Citoesqueleto y sistema de endomembranas.

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Citoesqueleto y 
Sistema de endomembranas 
 
El CITOPLASMA está formado por una porción líquida/soluble 
llamada CITOSOL que contiene todas las enzimas y otras 
proteínas que participan directamente en los procesos bioquímicos 
y de señalización. La parte fibrosa, o “esquelética” que mantiene la 
forma de la célula. Además de participar en el movimiento de los 
diferentes orgánulos, así como también que toma parte en la 
formación del huso acromático durante la división celular, es 
llamada CITOESQUELETO. 
 
 
Citosol • Es el medio acuoso del citoplasma en el que se 
encuentran inmersos los orgánulos celulares. 
 
• Permite el soporte estructural para la membrana y orgánulos 
celulares. 
 
• Permite el movimiento intracelular y proporciona soporte para 
las estructuras celulares internas. 
 
 
Citoesqueleto Sistema compuesto por proteínas que se 
halla en las células y que posibilita el desplazamiento celular, es 
además una estructura dinámica. Este entramado además 
contribuye a la organización de las estructuras de la célula, a la cual 
le brinda un soporte para que conserve su forma. Muchas de las 
funciones de la célula, son desarrolladas gracias a la presencia del 
citoesqueleto. Además de la movilidad también usando estructuras 
como cilios y flagelos permite, por ejemplo y participa en la 
división celular. Entre los componentes citoesqueléticos de las 
células eucariotas encontramos los microtúbulos, los filamentos 
intermedios y los microfilamentos. 
 
 
Funciones del citoesqueleto: 
 
• Brinda soporte estructural, el cual puede determinar la forma de 
la célula y resistir fuerzas que tiendan a deformarla. 
 
• Establecer las posiciones de los orgánulos dentro de la célula. 
 
• Red de rieles que dirigen el movimiento de materiales y orgánulos 
dentro de las células. 
 
•Mueve las células de un sitio a otro. 
 
• Componente esencial de la maquinaria para la división celular. 
Los elementos del citoesqueleto constituyen el aparato que se 
encarga de separar los cromosomas durante la mitosis y la meiosis, 
además de dividir la célula madre en dos células hijas durante la 
citocinesis. 
 
 
 
 
Componentes del citoesqueleto: 
 
• Microfilamentos Se componen de dos cadenas de 
(Actina y Miosina) actina, que forman una hélice. Su 
mayor concentración se encuentra justo por debajo de la membrana 
plasmática. 
 
Funciones: 
 
• Mantener la forma de la célula. 
 
• La formación de protuberancias citoplasmáticas (pseudópodos y 
microbillo). 
 
• Participar en las uniones intercelulares o de células con la matriz, 
la transducción de señales. 
 
• La movilidad celular (en el caso de las células musculares, y junto 
con la miosina, permiten la contracción muscular) 
 
• Participar en la citocinesis de células animales, la formación de 
un anillo contráctil que divide la célula en dos. 
 
• Filamentos Son filamentos de proteína fibrosa que 
Intermedios constituyen los componentes del 
citoesqueleto más estables (dando soporte a los orgánulos por sus 
fuertes enlaces) y más heterogéneos. Las proteínas que conforman 
estos filamentos (citoqueratina, vimentina, neurofilamentos, 
desmina y proteína fibrilar acídica de la glia) son dependientes del 
tejido en el que se hallen. 
 
Funciones: 
 
• Organizar la estructura tridimensional interna de la célula (por 
ejemplo, forman parte de la envoltura nuclear y de los carcomeros). 
 
• Participar en algunas uniones intercelulares (desmosomas). 
• Microtúbulos Estructuras tubulares que se originan 
en los centros organizadores de microtúbulos y se extienden a lo 
largo del citoplasma. Se hallan en las células eucariotas y están 
formados por la polimerización de un dímero de dos proteínas 
globulares, túbulinas alfa y beta. 
 
Funciones: 
 
• División celular, ya que forman el huso acromático. 
 
• Desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de 
orgánulos, transporte intracelular de sustancias. 
 
• Constituyen la estructura interna de cilios y flagelos. Los 
microtúbulos son más flexibles pero más duros que la actina. 
 
 
 
Sistema de endomembranas 
Está formado por un sistema de organelos recubiertos por 
membranas y vesículas que son transportadas en el interior celular. 
Comprende muchos de los mecanismos que permiten que muchas 
vesículas puedan ser exocitadas o expulsadas al exterior celular, así 
cómo la interiorización del material fagocitado. 
 
 
• La membrana plasmática o membrana celular funciona como 
barrera de protección que regula la entrada y salida de sustancias 
en las células. 
• La envoltura nuclear está formada por una bicapa lipídica que 
encapsula los contenidos del núcleo. 
• El retículo endoplasmático es un orgánulo de síntesis y transporte 
construido como una extensión de la envoltura nuclear. 
• El aparato de Golgi actúa como el sistema de empaquetado y de 
entrega de moléculas. 
• Los lisosomas son las unidades “energéticas” de la célula. 
Utilizan enzimas que analizan las macromoléculas y también 
actúan como sistema de recogida de residuos. 
• Las vacuolas actúan como unidades de almacenamiento en 
algunas células. 
• Las vesículas son pequeñas unidades de transporte delimitadas 
por membranas que pueden transferir moléculas entre diversos 
compartimentos. 
 
 
 
Componentes del sistema de 
endomembranas: 
 
Retículo endoplasmático Sistema complejo de 
membranas que están interconectadas entre sí compartiendo el 
mismo espacio interno. Sus membranas se continúan con las de la 
membrana nuclear y se pueden extender hasta las proximidades de 
la membrana plasmática. 
 
• Retículo endoplasmático liso Red 
constituida por finos túbulos interconectados y cuyas membranas 
se continúan con las del retículo endoplasmático rugoso pero sin 
llevar ribosomas adheridos. 
 
 
Funciones: 
 
• Participa en el transporte celular y en la síntesis de sustancias 
cómo lípidos, triglicéridos y esteroides. 
 
• Dispone de sustancias que actúan para desintoxicar compuestos 
como el alcohol y otras sustancias químicas. 
 
• Abunda en las células musculares estriadas (De la musculatura 
estriada o esquelética y en la musculatura del cardíaca). 
 
Procesos celulares en los que participa 
 
1. SÍNTESIS DE LÍPIDOS: Las membranas del Retículo 
endoplasmático liso (REL) producen la mayoría de los 
lípidos requeridos para la elaboración de las nuevas 
membranas de la célula. Intervienen en la elaboración de 
lípidos que se encuentran en las hormonas sexuales, en el 
cortisol y en la producción de colesterol. Además sintetizan 
lípidos que serán almacenados en el propio retículo. 
 
 
2. RESERVORIO DE CALCIO: El REL en las células 
musculares que toma el nombre de retículo sarcoplásmico 
(RS) adoptando una conformación muy especializada. 
Actúan como reservorio de iones de calcio (Ca2+). Cuando 
se produce la contracción muscular se da la liberación de los 
iones de calcio almacenados en el RS hacia el citoplasma. 
Estos iones citoplasmáticos ponen en marcha la contracción 
muscular. 
 
 
3. DETOXIFICACIÓN Y GLUCOGENOLISIS: El REL en las 
células hepáticas está involucrada en estás dos funciones. La 
detoxificación consiste en la transformación de drogas y 
compuestos nocivos en compuestos más simples que puedan 
ser excretados cómo orina. El REL también está involucrado 
en la glucogenolisis, la ruptura del glucógeno para liberar 
glucosa. La glucosa de los alimentos es aprovechada en gran 
parte y la que no es utilizada se almacena en el cuerpo como 
grasa y glucógeno. 
• Retículo endoplasmático rugoso 
Se caracteriza por la presencia de ribosomas unidos a su membrana 
que sirven para que las proteínas que fabrican los ribosomas vayan 
al interior del retículo endoplasmático (RE). El retículo 
endoplasmático rugoso (RER) está formado por más cisternas que 
túbulos o vesículas. 
 
 
Funciones: 
• Ayuda a mantenerel medio interno celular estable al evitar que 
proteínas sean liberadas al citoplasma, consiguiendo de esta forma 
que las proteínas no interfieran en el correcto funcionamiento de la 
célula y sean liberadas cuando sea necesario. 
 
• Realiza un control de las proteínas sintetizadas (Las defectuosas 
son sacadas al citoplasma y eliminadas). 
 
 
Vía Secretora: 
- RER→ Aparato Golgi→ Vesículas de secreción. 
- Otras proteínas van del Reg al Aparato Golgi y de ahí a la 
membrana plasmática y quedan incrustadas en ella. 
- Otras van del Reg al Aparato Golgi→ Lisosomas. 
- Otras quedan en el RE y allí cumplen su función. 
- Unas van al Golgi y quedan ahí mismo y cumplen su función. 
 
 
 
Ribosomas Complejos macromoleculares de proteínas 
y ARN que se encuentran en el citoplasma, mitocondrias y en el 
RE. No existen endomembranas en su estructura (No son 
organulos). 
 
Existen 2 tipos de ribosomas: 
 
- RIBOSOMAS ADHERIDOS A LA MEMBRANA: 
Adheridos al lado citoplasmático del RER. Las proteínas 
aquí sintetizadas luego de pasar al RER van al Aparato Golgi, 
a la membrana plasmática o forman parte de vesículas 
secretoras o de lisosomas. 
 
- RIBOSOMAS LIBRES: No están unidos a ninguna 
membrana. Sintetizan otras proteínas codificadas en el ADN 
nuclear que tendrán destinos como el núcleo, mitocondrias o 
peroxisomas. 
 
 
 
 
 
Aparato de Golgi Organulo presente en todas las 
células excepto eritrocitos y células epidérmicas. Pertenece al 
sistema de endomembranas del citoplasma celular. Está compuesto 
por cisternas, estás se agrupan (de 4 a 8) rodeadas de membranas 
formando el dictiosoma. Modifica las vesículas provenientes del 
retículo endoplasmático rugoso. 
 
Se divide en 3 regiones: 
 
- Cis- Golgi: interna y más próxima al RE. 
- Medial: es su zona de transición. 
- Trans- Golgi: está más cerca de la membrana plasmática. 
 
 
Funciones del Aparato de Golgi: 
 
• Modificación de sustancias sintetizadas en el RER. 
• Secreción celular. 
• Producción de membrana plasmática. 
• Formación de los lisosomas primarios. 
 
 
 
 
 
Lisosomas Organulos formados por el RER y luego 
empaquetados por el complejo de Golgi. 
 
Funciones: 
 
- Digestión celular. 
- Mantenimiento del equilibrio iónico. 
- Eliminación de patógenos. 
- Degradación de desechos celulares. 
- Regulación del metabolismo celular. 
 
 
Enzimas más importantes del Lisosoma: 
 
- LIPASAS: Que dirigen los lípidos. 
- GLOCUSIDASAS: Que dirigen los carbohidratos. 
- PROTEASAS: Que dirigen las proteínas. 
- NUCLEASAS: Que dirigen los ácidos nucleicos. 
 
 
 
 
 
Proceso de digestión celular y 
formación de los Lisosomas 
 
El material proveniente del exterior celular ingresa a la célula por 
endocitosis o fagocitosis. 
Una vez incorporadas al citoplasma se denominan endosoma 
temprano o fagosoma. 
Una vesícula brota del aparato de Golgi con un contenido de 
enzimas hidrolíticas. 
El lisosoma primario se fusiona con el endosoma temprano o con 
el fagosoma formando al lisosoma secundario. 
Lo que queda del lisosoma secundario después de la absorción es 
un cuerpo residual. 
Son responsables de la autofagia (Proceso en el que se eliminan las 
partes obsoletas de la célula). 
 
 
 
 
Peroxisomas Organelas celulares presentes en todas 
las células eucariotas excepto en el eritrocito maduro. 
 
Funciones: 
• β-oxidación de los ácidos grasos. 
• Síntesis de ácidos biliares. 
• Biosíntesis de éterfosfolípidos (plasmalógenos). 
• α-oxidación de ácido fitánico. 
• Biosíntesis de isoprenoides (Colesterol). 
• Oxidación de ácido L- pipecólico. 
• Metabolismo del oxígeno: catalasa. 
•Detoxificación del glioxalat :alanina glioxilato-amino transferasa. 
 
 
 
 
Envoltura Nuclear Organulo que está formado por 
una membrana exterior y una interior y una bicapa lipídica que 
encapsula todos los contenidos del núcleo con proteínas asociadas. 
 
Funciones: 
• Protección del material genético. 
• Regulación del intercambio de moléculas. 
• Organización del material genético. 
• Regulación de la expresión genética. 
• Comunicación con otras estructuras celulares. 
 
 
 
Membrana Plasmática Membrana formada por 
una bicapa de fosfolípidos que separa al contenido celular del 
ambiente que la rodea. 
 
Funciones: 
• Realiza el transporte de nutrientes al interior de la célula. 
• Lleva a cabo el desecho de residuos metabólicos. 
• Evita o previene el ingreso de materiales no deseados y la 
prevención de la salida de materiales que la célula necesita. 
• Permite la conservación del pH y el mantenimiento de la presión 
osmótica del citosol. 
• Ayuda al reconocimiento de otras células por las glucoproteínas 
que poseen de modo que puedan intercambiar metabolitos y formar 
tejidos. 
• Puede unirse con el citoesqueleto y la matriz celular para 
mantener la forma de la célula y fijar la ubicación de las proteínas 
membranales. 
• Puede participar en diferentes respuestas de la célula por cuanto 
en ella se pueden encontrar enzimas catalizadoras de reacciones en 
la membrana. Las proteínas receptoras en la membrana tienen una 
forma específica que depende del mensajero químico que lo active. 
 
 
 
 
Vesículas Orgánulos pequeños encapsulados esféricos 
rodeados por membranas, formados por otras membranas 
preexistentes, que son capaces de transferir moléculas entre 
diferentes compartimentos. 
 
Funciones: 
• Transportan o almacenan material en su interior. 
• Posibilitan el intercambio de membranas entre los distintos 
compartimientos celulares y transfieren las membranas 
ensambladas en el retículo endoplasmático hacia el aparato de 
Golgi, el cual las transporta a diferentes lugares. 
 
 
 
 
Vacuolas Al igual que las vesículas, son segmentos de 
membrana que encierran un espacio dentro de la célula. Son de 
mayor tamaño que las vesículas y su función específica varía. Las 
funciones de las vacunas son diferentes para células animales y 
vegetales. 
 
Funciones: 
• El pH de las vacuolas les permite realizar procedimientos de 
homeóstasis dentro de la célula. 
• Participan en procesos de exocitosis y endocitosis.