Envoltura Nuclear

Formada por una doble membrana con poros, que controla y regula la comunicación entre el citoplasma y el nucleoplasma. Constituida por:

• Membrana externa: en su cara externa presenta ribosomas adosados. Está en comunicación con el retículo endoplasmático rugoso y puede ejercer sus mismas funciones.
• Membrana interna: tiene unas proteínas de membrana que sirven de anclaje para las proteínas que constituyen la lámina nuclear.
• Lámina nuclear: capa densa de proteínas, situada debajo de la envoltura interna y con características semejantes a los filamentos intermedios del citoesqueleto.
• Poros nucleares: orificios que se distribuyen por toda la envoltura nuclear. Su número aumenta al incrementarse la actividad celular.

1. Funciones

Separa el citoplasma del nucleoplasma, regula el intercambio de sustancias a través de los poros, interviene en la constitución de los cromosomas previa a la división celular y participa en la distribución de las masas de cromatina en el nuevo núcleo.

Nucleoplasma

Medio interno del núcleo. Es una dispersión coloidal en forma de gel, compuesta por agua, sales disueltas y proteínas. Presenta una red de proteínas que mantiene fijos el nucléolo y las fibras de cromatina. En él se producen la síntesis y el empaquetamiento de los ácidos nucleicos y de los nucleótidos de ARN y ADN.

Nucléolo

Corpúsculo esférico carente de membrana que se encuentra en el interior del núcleo. Puede haber dos o tres en el interior del núcleo. En la división del núcleo, el nucléolo desaparece y después se vuelve a formar a partir de la desespiralización de los cromosomas. Está constituido por ARN y proteínas, y sintetiza el ARN nucleolar. Se distinguen dos zonas:

• Zona fibrilar: se encuentra en el interior y está constituida por ARN nucleolar asociado con proteínas.
• Zona granular: está en la periferia del nucléolo, formada por ARN ribosómico asociado con proteínas.

Cromatina

Formada por filamentos de ADN y proteínas. La cromatina se forma a partir de los cromosomas que se descondensan cuando finaliza la división del núcleo. Se distinguen la heterocromatina (no se descondensa completamente durante la interfase) y la eucromatina (se descondensa totalmente durante la interfase).

1. Estructura de la cromatina

Constituida por una sucesión de nucleosomas, que forman el filamento nucleosómico. Esta fibra se mantiene enrollada sobre sí misma. Al estar la cromatina fuertemente empaquetada en el núcleo de los espermatozoides, se encuentra en un estado denominado estructura cristalina.

2. Función de la cromatina

• Contener la información genética sobre la estructura y funcionamiento del organismo. Cada molécula de ADN origina dos moléculas iguales, que quedan unidas por un punto y se enrollan sobre sí mismas formando las dos cromátidas de cada cromosoma, así se duplica la información biológica antes de la división celular.
• Proporcionar la información biológica necesaria para efectuar la síntesis de los diferentes ARN.

Cromosomas

Constituidos por una fibra de cromatina condensada sobre sí misma. Presentan forma de bastoncillo. Constan de:

• Centrómero: estrechamiento de la cromátida, que separa dos brazos.
• Brazos cromosómicos: cada una de las dos partes que quedan unidas por el centrómero.
• Constricción secundaria: estrechamiento que se sitúa cerca del telómero.
• Cinetocoro: estructura proteica de forma discoidal situada en el centrómero que actúa como centro organizador de microtúbulos.

Los cromosomas se forman en el núcleo poco antes de iniciarse su división y quedan inmersos en el citoplasma cuando se rompe la envoltura nuclear.

Forma y tipos

Hay dos tipos de cromosomas según la fase de división:

• Cromosoma metafásico: tiene dos cromátidas unidas. Se encuentra en este estado durante la profase y la metafase.
• Cromosoma anafásico: formado por una sola cromátida. Proviene de un cromosoma metafásico que se ha escindido al comienzo de la anafase.

Tipos de cromosomas según la posición del centrómero:

• Metacéntrico: el centrómero se encuentra en la mitad del cromosoma.
• Submetacéntrico: los brazos cromosómicos son un poco desiguales.
• Acrocéntrico: los brazos cromosómicos son muy desiguales.
• Telocéntrico: el centrómero está en la región del telómero.

Función

Transferir la información genética contenida en el ADN de la célula madre a las células hijas, mediante la duplicación previa.

Citoplasma

Parte de la célula comprendida entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Constituido por citosol, citoesqueleto, orgánulos e inclusiones citoplasmáticas.

1. Citosol

Medio líquido interno del citoplasma. Delimitado por el sistema membranoso celular, ocupando el espacio situado entre la membrana plasmática, la envoltura nuclear y la membrana de los diferentes orgánulos.

1.1. Estructura y funciones

Es un medio acuoso, con un 85% de agua, en el que hay disueltas gran cantidad de moléculas formando una dispersión coloidal. Estas moléculas son prótidos, lípidos, glúcidos, ácidos nucleicos, nucleótidos, nucleósidos, productos del metabolismo y sales minerales. Su contenido de agua puede variar, presentando forma de sol (fluida) y forma de gel (viscosa).

Actúa como regulador del pH intracelular y en este compartimento, en el que hay un alto contenido de enzimas, se realiza la mayoría de las reacciones metabólicas celulares. Las principales reacciones metabólicas que tienen lugar en el citosol son: gluconeogénesis (reacciones de síntesis del glucógeno), glucogenólisis (procesos de degradación del glucógeno), biosíntesis de aminoácidos (síntesis de proteínas), modificaciones proteicas (proteínas recién formadas tienen modificaciones), lipogénesis (biosíntesis de ácidos grasos), fermentación láctica y muchas reacciones en las que intervienen el ATP y el ARNt. Todos estos procesos se pueden realizar gracias a la comunicación entre el nucleoplasma y el citosol, a través de los poros de la membrana nuclear.

Citoesqueleto

Red de filamentos proteicos, con función esquelética, que constituyen el andamio interno de la célula. Existe un elevado número de pequeñas proteínas asociadas que unen los filamentos entre sí y a estos con el sistema membranoso celular. Hay tres tipos de filamentos:

1. Microfilamentos

Componentes más abundantes del citoesqueleto, son filamentos de actina enrollados en forma de hélice, y de miosina, formados por haces de moléculas de miosina.

Funciones:

• Mantener la forma de la célula (constituyen una estructura reticular densa situada bajo la membrana plasmática).
• Generar la emisión de pseudópodos (el desplazamiento celular y la fagocitosis que realizan algunas células es posible gracias a esto).
• Generar y estabilizar las prolongaciones citoplasmáticas (como el caso de las microvellosidades).
• Posibilitar el movimiento contráctil de las células musculares.

2. Filamentos intermedios

Constituidos por proteínas filamentosas y presentan un grosor intermedio entre microfilamentos y microtúbulos.

Tipos:

• Neurofilamentos (se hallan en el axón de las neuronas).
• Tonofilamentos (se encuentran en las células epiteliales).
• Filamentos de vimentina (muy abundantes en el tejido conjuntivo).
• Filamentos de desmina (se localizan en células musculares).

Ejercen funciones estructurales. Se encuentran en células que suelen estar sometidas a esfuerzos mecánicos.

3. Microtúbulos

Filamentos tubulares constituidos por tubulina. Se originan a partir del centro organizador de microtúbulos, que en las células animales se denomina material pericentriolar del centrosoma y en las vegetales material birrefringente. Son estructuras cilíndricas y huecas constituidas por polímeros de dos proteínas globulares unidas, constituyendo protofilamentos.

Funciones:

• Realizar el movimiento de la célula.
• Servir de base para estructurar el citoesqueleto.
• Determinar la forma de la célula.
• Organizar la distribución interna de los orgánulos.
• Movilizar los cromosomas.

Centrosoma

Centro dinámico de la célula, porque corresponde a la zona del citoplasma donde se encuentra el centro organizador de los microtúbulos. Es el responsable de los movimientos de la célula. Hay dos tipos: centrosomas con centriolos (se encuentran en células de algas, protozoos y animales) y centrosomas sin centriolos (se hallan en las células de los hongos y en la de los vegetales superiores).

1. Estructura y función

En un centrosoma con centriolos se encuentra:

• Material pericentriolar: centro organizador de microtúbulos, material ópticamente muy denso.
• Áster: conjunto de microtúbulos radiales que salen a partir del material pericentriolar. Los centrosomas sin centriolos no tienen áster.
• Diplosoma: conjunto de dos centriolos dispuestos perpendicularmente entre sí. Cada centriolo consta de nueve grupos de tres microtúbulos que se disponen formando un cilindro.

Cilios y flagelos

Prolongaciones citoplasmáticas móviles, situadas en la superficie celular, que presentan una estructura interna formada por 9 dipletes de microtúbulos y 2 microtúbulos centrales. Ambos presentan el mismo grosor pero se diferencian en que los cilios son más cortos y se encuentran en gran número, mientras que los flagelos son más largos y su número es más reducido.

1. Estructura y función

• Tallo: presenta un eje interno denominado axonema, formado por dos microtúbulos centrales, rodeados por una vaina central, un sistema de nueve pares de microtúbulos periféricos, un medio interno y una membrana plasmática que lo recubre.
• Zona de transición: formada por dipletes como el tallo, pero a diferencia de este, no tiene microtúbulos centrales ni está rodeada de membrana plasmática.
• Cinetosoma: consta de tripletes en lugar de dipletes y se distinguen la superior o distal, que tiene la misma estructura que un centriolo, y la inferior o proximal, que tiene un eje central proteico del que salen láminas radicales hacia los 9 tripletes de la periferia.
• Raíz: conjunto de microfilamentos con función contráctil.

Ribosomas

Estructuras globulares, carentes de membrana, constituidas por varios tipos de proteínas asociadas a ácidos ribonucleicos ribosómicos procedentes del nucléolo. Existen en todas las células. Se encuentran dispersos en el citosol o adheridos a la membrana del retículo endoplasmático rugoso.

1. Estructura y función

En las células eucariotas, son corpúsculos esféricos, de textura porosa, con una velocidad de sedimentación de 80 S y que están constituidos por una subunidad pequeña (sedimenta a valores de 40 S) y una subunidad grande (con una velocidad de sedimentación de 65 S). En el citoplasma las dos unidades se encuentran separadas y únicamente se unen para sintetizar proteínas.

Son responsables de la síntesis de proteínas. Inicialmente el ARNm se une a la subunidad pequeña del ribosoma y posteriormente a la subunidad grande, y así se inicia la traducción del mensaje del ARNm. Una vez terminada la síntesis de proteínas las subunidades se separan.

Pared celular

Cubierta gruesa y rígida que rodea a las células vegetales, las de hongos y las de bacterias.

1. Pared celular de los vegetales

Formada por una red de fibras de celulosa y una matriz, en la cual hay agua, sales minerales, hemicelulosa y pectina. La propia célula secreta la celulosa, la cual se dispone formando sucesivamente las siguientes capas:

• Lámina media: primera capa que se sintetiza.
• Pared primaria: segunda capa que se genera, delimita externamente la célula vegetal.
• Pared secundaria: es la tercera y última capa que se produce. Constituye una cubierta que perdura tras la muerte de la célula.

La matriz se puede impregnar de lignina, suberina, cutina, taninos y sustancias minerales, como el carbono de calcio y la sílice.

Da forma y rigidez a la célula e impide su ruptura. La célula vegetal contiene en el citoplasma una elevada concentración de solutos que originan una corriente de agua hacia el interior celular. Si no fuera por la pared celular, la célula se hincharía tanto que acabaría rompiéndose.