculas pequeñas y no polares la cruzan solas, mientras que los iones y las moléculas polares grandes necesitan proteínas de canal o transportadoras.
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Reto del tema. Como futuro investigador biomédico, debes analizar muestras celulares reales a partir de micrografías electrónicas. Tu objetivo es elaborar una ficha…
Reto del tema. Como futuro investigador biomédico, debes analizar muestras celulares reales a partir de micrografías electrónicas. Tu objetivo es elaborar una ficha técnica comparativa que demuestre la diversidad celular y la función de sus orgánulos.
Obtención de datos: Accede al repositorio científico público Cell Image Library (cellimagelibrary.org) y selecciona dos micrografías con escala gráfica visible: una bacteria y una célula eucariota (animal o vegetal) donde se distingan bien sus orgánulos.
Medición y calibración: Mide con regla la barra de escala y las dimensiones celulares. Empleando la relación $\text{Aumento} = \frac{\text{Medida observada}}{\text{Medida real}}$, calcula el tamaño real de ambas células y de dos orgánulos representativos (como mitocondria o cloroplasto), expresando los valores en $\mu\text{m}$ (p. ej., $1.5\ \mu\text{m}$).
Informe razonado: Diseña una tabla comparativa que contraste procariotas y eucariotas, argumentando la función de los orgánulos medidos y explicando cómo justifican los postulados modernos de la teoría celular y la hipótesis endosimbiótica.
Se valorará:
Precisión en el cálculo de tamaños celulares reales y uso correcto de escalas en $\mu\text{m}$.
Identificación morfológica y justificación funcional adecuada de los orgánulos.
Rigor conceptual al vincular las observaciones con la teoría celular y los modelos de organización.
