Explorando la Complejidad Celular: De la Membrana al Núcleo

Membrana Plasmática

Definición: Envoltura que delimita, protege y controla el paso de sustancias. Se compone de:

  • Bicapa de Fosfolípidos: Forman la estructura central.
  • Colesterol: Aporta flexibilidad y estabilidad.
  • Proteínas: Integrales (atraviesan la membrana) y periféricas (en la superficie).
  • Oligosacáridos: Unidos a proteínas (glucoproteínas) o lípidos (glucolípidos), se ubican en la cara externa y reconocen moléculas.

El citoesqueleto mantiene la integridad de la membrana.

Mecanismos de Transporte

Transporte Pasivo

Difusión simple: Movimiento a favor del gradiente, sin gasto de energía. Difusión facilitada: Mediada por proteínas.

Transporte Activo

Movimiento en contra del gradiente, con gasto de energía. Se realiza mediante bombas (ej. Na+, K+). Permite la contracción muscular y la transmisión nerviosa.

Pinocitosis

Intercambio de moléculas pequeñas y sustancias disueltas mediante vesículas.

Endocitosis y Exocitosis

Endocitosis: Incorporación de grandes moléculas o microorganismos mediante vesículas. Importante en la defensa y nutrición celular. Exocitosis: Liberación de sustancias al exterior mediante vesículas. Se utiliza para la secreción (hormonas) y la excreción de desechos.

Nota: La defecación es la expulsión de productos no digeridos, un proceso diferente.

Pared Celular (Vegetal)

Capa de celulosa que protege, da resistencia y rigidez. Regula la presión osmótica junto con la vacuola.

Orgánulos

Ribosomas

Orgánulos formados por proteínas y ARN. Sintetizan proteínas. Se encuentran libres o unidos al retículo endoplasmático rugoso (RER).

Retículo Endoplasmático (RE)

Conjunto de vesículas interconectadas que maduran proteínas y lípidos. El RER (con ribosomas) madura proteínas. El RE liso sintetiza y madura lípidos.

Complejo de Golgi

Conjunto de cisternas que modifican, clasifican y empaquetan proteínas del RE en vesículas. Participa en la secreción celular, formación de vacuolas, lisosomas y el tabique celular.

Lisosomas

Vesículas con enzimas digestivas. Digerir sustancias, orgánulos dañados y bacterias. Realizan heterofagia (degradación de sustancias externas) y autofagia (degradación de orgánulos).

Vacuolas (Vegetal)

Vesículas grandes que almacenan agua, sustancias nutritivas, desechos y pigmentos. Controlan la presión osmótica y turgencia junto con la pared celular.

Mitocondria

Orgánulo energético que produce ATP. Posee membrana externa lisa y membrana interna plegada (crestas). La matriz contiene enzimas, ADN, ARN y ribosomas. Realiza la respiración celular.

Respiración Celular

Proceso oxidativo que convierte la glucosa en energía (ATP): C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP

Etapas

  1. Glucólisis: La glucosa se divide en dos moléculas de ácido pirúvico en el citosol.
  2. Descarboxilación Oxidativa del Piruvato: El piruvato se convierte en acetil-CoA en la matriz mitocondrial.
  3. Ciclo de Krebs: El acetil-CoA produce CO2 y poder reductor (H+ y e) en la matriz.
  4. Cadena Transportadora de Electrones y Fosforilación Oxidativa: Los electrones pasan por la cadena en las crestas, generando energía para bombear protones. El flujo de protones de regreso a la matriz a través de la ATP sintasa genera ATP. Los electrones y protones se unen al oxígeno, formando agua.

Reacciones de Óxido-Reducción: Implican transferencia de protones y electrones. El oxígeno es el aceptor final de electrones.