Orgánulos Membranosos

1. Clasificación de Orgánulos

Distinguimos dos tipos de orgánulos membranosos según su función y su estructura:

• Sistema de Endomembranas (Citomembranas): Vesículas relacionadas entre sí y con la membrana nuclear. Ejemplos: Retículo Endoplasmático Liso y Rugoso, Complejo de Golgi y las Vesículas.
• Relacionados con el Metabolismo Energético: Tienen ADN propio, están constituidos por sistemas de dos membranas y presentan ribosomas 70S (origen endosimbiótico). Ejemplos: Cloroplastos, Peroxisomas y Mitocondrias.

2. Retículo Endoplasmático

Es un complejo sistema de sáculos o cisternas y túbulos aplanados, conectados entre sí, que delimitan un espacio interno denominado lumen.

• Se comunica con el Complejo de Golgi y con la membrana nuclear externa.
• Su función es la síntesis de proteínas y lípidos destinados a la secreción o renovación de estructuras.

2.1 Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

• Presenta ribosomas adheridos a la cara citoplasmática.
• Almacena proteínas en el lumen, sintetizadas por los ribosomas.
• Se producen modificaciones postraduccionales de proteínas, como la adición de carbohidratos, originando glucoproteínas.

2.2 Retículo Endoplasmático Liso (REL)

• Formado por un sistema de túbulos membranosos no asociados a ribosomas e interconectados entre sí.
• Metabolismo de los carbohidratos: Se hidrolizan carbohidratos como el glucógeno.
• Almacén de calcio para la contracción muscular: El retículo es muy abundante en células estriadas, donde acumula Ca²⁺ que luego libera, facilitando la contracción muscular.
• Detoxificación: Se eliminan productos tóxicos liposolubles procedentes del exterior.
• Síntesis de lípidos: Se sintetizan todos los lípidos, exceptuando algunos mitocondriales y ácidos sintetizados en el citoplasma.

Tras la síntesis, los lípidos son transportados mediante vesículas hacia otros sistemas membranosos.

3. Lisosomas

• Son orgánulos generados por el Aparato de Golgi.
• Son pequeñas vesículas que contienen enzimas hidrolasas, las cuales actúan en pH ácido. El pH interno del lisosoma se mantiene en un valor medio de 4-5 gracias a las ATPasas que bombean H⁺.
• Su principal función es la digestión celular. Dependiendo de la función que desempeñen, se clasifican en fagolisosomas, autofagolisosomas y cuerpos multivesiculares.

3.1 Lisosomas Primarios

Son los recién formados, procedentes del Complejo de Golgi.

3.2 Lisosomas Secundarios

Se forman tras la fusión de varios lisosomas primarios con una vesícula de endocitosis o fagocitosis. En ellos tiene lugar la digestión celular.

4. Complejo de Golgi

Se encuentra cercano al Retículo Endoplasmático Rugoso.

• Cara Trans: Próxima a la membrana.
• Cara Cis: Cercana al RE.
• Dictiosoma: Sáculos o cisternas aplanadas.

4.1 Funciones Principales

• Transporte y secreción de proteínas y lípidos sintetizados en el R.E.
• Maduración de proteínas: Añadir glúcidos para formar glucolípidos.
• Fosforilación oxidativa.

4.2 Funciones Relacionadas

• Síntesis de pared celular en células vegetales y formación de fragmoplastos.
• Síntesis de lisosomas y secreción de lípidos de glándulas sebáceas (Bilis en hepatocitos).

5. Vacuolas

• Son orgánulos citoplasmáticos rodeados de membrana con un elevado contenido hídrico.
• Se encuentran en células animales y vegetales.

5.1 Vacuola Vegetal

Las células vegetales presentan una vacuola de gran tamaño (ocupa entre el 30% y el 90% del volumen celular). Su contenido es ácido y su membrana se denomina tonoplasto. Entre sus funciones destacamos:

• El mantenimiento de la turgencia.
• Almacén de reserva para iones, glúcidos, proteínas, aminoácidos, etc.

5.2 Vacuola Contráctil (Vacuola Pulsátil)

Orgánulo membranoso de contenido acuoso presente en protistas. Su función es la regulación osmótica: expulsar el agua que entra por ósmosis en el interior celular.

6. Mitocondrias

• Orgánulos comunes a la mayoría de células eucariotas.
• En ellas se realiza el metabolismo respiratorio aerobio, para la obtención de energía necesaria para llevar a cabo funciones celulares.
• Son cilíndricas, alargadas y con los extremos redondeados; su diámetro oscila entre 0,5 y 1 µm.
• El número de mitocondrias es variable, abundando en células que requieren gran aporte energético.

6.1 Funciones Mitocondriales

• Se produce la β-oxidación de los ácidos grasos.
• Se produce la descarboxilación oxidativa de los ácidos grasos.
• Se produce el Ciclo de Krebs.
• Se sintetizan proteínas.

7. Peroxisomas

• Presentes en células eucariotas animales.
• Estructura similar a los lisosomas.

7.1 Funciones de los Peroxisomas

• Reacciones oxidativas: Las oxidasas oxidan compuestos orgánicos, formándose peróxido de hidrógeno ($H_2O_2$) como producto final. Este producto es tóxico.
• Detoxificación: Las enzimas catalasas eliminan tóxicos para la célula como el $H_2O_2$ o el etanol.

Son similares a los glioxisomas, presentes en células vegetales eucariotas. Su función es la transformación de ácidos grasos en glúcidos.

8. Cloroplastos

• Presentes en células eucariotas vegetales.
• Forman parte de unos orgánulos vegetales llamados plastos.

Tipos de Plastos

• Cloroplastos: Contienen pigmentos de clorofila.
• Cromoplastos: Contienen carotenoides.
• Leucoplastos: Incoloros, utilizados para el almacén de almidón.

8.1 Funciones de los Cloroplastos

Membrana Tilacoidal

• Se encuentran pigmentos fotosintéticos, centros de reacción, ATPasas y la cadena de transporte electrónico.
• Sucede la fase dependiente de luz.
• Conversión de radiación solar en ATP; también se genera NADPH + H⁺.

Estroma

• A partir de ATP, se generan compuestos orgánicos (Fase no dependiente de luz o Ciclo de Calvin).
• Biosíntesis de proteínas.
• Síntesis de ácidos grasos.