Vacuola

Son sacos membranosos que pueden ocupar de un 30 a un 90% del volumen celular. Además, constituyen organelos propios de las células vegetales, aunque usualmente en la célula animal hay vacuolas que son pequeñas cuya misión es la reserva de nutrientes; y son compartimientos cerrados que contienen diferentes fluidos, tales como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos. Cabe mencionar, que en una misma célula pueden coexistir distintas vacuolas con diferentes funciones.

Estructura

Se estructuran como grandes sáculos, separados del citosol de las células por una membrana sencilla llamada tonoplasto.

Tipos

*Alimenticias: Se forma cuando una célula ingiere alimentos.

*Digestivas: Se forma al unirse a los lisosomas para digerir y absorber las sustancias nutritivas que están en ellas.

*Contráctiles: Mantienen el equilibrio osmótico al regular el contenido de agua intracelular.

*Hídricas: Cuya función es controlar la cantidad de agua que hay en el interior de la célula, expulsándola si es demasiada.

*De reserva: Como las que almacenan proteínas en las semillas o de almacena ciertas sustancias.

Funciones

*Acumula primeramente agua, pero también almacena nutrientes, materiales, residuos y los desechos que van al exterior.

*Mantienen la presión hidrostática en las células vegetales.

*Desempeña un papel central al mantener la rigidez de la pared celular incrementan el tamaño celular, así como la superficie expuesta al ambiente, con una mínima inversión de materiales estructurales por parte de la célula. 

*Son las encargadas de mantener la turgencia celular.

*Puede funcionar como un compartimiento de degradación de sustancias.

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Aparato de Golgi

Es un centro de procesamiento y compactación de materiales que se mueven a través de la célula y salen de ella. Cada complejo de Golgi recibe vesículas del retículo endoplasmático, modifica sus membranas y sus contenidos e incorpora los productos terminados en vesículas de transporte que los llevan a otras partes del sistema de endomembranas, a la superficie celular y al exterior de la célula. Por otra parte, en algunas células animales, el complejo de Golgi se sitúa a un lado del núcleo; otras células animales y vegetales tienen muchos complejos de Golgi dispersos por toda la célula.

Estructura

Conjunto de sáculos aplanados que derivan de invaginaciones de la membrana nuclear o del retículo endoplasmatico rugoso, y se apilan uno sobre otro. Asimismo, está formado por pilas de sacos membranosos y aplanados llamados cisternas, donde cada una tiene un espacio interno, o iluminado.

Por otro lado, en ciertas regiones, las cisternas pueden distenderse en los extremos, formando bulbos, por estar llenas de productos celulares. Cada uno de los sacos aplanados tiene un espacio interno o luz. Además, contiene compartimentos independientes así como otros interconectados. No obstante, este complejo tiene tres áreas, que se conocen como cara cis y cara trans (o región cis y trans), y la región media entre ambas.

Normalmente, la cara cis (la superficie de entrada) se orienta hacia el núcleo y recibe materiales de las vesículas de transporte procedentes del RE. La cara trans (la superficie de salida), se orienta hacia la membrana plasmática; empaqueta moléculas en vesículas y las transporta fuera del complejo de Golgi.

Funciones

*Procesa, clasifica,  modifica y distribuye compuestos orgánicos relacionados con lo producido en el retículo endoplasmático, que posteriormente es embalado y enviado a donde haga falta.

*En las células animales, el complejo de Golgi fabrica los lisosomas.

*Sintetiza algunos carbohidratos.

*Modifica, empaca y madura proteínas y lípidos.

*Almacena Proteínas y nutrientes.

*Desempeñan un papel importante en el ensamble de materiales para la pared celular en expansión, puesto que producen polisacáridos extracelulares.

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Retículos Endoplásmaticos

Son una extensa red membranosa que fabrican y transportan materiales dentro de la célula; está formado por túbulos ramificados limitados por membranas y sacos aplanados que se extiende por todo el citoplasma y se conectan con la doble membrana que envuelve al núcleo.

Estructura

1) Liso: Tiene apariencia tubular y carece de ribosomas en la superficie externa y en él se localizan las enzimas detoxificantes. Son abundantes en células especializadas en la síntesis lipídica o en el metabolismo de lípidos, como las células glandulares que producen hormonas esteroides y también se encuentra muy desarrollado en las células hepáticas, donde parece estar relacionado con varios procesos de desintoxicación.

Funciones

*Cataliza la síntesis de muchos lípidos y carbohidratos.

*Ayuda en la desintoxicación de sustancias dañinas para la célula.

*Almacenamiento de iones de calcio y grasas.

*Es el sitio principal para la síntesis de fosfolípidos y colesterol necesarios para la formación de las membranas celulares.

*es importante para degradar enzimáticamente el glucógeno almacenado (el hígado ayuda a regular la concentración de glucosa en la sangre).

2) Rugoso: Es aquel que contiene ribosomas salpicados por la superficie externa, y son abundantes en células que producen proteínas de exportación. 

Funciones

*Se encarga de la síntesis y embalaje de proteínas y ciertos lípidos.

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Cloroplasto

Son los organelos celulares de 5 μm de longitud, que contienen clorofila y son fotosintetizadores. Generalmente se concentran cerca de la superficie de la célula vegetal. Los cloroplastos (chloro significa "verde").

Estructura

Son estructuras con forma normalmente de disco y sus partes son:

a) Membranas: Al igual que las mitocondrias, tienen un sistema de membranas plegadas, la cual encierran el cloroplasto y lo separan del citosol.

*Membrana Externa: Es muy permeable, contiene numerosas proteínas que regulan los intercambios de sustancias con el citosol.

*Membrana Interna: Es lisa menos permeable que la externa y con numerosas proteínas especializadas en el transporte selectivo de sustancias, y rodea un espacio lleno de líquido llamado estroma.

b) Estroma: Es la cavidad interna del cloroplasto y contiene: Enzimas implicadas en el metabolismo fotosintético. Además, tiene ADN circular bicatenario, ribosomas (de tipo 70S, como los bacterianos), gránulos de almidón, lípidos y otras sustancias.

c) El Espacio Intermembrana: Es un pequeño espacio situado entre la membrana cloroplástica externa y la interna.

d) Tilacoides: Son sacos aplanados que forman parte de la estructura de la membrana interna del cloroplasto, sitio de las reacciones captadoras de luz de la fotosíntesis y de la fotofosforilación. No obstante, las membranas de los tilacoides contienen sustancias como los pigmentos fotosintéticos (clorofila, carotenoides, xantófilas), diversos lípidos, proteínas de la cadena de transporte de electrones fotosintética y enzimas, como la ATP sintasa.

e) Las Granas: Son cuerpos cilíndricos formados por el apilamiento colectivo de tilacoides los cuales se conectan entre ellos formando una red de cavidades. 

f) Tilacoides de Estroma o Lamelas: Son sáculos que se extienden por el estroma y comunican los tilacoides con las diferentes granas.

Funciones

*Produce energía química a partir de energía lumínica.

*Es el encargado de la Fotosíntesis.

*Producen sustancias nutritivas en las células vegetales.

*Fija la energía lumínica y la transforma en energía química para la fotosíntesis.

*Exporta la glucosa sintetizada a la mitocondria.

*Las membranas de los tilacoides contienen los pigmentos fotosintéticos, principalmente clorofilas y carotenoides.

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Mitocondria

Son organelos limitados por membrana en las cuales las moléculas orgánicas que almacenan energía química son degradadas y la energía liberada es envasada en unidades más pequeñas. En promedio miden 3 µm de largo y su diámetro es de 5 µm. Su número varía según el tipo celular.

Estructura

Pueden adoptar diferentes formas y está compuesta por

a) Dos Membrana: 

*La Externa: Es una pared lisa permeable y móvil que permite el paso de  muchas moléculas a través de ella.

*La Interna: Se pliega para formar crestas y rodear la matriz y son superficies de trabajo para las reacciones mitocondriales. Además, regula estrictamente el tipo de moléculas que la pueden atravesar. Por otra parte, las crestas aumentan considerablemente el área superficial de la membrana mitocondrial interna, proporcionando una mayor superficie para las reacciones químicas que transforman la energía química de las moléculas alimenticias en energía de ATP. La membrana contiene las enzimas y otras proteínas necesarias para estas reacciones.

b) Espacio Intermembranoso: Se puede distinguir como una pared rígida y térmicamente conductora, que se forma entre las membranas mitocondriales externa e interna; aunque cabe recalcar que es muy selectiva, por lo tanto es semipermeable a la intervención en la transferencia del enlace de alta energía del ATP.

c) La Matriz Mitocondrial: Es el compartimento limitado por la membrana mitocondrial interna, contiene enzimas que degradan las moléculas alimenticias y convierten su energía a otras formas de energía química. También se le denomina mitosol, contiene iones, metabolitos para oxidar, moléculas de ADN circular bicatenario (muy similar al ADN bacteriano), ribosomas, ARN mitocondrial y todo lo necesario para la síntesis de ATP. 

Funciones

*Son el asiento de las reacciones químicas que suministran energía para las actividades celulares.

*Se lleva a cabo la respiración celular aeróbica.

*Participa en la transformación de los alimentos en moléculas químicas, biológicamente útiles.

*Transformación de la energía que procede de la glucosa o de lípidos en energía de ATP mediante la fosforilación oxidativa..

*Tienen una función importante en la apoptosis, que es la muerte celular programada.

*Almacena sustancias como iones, agua y algunas partículas.

*Se produce el 90% de la energía celular.

*Tiene lugar el ciclo de Krebs y la beta-oxidación de ácidos grasos, así como reacciones de síntesis de urea y grupos hemo, todo lo cual genera una cantidad importante de energía química que luego es liberada al citoplasma celular.

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Citoplasma

Es en donde están suspendidos los organelos celulares y tiene disueltas muchas sustancias alimenticias; además, comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo.

Estructura

Es un medio acuoso, de apariencia  viscosa, el cual está compuesto por agua (85-90%), carbohidratos, lípidos, proteínas y sales minerales. Y se divide en:

*Ectoplasma: Se encuentra más cerca de la membrana y es más rígida

*Endoplasma: Se encuentra más cerca del núcleo y es más fluido.

Funciones

*Tiene lugar la mayor parte de las reacciones metabólicas de la célula.

*Forma el huso cromático, en la división celular.

*Forma a los cilios y flagelos que son los que aportan el movimiento a la célula.

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Pared Celular

Es una estructura extracelular que rodea completamente a la célula, incluida la membrana plasmática. Y se encuentra por fuera de la célula vegetal y es construida por la misma célula.

Estructura

Está formada por 3 capas y por una red de microfibrillas de celulosa, polisacáridos y glípoproteinas. Contienen polisacáridos y polímeros complejos conocidos como peptidoglicanos, formados a partir de aminoácidos y azúcares.

Funciones

*Brinda protección mecánica.

*Ayuda a la rigidez de las células vegetales.

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Membrana Celular

Consiste en una delgada capa de fosfolípidos y proteínas que tiene entre 7 y 9 nanómetros de grosor y no puede ser resuelta por el microscopio óptico, pero con el microscopio electrónico, puede verse como una doble línea delgada y continua. No obstante, esta rodea a la célula, aislando el contenido celular de su entorno; y se caracteriza por ser selectivamente permeable, es decir, deja pasar sustancias de acuerdo con las necesidades de la célula en ese momento.

Estructura

Se forman a partir de bicapas de fosfolípidos  en las cuales están embutidas moléculas de proteínas y de colesterol. Asimismo, la mayoría de las membranas tiene aproximadamente 40% de lípidos y 60% de proteínas, aunque existe una variación considerable.

Por otra parte, las moléculas de fosfolípido están dispuestas en una bicapa, con sus colas hidrofóbicas apuntando hacia el interior y sus cabezas hidrofílicas de fosfato apuntando al exterior.

Por otro lado, las moléculas de colesterol se encuentran insertas entre las colas hidrofóbicas, las proteínas embutidas en la bicapa se conocen como proteínas integrales de membrana.

Funciones

*Regula el tránsito de sustancias hacia fuera y hacia adentro de la célula para así proteger su integridad estructural y funcional.

*Permite a la célula mantener las condiciones internas.

*Define los límites de la célula.

*Ayuda a mantener la forma de la célula.

*Se comunica con otras células.

*Permite el paso de sustancia que proveen de “alimento” a los diferentes organelos.

*Actúa como una barrera selectivamente permeable respecto al medio circundante.

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