Fundamentos de Bioquímica y Biología Celular: Estructura y Función de las Biomoléculas

Bioelementos y Agua: Fundamentos Químicos de la Vida

Bioelementos

  • Bioelementos: Elementos químicos que forman la materia de los seres vivos.
  • Bioelementos Primarios: Forman las moléculas de los seres vivos y representan el 99%. Son C, H, O, N y, en menor proporción, S y P.
  • Bioelementos Secundarios: Aparecen en forma iónica. Son Na⁺, Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺ y Cl⁻. Se encuentran en el medio celular en pequeñas cantidades (oligoelementos).

Estructura del Agua

El agua está formada por un átomo de O unido a dos de H mediante enlaces covalentes. Es una molécula polar, ya que el átomo de O tiene mayor electronegatividad que los de H. Los electrones compartidos se sitúan más cerca del O que del H, generando dos cargas parciales negativas en la zona del O y una carga parcial positiva en cada uno de los H.

  • Puente de Hidrógeno: Enlace que forman las moléculas de agua entre las cargas parciales negativas y las positivas.

Propiedades y Funciones del Agua

  • Disolvente Universal: Permite el transporte de sustancias y que transcurran muchas reacciones químicas.
  • Elevado Calor de Vaporización: Actúa como mecanismo refrigerante en los seres vivos, eliminando el exceso de calor y regulando la temperatura (T) corporal.
  • Cohesión y Adhesión: Responsable de fenómenos de capilaridad, como el ascenso de la savia bruta por el xilema.
  • Elevado Calor Específico: Actúa como amortiguador térmico en los seres vivos. La T del organismo permanece estable a pesar de las variaciones de la temperatura ambiental.
  • Reactividad Química (Hidrólisis): Reacción química de ruptura de enlaces moleculares por acción del agua.
  • Mayor Densidad en Estado Líquido: Las grandes masas de agua se congelan en su superficie, formando una capa de hielo que aísla el agua líquida que está por debajo, permitiendo que la vida se siga desarrollando a T por encima de 0 ºC.

Sales Minerales y Sistemas Tampón

Las sales minerales desempeñan funciones cruciales:

  • Actúan en sistemas tampón, controlando variaciones del pH y manteniendo el equilibrio osmótico.
  • Neutralizan macromoléculas y proporcionan estabilidad a los coloides.
  • Participan en procesos fisiológicos (actividad de enzimas, transmisión del impulso nervioso, contracción muscular, etc.).

Sistema Tampón

Sistema formado por un conjunto de sustancias del que disponen los organismos para controlar las variaciones del pH.

  • Tampón Bicarbonato: Actúa en líquidos extracelulares (sangre).
  • Tampón Fosfato: Actúa en el medio intracelular.

Transporte de Sustancias y Glúcidos (Carbohidratos)

Fenómenos de Transporte

  • Difusión: Las moléculas disueltas se dispersan uniformemente en el agua.
  • Diálisis: Separación de partículas coloidales a través de una membrana.
  • Ósmosis: Paso de agua a través de una membrana semipermeable entre dos disoluciones de distinta concentración.

Monosacáridos

  • Poder Reductor: Lo poseen aquellos que tienen un grupo aldehído, debido al carbono carbonílico que se oxida.
  • Isomería: Tienen la misma fórmula molecular.
  • Carbono Asimétrico: Carbonos unidos a cuatro radicales diferentes. Están presentes en todos los monosacáridos, excepto en la dihidroxiacetona.

Series D y L

  • Serie D: Cuando los monosacáridos tienen más de un carbono asimétrico (es la forma que se da en la naturaleza).
  • Serie L: Presentan el último carbono asimétrico con el grupo OH a la derecha.

Nota: En disolución, los monosacáridos de más de cinco carbonos se ciclan.

Funciones y Localización de Monosacáridos

  • Como monómeros constituyentes de todos los glúcidos.
  • Libres, actuando como nutrientes para que la célula pueda obtener energía.
  • Como intermediarios en el metabolismo energético celular.

Principales Monosacáridos

  • Triosas: Gliceraldehído y dihidroxiacetona, que participan en el metabolismo de la glucosa y de las grasas.
  • Pentosas: Forman parte de otros compuestos (ácidos nucleicos), como la ribosa o la ribulosa.
  • Hexosas: Glucosa, galactosa, manosa y fructosa.

Derivados de Monosacáridos

  • Reducción: Desoxiazúcares.
  • Oxidación: Azúcares ácidos.
  • Sustitución: Aminoazúcares.

Disacáridos

  • Maltosa: Se obtiene por hidrólisis del almidón y del glucógeno. Posee carácter reductor.
  • Lactosa: Presente en la leche de los mamíferos. Formada por β-D-galactosa y β-D-glucosa unidas mediante enlace β(1→4).
  • Sacarosa: Presente en la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Es la reserva glúcida de las plantas. Formada por la unión de α-D-glucopiranosa y β-D-fructofuranosa.

Polisacáridos

Homopolisacáridos de Reserva

  • Almidón: Importante fuente de glúcidos para la dieta humana y reserva de las plantas. No es soluble y ayuda a mantener la presión osmótica. Formado por dos polímeros: amilosa y amilopectina.
  • Glucógeno: Elemento de reserva de los animales. Proporciona la energía que necesitan. Se encuentra en el hígado y en el tejido muscular.

Homopolisacáridos Estructurales

  • Celulosa: Componente de las paredes celulares de las células vegetales. Está formada por glucosas conectadas por enlaces β(1→4). Genera una cantidad de residuos que ayudan al buen funcionamiento del aparato digestivo.
  • Quitina: Polímero de N-acetil-glucosamina. Forma parte del exoesqueleto de los artrópodos y de las paredes celulares de los hongos.

Heteropolisacáridos

  • Hemicelulosas: Formadas por glucosa, galactosa y fucosa. Se encuentran en la pared celular de las células vegetales.
  • Pectinas: Formadas por cadenas de ácido galacturónico, unidas por enlaces α(1→4). Se encuentran en la pared celular de las células vegetales, formando la lámina media.
  • Agar-agar: Polímero de D y L galactosa que se encuentra en las algas rojas.

Mucopolisacáridos (Glicosaminoglucanos)

  • Ácido Hialurónico: Sustancia intercelular del tejido conjuntivo.
  • Condroitina: Forma parte de los huesos, cartílagos, córnea y tejido conjuntivo.
  • Heparina: Presente en pulmón, hígado y piel. Es un anticoagulante.

Lípidos: Estructura, Clasificación y Funciones Biológicas

Conceptos Fundamentales de Lípidos

Los lípidos son biomoléculas formadas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno.

Funciones de los Lípidos

  • Reserva energética.
  • Aislante térmico y protección mecánica.
  • Componente estructural de la membrana biológica.

Clasificación General

  • Lípidos Saponificables: Contienen ácidos grasos y pueden formar jabón mediante saponificación.
  • Lípidos Insaponificables: No contienen ácidos grasos y no forman jabón.

Ácidos Grasos

Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas, diferenciándose dos zonas:

  • Zona polar hidrófila (grupo carboxílico).
  • Zona apolar hidrófoba (cadena hidrocarbonada).

Tipos de Ácidos Grasos

  • Ácido Graso Saturado: No presentan dobles enlaces entre los carbonos de la cadena hidrocarbonada. Tienen una temperatura de fusión elevada y son sólidos a temperatura ambiente (ej. Palmítico, Esteárico).
  • Ácido Graso Insaturado: Tienen al menos un doble enlace entre los carbonos de la cadena hidrocarbonada. Su temperatura de fusión es más baja que la de los saturados.
    • Monoinsaturados: Un doble enlace (ej. Oleico).
    • Poliinsaturados: Varios dobles enlaces (ej. Linoleico, Linolénico, Araquidónico). Estos son ácidos grasos esenciales para los mamíferos, ya que no pueden ser sintetizados por el organismo y deben ser ingeridos en la dieta.

Lípidos Saponificables Complejos

Acilglicéridos (Glicéridos)

Ésteres de ácidos grasos y glicerina. Según el número de ácidos grasos, pueden ser monoacilglicéridos, diacilglicéridos o triacilglicéridos (triglicéridos). Su función principal es el aislamiento térmico, la reserva energética y la protección.

Hidrólisis de Triglicéridos
  • Hidrólisis Enzimática: Catalizada por enzimas (lipasas) presentes en los jugos digestivos. Rompen los enlaces éster del triglicérido, obteniéndose tres ácidos grasos y una glicerina. Ocurre en el tubo digestivo de animales para digerir grasas.
  • Hidrólisis Química (Saponificación en Caliente): El triglicérido reacciona con una base. Los enlaces éster se rompen, formando sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos (jabones) y liberando una glicerina.

Céridos (Ceras)

Se forman al esterificarse un ácido graso de cadena larga con un monoalcohol. Son sólidos e insolubles en agua (extremos hidrófobos). Función impermeabilizante y protectora en animales y vegetales.

Lípidos de Membrana

  • Fosfolípidos: Lípidos que contienen ácido fosfórico. Formados por uno o dos ácidos grasos, un alcohol, una molécula de ácido fosfórico y un compuesto polar. Funciones: forman parte de la membrana celular, activan enzimas, regulan el colesterol, etc.
  • Glicolípidos: Contienen uno o más glúcidos (monosacáridos u oligosacáridos). Función: proteger la membrana y aislamiento.

Lípidos Insaponificables

  • Terpenos: Se forman por la unión de dos o más unidades de isopreno. Abundantes en vegetales, ayudan en la fotosíntesis.
  • Esteroides: Lípidos derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno. Funciones: control del metabolismo, inmunología, etc.
  • Prostaglandinas: Producidas por casi todos los tejidos, derivan de la ciclación de ácidos grasos poliinsaturados. Funciones: regulan actividades metabólicas, estimulan la contracción de la musculatura lisa, producción de moco, activan la respuesta inflamatoria.

Proteínas y Catálisis Enzimática

Aminoácidos

Los aminoácidos son los monómeros que constituyen los péptidos y las proteínas. Se clasifican según las características de sus cadenas laterales (neutros apolares, neutros polares, ácidos, básicos).

  • Los aminoácidos que forman las proteínas de los seres vivos son de la serie L.
  • Aminoácido Esencial: Debe ser ingerido en la dieta, ya que el ser humano no es capaz de sintetizarlo.
  • Anfótero: Los aminoácidos son sustancias anfóteras. En disolución acuosa, pueden comportarse como ácidos o como bases dependiendo del pH, debido a la presencia del grupo carboxilo y el grupo amino.

Estructura y Propiedades de las Proteínas

Las proteínas adoptan una configuración espacial de la que dependen sus funciones. Existen cuatro niveles estructurales:

  • Estructura Primaria
  • Estructura Secundaria
  • Estructura Terciaria
  • Estructura Cuaternaria

Propiedades y Funciones

Las propiedades de las proteínas dependen de la naturaleza de los aminoácidos que las forman (comportamiento químico, solubilidad, especificidad y desnaturalización).

Funciones principales:

  • Estructural
  • Reserva
  • Transporte
  • Homeostática
  • Defensiva-protectora
  • Hormonal
  • Contráctil
  • Catalizadora (Enzimas)

Clasificación de Proteínas

Heteroproteínas

Contienen en su composición otros compuestos de naturaleza no proteica (grupo prostético).

  • Glicoproteínas: El grupo prostético es un glúcido unido con enlaces covalentes a las cadenas polipeptídicas. Funciones: coagulación, inmunoglobulinas, gonadotropinas.
  • Lipoproteínas: El grupo prostético es un lípido. Están presentes en el plasma.

Holoproteínas

Constituidas únicamente por aminoácidos.

  • Proteínas Globulares: Conformación globular, solubles en agua o disoluciones polares, con gran actividad biológica (ej. Albúminas, Globulinas).
  • Proteínas Fibrosas: Conformación filamentosa, insolubles en agua, función estructural (ej. Colágeno, Queratina, Elastina).

Enzimas (Biocatalizadores)

Moléculas de naturaleza proteica con actividad catalítica. Son catalizadores del sistema biológico.

Propiedades Enzimáticas

  • Gran actividad catalítica.
  • Especificidad.
  • Actúan en condiciones suaves de pH y temperatura.
  • Su actividad puede regularse.

Naturaleza de las Enzimas

Pueden estar formadas solo por aminoácidos o llevar un cofactor, que puede ser un metal o una molécula orgánica (coenzima), siendo en la mayoría de los casos una vitamina.

Mecanismo de Acción Enzimática

Energía de Activación

Es la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción. Los seres vivos utilizan enzimas (catalizadores biológicos) que disminuyen la energía de activación para que la reacción se produzca rápidamente.

El enzima se asocia con el sustrato, formando un complejo activado menos energético que el que se formaría sin el enzima. La reacción se produce más rápidamente, el enzima no se altera y puede utilizarse repetidamente.

Centro Activo

Parte de la molécula de la enzima formada por un número reducido de aminoácidos donde se produce la unión entre el enzima y el sustrato para formar el complejo, que luego se separa en los productos de la reacción química.

Especificidad Enzimática

Determinada por las características del centro activo y el sustrato. Tiene dos niveles:

  • De Acción: Un enzima realiza una transformación en el sustrato; otro enzima con especificidad diferente provoca otra reacción en ese mismo sustrato.
  • De Sustrato: Cada enzima actúa sobre un sustrato o un número limitado de sustratos. Puede ser: absoluta, de grupo o estereoquímica.

Regulación de la Actividad Enzimática

Factores Ambientales

  • Efecto del pH y la Temperatura: Un incremento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones químicas. Si las variaciones en el pH o la temperatura son muy elevadas, el enzima se desnaturaliza y deja de ser funcional.
  • Efecto de los Inhibidores: Sustancias químicas que disminuyen o bloquean la actividad de los enzimas.

Rutas Metabólicas y Enzimas Reguladoras

Las rutas metabólicas son cadenas de reacciones catalizadas por enzimas. En cada sistema hay un enzima regulador que establece la velocidad de la secuencia.

Enzimas Alostéricos

Enzimas regulados por la unión no covalente de una molécula (modulador) que se une en un sitio distinto del centro activo (sitio alostérico). Pueden ser:

  • Inhibidores: Productos finales de la ruta metabólica que detienen su propia producción cuando ya hay suficiente producto final.
  • Activadores: Sustratos iniciales que aceleran la reacción para eliminar ese sustrato.

Vitaminas y Ácidos Nucleicos

Vitaminas

Grupo de sustancias orgánicas de composición variada, necesarias en cantidades muy pequeñas para el correcto funcionamiento del organismo (micronutrientes). Son compuestos esenciales que la mayoría de los animales no pueden sintetizar, por lo que deben ser ingeridos en la dieta.

  • Hidrosolubles: Polares, se disuelven en agua y suelen actuar como coenzimas (ej. Vitaminas C y B).
  • Liposolubles: Apolares, insolubles en agua y solubles en disolventes apolares (ej. Vitaminas A, D, E, K).

Ácidos Nucleicos y Nucleótidos

Los ácidos nucleicos son polímeros formados por la unión de sus unidades llamadas nucleótidos. Hay dos tipos: ADN y ARN.

Estructura del Nucleótido

Un nucleótido está formado por una base nitrogenada, una pentosa y ácido fosfórico.

  • Base Nitrogenada: Compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno y son casi todas moléculas planas. Hay dos tipos: bases púricas y bases pirimidínicas.
  • Enlace N-glucosídico: Une una pentosa y una base nitrogenada, formando un nucleósido.
  • Enlace Fosfodiéster: Los nucleótidos se forman por la esterificación de la pentosa de un nucleósido con ácido fosfórico, reacción en la que se desprende una molécula de agua.

Ácido Desoxirribonucleico (ADN)

Estructura del ADN

  • Estructura Primaria: Secuencial, determinada por el orden en que están colocadas las bases nitrogenadas (el ADN es una molécula lineal).
  • Estructura Secundaria (Doble Hélice): Forma en la que las dos cadenas de ADN se disponen una con respecto a la otra. La unión se produce mediante enlaces de hidrógeno (H) entre las bases.
    • Las dos cadenas son complementarias (conociendo la secuencia de una, se conoce la otra).
    • Son antiparalelas (están colocadas en direcciones opuestas).

Empaquetamiento y Desnaturalización del ADN

  • El ADN tiene diferentes grados de empaquetamiento según la fase del ciclo celular. El máximo se da en la mitosis (cromosomas) y el mínimo durante la interfase.
  • Histonas: Proteínas que permiten el empaquetamiento del ADN.
  • Desnaturalización del ADN: Pérdida de la estructura en doble hélice, producida por cambios de temperatura (alcanzando el punto de fusión, se separan las dos fibras; es reversible si las cadenas son complementarias) y por cambios de pH (se renaturaliza cuando los valores de pH vuelven a los parámetros biológicos).

Ácido Ribonucleico (ARN)

Polímero formado por nucleótidos que tienen como pentosa la ribosa y sus bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y uracilo. Su estructura es monocatenaria con estructura primaria, excepto en algunos virus.

Tipos de ARN

  • ARN Mensajero (ARNm): Copia la información genética del ADN y la lleva a los ribosomas.
  • ARN Transferente (ARNt): Sus moléculas actúan como portadoras de los aminoácidos específicos hasta los ribosomas.
  • ARN Ribosómico (ARNr): Esencial para la síntesis proteica.

Otros Nucleótidos Importantes

  • ATP: Función energética.
  • FMN, FAD, NAD, Coenzima A: Participan en el proceso de respiración celular.
  • AMPc: Mediador hormonal intracelular.

Introducción a la Biología Celular

Teoría Celular

  1. Todos los organismos vivos están compuestos por una o más células, por lo que la célula es la unidad estructural de los seres vivos.
  2. La célula es la unidad fisiológica del ser vivo, ya que las reacciones metabólicas que se producen en un organismo tienen lugar en ella.
  3. Toda célula se origina a partir de otra célula ya existente.
  4. Las células contienen la información hereditaria de los organismos de los que forman parte; esta información genética pasa de la célula madre a la célula hija.

Tipos Celulares

  • Células Procariotas: Son más simples, no tienen núcleo definido y son propias de las bacterias.
  • Células Eucariotas: Son más grandes y complejas, tienen núcleo y son propias del resto de seres vivos (animales, plantas, hongos y protozoos).

Membrana Plasmática

Envoltura celular presente en todos los tipos celulares. Está formada básicamente por lípidos, proteínas y, en menor proporción, hidratos de carbono. Presenta propiedades de fluidez e impermeabilidad selectiva para aislar la célula del medio y realizar numerosas funciones.

Composición de la Membrana

  • Lípidos:
    • Fosfolípidos: Componentes fundamentales debido a su carácter anfipático.
    • Colesterol: Incrustado en la bicapa de fosfolípidos, presente en las membranas de las células animales.
  • Proteínas: De carácter anfipático, se integran en diferentes zonas de la bicapa lipídica. Su tamaño y estructura varían.
  • Hidratos de Carbono: Oligosacáridos unidos mediante enlaces covalentes a los lípidos (glicolípidos) o a las proteínas (glicoproteínas). Se encuentran en la parte externa de la membrana, cubriéndola por un manto denominado glicocálix.

Características Estructurales

  • Asimetría: Diferencias entre las dos caras de la membrana. La cara extracelular está cubierta por los azúcares del glicocálix. La cara intracelular tiene una red de proteínas fibrosas que refuerzan la membrana, formando el córtex celular o citoesqueleto, que determina la forma y las propiedades mecánicas de la célula.
  • Fluidez: La bicapa lipídica se comporta como un fluido. Los lípidos y las proteínas pueden moverse lateralmente (difusión lateral) y rotar (rotación). Los fosfolípidos pueden pasar de una monocapa a otra (flip-flop).

Factores que Afectan la Fluidez

  • Longitud de las cadenas hidrocarbonadas.
  • Presencia de insaturaciones.
  • Proporción de colesterol.
  • Temperatura.

Funciones de la Membrana Plasmática

  • Bicapa Lipídica: Barrera selectiva debido a su impermeabilidad a sustancias hidrosolubles, iones y muchas moléculas.
  • Proteínas de Membrana: Transporte de moléculas e iones, unión de macromoléculas, receptores de señales químicas y catalización de reacciones asociadas a la membrana.
  • Glicocálix: Protección y lubricación de la superficie celular, reconocimiento y adhesión a otras células o partículas, y fijación de enzimas.

Transporte a Través de la Membrana

Transporte Pasivo

Ocurre a favor del gradiente de concentración. No requiere energía.

  • Difusión Simple.
  • Difusión Facilitada.

Transporte Activo

Transporte de iones y moléculas en contra de su gradiente de concentración. Requiere energía (proporcionada por la hidrólisis de ATP). Es realizado por proteínas transmembrana.

Transporte de Macromoléculas (Endocitosis y Exocitosis)

  • Endocitosis: Mecanismo por el cual la célula toma partículas del medio, rodeándolas con una porción de la membrana plasmática.
    • Fagocitosis: Captura de partículas de gran tamaño (bacterias, desechos celulares o células enteras).
    • Pinocitosis: Captura de material líquido que contiene macromoléculas o partículas de pequeño tamaño.
    • Endocitosis Mediada por Receptores: Entrada selectiva de macromoléculas mediante receptores específicos.
  • Exocitosis: Proceso que permite a la célula expulsar materiales de gran tamaño.
  • Transcitosis: Sistema de transporte a través del citoplasma, donde las vesículas formadas por pinocitosis se dirigen al extremo opuesto y liberan su contenido por exocitosis (propio de células endoteliales).

Paredes Celulares

Envoltura rígida e insoluble que rodea las células de plantas, algas, hongos y moneras. Se forman a partir de macromoléculas segregadas por la propia célula al exterior de la membrana.

  • Pared Celular de Plantas y Algas: Compuesta por celulosa y proteínas.
  • Pared Celular de Hongos: Cubierta rígida compuesta de polisacáridos (principalmente quitina).
  • Pared Celular de Moneras (Bacterias): Cubierta porosa rígida que determina la forma de la célula procariota. Su componente principal es el peptidoglicano.

Estructuras y Orgánulos Citoplasmáticos

Citosol y Citoesqueleto

  • Hialoplasma (Citosol): Solución compuesta mayoritariamente por agua y otros componentes disueltos o en suspensión (glúcidos, lípidos, aminoácidos, proteínas, nucleósidos, nucleótidos, ácidos nucleicos, sales minerales e iones).
  • Citoesqueleto: Formado por una red de filamentos proteicos largos y delgados que se extiende por el citoplasma. Determina la forma de la célula.

Nota: El citoplasma incluye el citosol y los orgánulos; el citosol es la parte líquida.

Centrosoma y Estructuras de Movimiento

  • Centriolos: Formación cilíndrica corta, formada por nueve tripletes de microtúbulos unidos entre sí y sin microtúbulo central. Función: intervienen en el origen y crecimiento de los cilios y flagelos, y forman otros centriolos.
  • Centrosoma (Centro Celular): Estructura que se localiza cerca del núcleo en las células animales interfásicas. Constituida por un par de centriolos (diplosoma). Función: organiza los microtúbulos celulares y participa en la mitosis mediante la formación del huso mitótico.

Cilios y Flagelos

  • Cilios: Cortos y numerosos. Se baten con un movimiento coordinado de atrás hacia adelante. Función: mueven el líquido que rodea la célula o la impulsan a través de un fluido.
  • Flagelos: Largos y escasos. Realizan un movimiento ondulatorio. Función: responsables de la locomoción de protozoos y espermatozoides, desplazando la célula completa.

Ribosomas

Partículas subcelulares sin membrana, con forma de gránulos esféricos, visibles solo a través de microscopio electrónico. Compuestos por proteínas ribosómicas, ARN ribosómico y agua.

Estructura y Localización

Tanto los ribosomas procariotas como los eucariotas tienen una estructura similar, formados por dos subunidades (grande y pequeña) que se separan en el citosol y se unen cuando el ribosoma se dispone a leer el ARN.

Se encuentran en:

  • Libres, en el citosol, aislados o en grupo (polirribosomas).
  • Adheridos a la cara externa de la membrana del Retículo Endoplasmático Rugoso (RER).
  • Adheridos a la cara citoplasmática de la membrana nuclear externa.
  • Libres, en la matriz de las mitocondrias y en el estroma de los cloroplastos.

Función: Son el lugar donde se sintetizan las proteínas. Para ello, se necesita la unión de la subunidad grande y la pequeña. Una vez finalizada la fabricación de la proteína, las subunidades se separan.

Inclusiones Citoplasmáticas

Depósitos sin membrana en los que se acumulan sustancias de reserva o desecho, producto de la actividad metabólica de la célula.

  • Tipos: Gránulos de carbohidratos, gotas de lípidos, látex, pigmentos, proteínas cristalizadas, etc.

Sistema de Endomembranas

Retículo Endoplasmático (RE)

Red de túbulos y sacos que presentan continuidad entre sus membranas y se extienden por todo el citoplasma.

  • Retículo Endoplasmático Liso (REL): No está asociado a ribosomas. Constituido por un laberinto de túbulos, abundante en células de músculo estriado. Funciones: fabricación de la mayoría de lípidos celulares, destoxificación, producción de contracción muscular, intervención en el degradación de glucógeno en hepatocitos.
  • Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): Presenta ribosomas adheridos a las superficies citosólicas de sus membranas. Constituido por túbulos y cisternas. Funciones: participa en la síntesis y glicosilación de proteínas.

Aparato de Golgi

Formado por un conjunto de cisternas y vesículas asociadas. Las cisternas se apilan formando dictiosomas.

Funciones:

  • Modificación, empaquetamiento, transporte, distribución y secreción de las moléculas sintetizadas en el RE.
  • Regeneración de la membrana plasmática.
  • Glicosilación de lípidos y proteínas.
  • Síntesis de polisacáridos.
  • Formación de los lisosomas primarios.

Orgánulos de Degradación y Almacenamiento

Lisosomas

Vesículas rodeadas de membrana que contienen unos 50 enzimas digestivos diferentes que pueden hidrolizar biomoléculas.

  • Lisosomas Primarios: Se forman por gemación a partir de las cisternas del Aparato de Golgi.
  • Lisosomas Secundarios: Se forman al fusionarse un lisosoma primario con una vacuola que contiene materiales para digerir.

Función: Realizar la digestión intracelular.

Peroxisomas

Orgánulos rodeados por una membrana que contienen en su interior unos 50 enzimas de oxidación. Se localizan junto al RE.

Funciones:

  • Oxidan moléculas.
  • Participan en la degradación de los ácidos grasos.
  • Intervienen en la síntesis de lípidos.
  • Degradan ciertos componentes tóxicos.

Vacuolas

Compartimentos rodeados por una membrana simple que se sitúan en el citoplasma de las células eucariotas.

  • Funciones en Células Vegetales: Almacenan sustancias de reserva, productos de desecho, pigmentos y sustancias tóxicas. Mantienen la turgencia de las células y permiten que la célula aumente de tamaño.
  • Funciones en Otras Células: Llevan a cabo la digestión intracelular y regulan el contenido de agua.