TALLER Fraccionamineto y ultraestructura celular - biologia celular docx

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Universidad pedagogica y tecnologica de Colombia
Facultad de Ciencias Básicas – Escuela de Biología
Biología celular
TALLER - Fraccionamiento y ultraestructura celular
OBJETIVO
• Analizar la morfología de los organelos celulares y relacionarla con la función.
INTRODUCCIÓN
Una de las principales características de la célula eucariota es la presencia de
compartimentos delimitados por membrana que están físicamente separados de la
membrana plasmática. El compartimiento más notable es el núcleo, el cual alberga el
material genético en forma de ADN. Entre la membrana plasmática y la envoltura
nuclear está el citoplasma, que consiste en una emulsión coloidal fina de aspecto
granuloso que alberga y facilita el movimiento de organelos que cumplen diferentes
funciones. En el citoplasma ocurren muchos procesos bioquímicos.
A través del citoplasma se extienden una serie de canales membranosos que
conforman el retículo endoplasmático (RE). Hay regiones del RE en las que pueden
encontrarse ribosomas unidos a la cara externa de las cisternas. Estas regiones se
denominan RER (retículo endoplasmático rugoso). Cuando no hay ribosomas unidos a
las cisternas, esta estructura se conoce como REL (retículo endoplasmático liso).
Las membranas del RER junto con los ribosomas libres del citoplasma forman la base
estructural de un sistema que sintetiza y distribuye proteínas. Algunas de las proteínas
sintetizadas pasan al aparato de Golgi donde son modificadas. Adicionalmente, el
aparato de Golgi empaqueta proteínas de secreción, algunas de membrana plasmática,
estructurales del espacio extracelular y las proteínas destinadas a los lisosomas. Los
lisosomas son organelos que contienen enzimas hidrolíticas encargadas de la digestión
celular.
Existen conexiones ocasionales entre los compartimientos membranosos del
citoplasma, pero ninguno es continuo con la membrana plasmática.
Con la excepción de algunos protozoos anaerobios, todas las demás células eucariotas
poseen mitocondrias, que tienen como función principal la producción de energía en
forma de ATP. Las células eucariotas poseen además otros organelos no membranosos
como los microtúbulos y microfilamentos que participan en muchos procesos relativos
al movimiento y mantenimiento de la estructura celular. Ejemplos de dichos procesos
son: el desplazamiento de los cromosomas a los polos de la célula en la división celular,
el transporte mediante vesículas de material en el interior del citoplasma y hacia la
membrana plasmática, el flujo citoplasmático y la propulsión celular a través del medio
ambiente líquido por medio de cilios y flagelos.
El citoplasma puede presentar acumulación de macromoléculas llamadas inclusiones,
derivadas de las actividades metabólicas propias de la célula, algunas de estas están
compuestas de glucógeno, almidón, lípidos y gránulos de lipofuscina; también se
pueden adquirir de manera exógena como moléculas con carbono, producto de la
fagocitosis de los macrófagos.
SELECCIONE Y EXPLIQUE: (Todas las respuestas deben tener sustento bibliográfico,
referenciado no solo de los libros indicados aquí, sino también de artículos científicos)
No. 1 – Envoltura Nuclear: La envoltura nuclear es un sistema de dos membranas que
separa el interior nuclear del citoplasma circundante. A la membrana externa se le
adhieren ribosomas activos en la síntesis de proteínas. La membrana interna no tiene
ribosomas pero está asociada al material cromosómico (heterocromatina). Las dos
membranas están separadas por el espacio intermembranoso.
- Identifique la o las micrografías en las que se evidencia la envoltura nuclear. Se
evidencia en la fase de velocidad baja de una centrifugación diferencial.
- Explique cuál es la función del núcleo y cuál es la razón (biológica) de que su
envoltura sea un sistema formado por dos membranas.
-
● R: el núcleo celular aísla y protege el material genético, regula el
funcionamiento celular e interviene en la división celular ya que en este se
presenta la replicación y la transcripción de ADN, su envoltura se compone
de una doble membrana debido a el ingreso de sustancias como enzimas o
proteínas.
No. 2 – Cromatina: compuesta de ADN y proteínas puede presentarse en diferentes
grados de condensación ya sea en forma de eucromatina o de heterocromatina.
- Explique cuál es la diferencia entre eucromatina y heterocromatina?
R: La heterocromatina y la eucromatina son las dos formas o niveles de
compactación que presenta la cromatina durante la interfase.
● eucromatina: forma más descondensada de la cromatina, la cual permite la
expresión genética, es la forma más abundante durante la interfase.
● Heterocromatina: forma más condensada de cromatina, la cual no permite
la expresión genética. De esta hay dos tipos: la constitutiva, esta nunca se
expresa; y la facultativa; la cual puede pasar a ser eucromatina y expresarse.
- Identifique la o las micrografías en las que se evidencia la cromatina. Se evidencia
en la fase de velocidad alta de una centrifugación diferencial.
No. 3 – Nucléolo: región enriquecida de ARN y proteínas, que se puede diferenciar
claramente al interior del núcleo. Tiene un componente granular que contiene
partículas de 15 a 20nm de ancho (algo más pequeñas que los ribosomas), es la zona
más externa del núcleo. Posee además un centro fibrilar (denso y/o con fibrillas) que
mide de 5 a 10 nm, se encuentra en la zona más interna del nucléolo.
- Explique cuál es la función del nucleolo y su importancia para el desarrollo y trabajo
celular en general?
● R: este orgánulo se constituye principalmente por proteínas y ARN el cual se
sintetiza en este mismo orgánulo. Además de esto, otra de sus funciones es
la transcripción de ARN ribosomal; la cual interviene en la formación de
ribosomas.
- Identifique la o las micrografías en las que se evidencia el nucléolo. Se evidencia en
la fase de velocidad baja de una centrifugación diferencial.
-
No. 4 – El complejo de poro: Existen puntos de unión entre las dos membranas de la
envoltura nuclear caracterizadas por la presencia de complejos de proteínas que
forman una estructura conocida como el poro nuclear, este constituye un sistema de
transporte de sustancias entre el núcleo y el citoplasma. Los ocho gránulos del anillo se
encuentran regularmente espaciados en los bordes del poro sobre ambas superficies
de la envoltura nuclear. Además se observa el tapón electro-denso, formado por
proteínas fibrilares, el cual cierra la luz del poro.
- Explique cómo se realiza el transporte de sustancias desde y hacia el núcleo.
● R: Los poros se componen de más de 50 proteínas que son parte del grupo
de las nucleoproteínas y a la vez complejos moleculares. El transporte de
sustancias hacia el interior y exterior del núcleo, se da debido a que cada
complejo presenta canales por los cuales se difunden por transporte pasivo,
pequeñas moléculas de acuerdo al gradiente de concentración y solubilidad
en agua (500 a 44000 Daltons). En cambio, para la difusión de proteínas
globulares mayores como el DNA o RNA polimerasas estas se unen junto
con proteínas receptoras que están en los complejos del poro y necesitan
energía en forma de GTP o GDP por transporte activo.
- Identifique la o las micrografías en las que se evidencia el complejo del poro
nuclear. Se evidencia en la fase de velocidad alta de una centrifugación diferencial.
No 5 – Retículo endoplásmico rugoso: Las células glandulares que están produciendo
hormonas u otros productos de secreción, desarrollan un RER que ocupa la mayor
parte del citoplasma.
- Explique cuál es la importancia del RER en la funcionalidad celular.
● R: Es una red de membranas dentro de la célula, es importante ya que a
través de este se mueven las proteínas y otras moléculas. Las proteínas se
ensamblan en orgánulos llamados ribosomas. Cuando las proteínas están
destinadas a ser parte de la membrana celular o exportadas fuera de la
célula. Los ribosomas las ensamblan y las añaden al retículo endoplasmático
las cuales le dan a este orgánulo su aspectorugoso.
- Identifique la o las micrografías en las que se evidencia el RER e indique en ellas las
diferentes partes del mismo. Se evidencia en la fase de velocidad media de una
centrifugación diferencial.
No. 6 – Retículo endoplasmático Liso: el REL se desarrolla más en las células que
producen lípidos o esteroides. Identifique los túbulos y las vesículas. Compárelo con la
micrográfica anterior.
- Cuáles son las funciones del REL? ¿Qué diferencias encuentra entre el RER y el REL?
● R: El retículo endoplasmático liso se encarga del metabolismo de lípidos
(hepatocitos). También produce enzimas para la síntesis de lípidos,
fosfolípidos, colesterol y glucolípidos. Cumple la función de detoxificación,
en la cual transforma alcoholes por oxidación los cuales son almacenados y
eliminados por la orina. Se diferencia respecto al retículo endoplasmático
rugoso en que este no tiene ribosomas.
- Identifique la o las micrografías en las que se evidencia el REL. Se evidencia en la
fase de velocidad media de una centrifugación diferencial.
No. 7 – Aparato de Golgi: Identifique la o las micrografías en las que se evidencia este
orgánulo. Se evidencia en la fase de velocidad media de una centrifugación diferencial.
- Mencione cuál es la función del Ap. de Golgi y de cada una de sus regiones.
R: el aparato de Golgi es un sistema de membranas achatadas y apiladas
formado por unas 80 dictiosomas (según el tipo de célula) que se
componen por 40º 60 sáculos (cisternas) los cuales tienen como función
completar la fabricación de algunas proteínas. El aparato de Golgi se puede
dividir en tres regiones funcionales:
● Región Cis-Golgi: recibe vesículas de transición del retículo plasmático que
son el vehículo de transición de las proteínas que contienen las cuales serán
transportadas a la cara externa del aparato de Golgi.
● Región Medial: es una zona de transición.
● Región Trans-Golgi: las vesículas que vienen del retículo endoplasmático se
fusionan con el Cis-Golgi atravesando hasta el Trans-Golgi donde se
empaquetan y envían adonde correspondan. Cada región contiene
diferentes enzimas que modifican las vesículas según el lugar al cual deban
ir.
- Investiga qué tipos de células poseen los aparatos de Golgi más desarrollados y
explique por qué?
R: el aparato de golgi se encuentra en mayor cantidad o más desarrollado en
células procariotas ya que al estar relacionado con ribosomas, estos presentan
subunidades mayores y menores, que se encuentran en mayor cantidad en células
eucariotas.
No. 8 – Lisosomas: Son vesículas pequeñas generalmente esféricas de tamaño variable.
- Identifique la o las micrografías en las que se evidencian los lisosomas. Se evidencia
en la fase de velocidad media de una centrifugación diferencial.
- ¿Cuál es la importancia funcional de los lisosomas a nivel celular?
No. 9 – Mitocondrias:
- Identifique la o las micrografías en las que se evidencian las mitocondrias. Indique
en ellas las partes más importantes. Se evidencia en la fase de velocidad media de
una centrifugación diferencial.
BIBLIOGRAFÍA
- Gartner LP, Hiatt Jl. Atlas en color de histología. México: editorial médica
panamericana 2011.
- Gartner LP, Hiatt Jl. Histología Texto y atlas. México: McGraw-Hill Interamericana
1997
- Geoffrey M. Cooper. La célula. Ed segunda Editorial Marbán. 2002. Biología Celular
y Molecular. Gerald Karp. Tercera Edición. Editorial McGrawHill. Interamericana.
1998.
- Lodish, Berk, Ziporsky, Matsudaira, Baltimore, Darnell Biología Celular y Molecular.
Cuarta Edición. Editorial Médica Panamericana. 2000.