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Membrana citoplasmática

Membrana citoplasmática
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Concepto:Es una cubierta molecular asimétrica que delimita externamente a todas las células.

Membrana citoplasmática:La membrana citoplasmática, como la mayoría de las membranas celulares, es una cubierta molecular asimétrica que delimita externamente a todas las células. Su estructura básica es una bicapa lipídica a la que se asocian proteínas, con una disposición no regular, y en ocasiones carbohidratos; esta disposición de las moléculas en la membrana es móvil y les permite ser reordenadas en dependencia de su desempeño.

Estructura

La membrana citoplasmática está formada por una capa bimolecular de lípidos, con proteínas embebidas en esta y carbohidratos asociados a los lípidos y proteínas Presentan poros funcionales los cuales se abren o cierran según los requerimientos de las células. Tiene forma asimétrica y es muy dinámica.

Función de la membrana citoplasmática

La función de esta membrana es ser una barrera, selectivamente permeable, entre la célula y su ambiente, para ello presenta una diferenciación en su composición química interna y externa, lo que provoca que su interior esté cargado negativamente con respecto al exterior que se carga positivamente, este contraste crea el llamado potencial de membrana que, como se analizará en estudios posteriores, juega un papel fundamental en la actividad celular. El intercambio a través de la membrana citoplasmática con el medio puede llevarse a cabo por simple difusión (transporte pasivo) a favor del gradiente de concentración o en contra de este, selectivamente, con gasto de energía celular (transporte activo). Este intercambio implica movimiento molecular, es decir entrada de sustancias necesarias a la célula para realizar sus funciones vitales y salidas de otras indeseables. También, esta membrana puede incorporar porciones del medio externo a través de partes de ella, capaces de envolverlas, proceso conocido como endocitosis y, después de ser digeridas en el interior celular, por unos organelos conocidos como lisosomas, expulsar los restos al exterior por un proceso inverso, conocido como exocitosis. En la cara exterior de la membrana se presentan sitios específicos, asociados a las proteínas, conocidos como receptores moleculares que son responsables, entre otros, del reconocimiento hormonal y la respuesta inmunológica del organismo. La membrana también desempeña funciones importantes en la relación con las células que la rodean.

Citoplasma

El citoplasma se define como el contenido celular sin contar el núcleo, separado del medio exterior por la membrana citoplasmática. Consta de una sustancia no corpuscular conocida como citosol, formado por una solución coloidal, tipo sol, compuesta fundamentalmente por agua y otras sustancias tanto orgánicas como inorgánicas. El citosol es el medio donde se produce gran parte del metabolismo celular y alberga al conjunto de orgánulos citoplasmáticos.

Orgánulos citoplasmáticos

Membranosos

Membranosos: Son aquellos que poseen una membrana que compartimenta al citoplasma de la célula procariota. Ejemplos de ellos son:

  • Mitocondrias: Orgánulo con forma tubular u ovoide compuesta por una doble membrana, una exterior lisa y una interior con una serie de invaginaciones o pliegues llamadas crestas mitocondriales. El interior de la mitocondria está ocupado por un líquido amorfo llamado matriz. En el seno de esta matriz se encuentran ribosomas (distintos a los del citosol) y un fragmento de ADN.

Las mitocondrias tienen la capacidad de autoduplicarse, su número varía de una a otra célula pero en algunos casos superan las 2 000 unidades. La matriz mitocondrial es especialmente rica en enzimas oxidativas. En efecto, las mitocondrias son responsables de la oxidación de los compuestos orgánicos que permiten disponer de energía en forma de ATP. Al realizar la práctica deportiva se consume gran cantidad de energía por parte del músculo esquelético. Las mitocondrias son los orgánulos celulares encargados de producir esta energía biológica en forma de ATP. Se ha encontrado, que en sujetos entrenados el número de mitocondrias aumenta, y se incrementa en longitud la membrana interna mitocondrial, con relación a los individuos no entrenados; si se tiene en cuenta que es aquí donde se encuentran las enzimas necesarias para la formación de ATP se comprende la importancia de esta modificación. También la concentración ribosómica aumenta en esta condiciones, entendible si se recuerda que los ribosomas participan en la síntesis de proteínas (o enzimas).

Función:Intervienen en la respiración celular, en la degradación de compuestos orgánicos y síntesis de ATP.

  • Retículo Endoplasmático: Conjunto ramificado de membranas que recorren el interior del citoplasma. Estas membranas son similares en composición a la citoplasmática y se disponen en paralelo, dejando un espacio entre ellas conocido como lumen. Cuando presentan ribosomas adheridos a la superficie de su cara externa, constituyen el Retículo endoplasmático rugoso o granular, cuando no están presentes los ribosomas se denomina Retículo endoplasmático agranular o liso. En algunas zonas, el Retículo endoplasmático se continúa con la membrana nuclear que es doble y no es más que una diferenciación particular del mismo. También se relaciona y entra en contacto con el Complejo de Golgy y con los lisosomas. Su función es secretora, pues participa en la formación de hormonas y lípidos; también actúa como un circuito rápido de transporte de algunas sustancias como proteínas y grasas.

Función: síntesis de hormonas y glucógeno, así como transporte de sustancias

  • Complejo de Golgi: Conjunto de vesículas aplanadas y apiladas que forman una estructura específica, alrededor de esta, producto de su actividad, se forman vesículas secretoras cuyos productos difieren atendiendo al tipo celular. Su ultraestructura revela que son membranas idénticas a la citoplasmática, formadas por lipoproteínas y ricas en lípidos. Se encuentra más desarrollado en las células secretoras, pues esta es su función. Las secreciones elaboradas dependen del tipo de tejido al que pertenezcan.
  • Membrana nuclear: Tiene la misma estructura que la citoplasmática, aunque consta de dos capas.

La capa externa, como ya se ha señalado en contacto con el Retículo endoplasmático, presenta ribosomas adheridos a su superficie y, entre ambas capas se encuentra el espacio perinuclear. La membrana nuclear presenta poros que facilitan el intercambio del núcleo con el citoplasma. A pesar de la facilidad de este intercambio esta membrana es imprescindible para la vida de la célula durante el periodo interfásico, es decir, cuando la célula no está en proceso de división.

  • Lisosomas: Cavidades citoplasmáticas cuyo contenido son enzimas producidas por el Complejo de Golgy y por el Retículo endoplasmático; son responsables de la digestión celular, digiriendo las partículas ingeridas por las células por endocitosis.


Función: degrada compuestos más complejos a otros más sencillos.

No membranosos

No membranosos: Son aquellos que no poseen membranas.

  • Centríolos: Cuerpos cilíndricos ricos en proteínas situados en las proximidades del núcleo que desempeñan un importante papel durante la división celular.

Función: participan en el proceso de división celular por mitosis.

  • Ribosomas: Estructuras de aspecto globular de reducido tamaño constituidos por dos subunidades. Pueden presentarse libres o adheridos al Retículo endoplasmático. En ocasiones aparecen formando secuencias lineales, conocidas como poliribosomas, asociadas a moléculas de ARN. Se forman en el nucleolo y están compuestos por agua, ARN y proteínas. Su función consiste en participar, junto con el ARN, en la síntesis de proteínas. La cantidad de ribosomas depende de la actividad celular,(en los procesos de diferenciación celular existen muchos más concentrados ribosómicos), por lo tanto en los deportistas o en aquellos individuos que practican sistemáticamente actividades físicas, la actividad muscular determina un aumento en la síntesis de proteínas y un incremento de la actividad hepática, y estos procesos están muy ligados con la actividad de este orgánulo, debemos recordar que durante las actividades deportivas los músculos y tendones sufren desgastos y lesiones, por lo que se requiere de un incremento mayor de proteínas que garanticen el crecimiento, recuperación y desarrollo de estas estructuras. Por otra parte en las membranas internas de las mitocondrias existen ribosomas, cuya cantidad también aumenta en los individuos entrenados debido a la necesidad de sintetizar proteínas con función enzimática que favorezcan los procesos respiratorios.
  • Núcleo:El núcleo es una estructura fundamental en todas las células eucariotas. Tiene forma esférica u ovoidea y su ultraestructura indica que esta formado por la membrana nuclear, que delimita el núcleoplasma (solución equivalente al citosol), donde se encuentran inmersos los cromosomas y nucleolos.

Orgánulos nucleares

  • Nucleolos: Son orgánulos muy refringentes, formados por ARN y proteínas, encontrándose asociados a regiones específicas de los cromosomas. Su función está relacionada con la formación de los ribosomas.
  • Cromosomas: El cromosoma es el orgánulo nuclear portador del patrimonio genético del individuo. Desde el punto de vista bioquímico está formado por ADN y proteínas, estructura conocida como cromatina por su afinidad con los colorantes básicos. El ADN es la sustancia más significativa, por ser la portadora de los caracteres hereditarios. Las proteínas acompañantes permiten el funcionamiento del cromosoma pero no contienen información. Los miembros de una especie tienen siempre el mismo número y los mismos cromosomas, aunque estos no contengan la misma información para cada carácter; esto permite marcar la diferencia entre individuos.

El hombre posee dos juegos de 23 cromosomas distintos, es decir, n=23 pero cada uno de ellos dos veces (46 cromosomas en total), uno proveniente del padre y el otro de la madre por lo que se dicen diploides. Estos pares de cromosomas se designan del 1-22, denominándose autósomas; los últimos miembros (par 23), como pueden ser distintos según el sexo, se designan con las letras XX (mujer) y XY (varón), denominándose cromosomas sexuales. Los organismos diploides presentan células haploides (un solo juego de cromosomas), conocidos como gametos; este proceso de obtención de los gametos se conoce como meiosis. La división celular meiótica, que solo ocurre en las células sexuales, es un proceso indispensable para la reproducción sexual, ya que esta supone la fusión de dos células, la femenina y la masculina, que cada una aporta su información genética. Si no existiera este proceso previo, que reduce el número de cromosomas a la mitad, las células hijas o los hijos, en general, tendrían el doble de cromosomas que sus padres. Además, de este importante hecho, la meiosis garantiza la recombinación génica de los progenitores para mantener la variabilidad individual. Las restantes células del cuerpo se reproducen por un proceso conocido como mitosis, que es un tipo de división celular conservativo, es decir, de una célula diploide (2n) se obtienen dos células diploides. Esta división permite mantener constante las características genéticas de la especie. Como se dijo, el cromosoma contiene la información hereditaria, la que se encuentra organizada dentro de él en genes. Cada gen responde a la disposición de la estructura del ADN que lo conforma, esta estructura es “traducida”, a través del ARN y con la participación de los ribosomas, en aminoácidos, y la secuencia de aminoácidos forma una proteína. Esta proteína, directamente o como enzima, es la responsable de manifestar el carácter, ya sea en la función, la reparación, el crecimiento o la división de la célula.

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