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TEMA 9: LA CÉLULA EUCARIOTA: ORGÁNULOS MEMBRANOSOS Y NÚCLEO CELULAR
1. Los orgánulos membranosos
1.1 Retículo endoplasmático
1.2 Aparato de Golgi
1.3 Lisosomas
1.4 Vacuolas
1.5 Mitocondrias
1.6 Peroxisomas
1.7 Cloroplastos
2. El núcleo celular
2.1 Características generales del núcleo celular
2.2 El núcleo interfásico
. La envoltura nuclear
. El nucleoplasma
. El nucléolo
. La cromatina
2.3 El núcleo mitótico: los cromosomas
1. LOS ORGÁNULOS MEMBRANOSOS
Una de las características principales de las células eucariotas es su compartimentación, es
decir, la separación física de diferentes compartimentos en los que se llevan a cabo distintas funciones
vitales para la supervivencia de la célula. Estos compartimentos delimitados por una membrana son los
orgánulos membranosos.
Se pueden distinguir dos tipos de orgánulos de membrana atendiendo a su estructura y función:
-
El retículo endoplasmático, el aparato de Golgi y las vacuolas, todos ellos formados por
membranas simples e intervienen en la síntesis, la clasificación y el empaquetamiento de
distintas sustancias producidas por la célula.
-
Las mitocondrias, los peroxisomas y los cloroplastos, implicados en el metabolismo
energético de la célula y constituidos, con excepción de los peroxisomas, por un sistema de
membrana doble. Las mitocondrias y los cloroplastos presentan ADN propio y ribosomas 70
S, por lo que se les ha atribuido un origen endosimbiótico.
1.1 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO.
El retículo endoplasmático está formado por una compleja red de membranas que delimitan en
su interior una serie de cavidades, que según la forma que tengan se denominan cisternas (largas y
aplanadas), vesículas (redondeadas) o túbulos (cilíndricos y alargados), todos ellos están comunicados
entre sí y delimitan un espacio interno denominado lumen.
El retículo endoplasmático se comunica a su vez con el complejo de Golgi y con la membrana
nuclear externa.
Se distinguen dos tipos de RE: el retículo endoplasmático rugoso, que posee ribosomas en su
cara externa, y el retículo endoplasmático liso, que carece de ribosomas.
- Retículo endoplasmático rugoso (RER).
Está formado por cisternas y vesículas comunicadas entre sí y que tienen ribosomas adheridos a
la cara citoplasmática de su membrana. Esta es algo más delgada que la membrana plasmática
y presenta proteínas encargadas de fijar los ribosomas (por la subunidad mayor), las
riboforinas.
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Las funciones principales del RER son la síntesis de proteínas mediante los ribosomas de su
membrana, el almacenamiento de estas proteínas en el lumen, la glucosilación de las proteínas,
es decir, la unión a un oligosacárido (que se completará en el aparato de Golgi), y el transporte
de las proteínas hacia los orgánulos, donde se utilizan para constituir membranas.
- Retículo endoplasmático liso (REL).
El REL no contiene ribosomas asociados y forma un sistema de túbulos membranosos
interconectados entre sí y con el RER.
Entre las funciones del REL
destacan:

Síntesis de lípidos. En la
cara citoplasmática del REL
se sintetizan casi todos los
lípidos constituyentes de las
membranas:
colesterol,
fosfolípidos y glucolípidos.
Sólo los ácidos grasos se
sintetizan en el citosol.
Los lípidos sintetizados en el
REL son transportados hacia
otros orgánulos membranosos en forma de pequeñas
vesículas.

Detoxificación. En las
membranas del REL existen
enzimas encargadas de la
detoxificación de sustancias
tóxicas, ya sean producidas
por el metabolismo celular o
que provengan del medio
externo (insecticidas, herbicidas, conservantes, algunos medicamentos, etc.).
La pérdida de toxicidad la consiguen transformando estas sustancias en otras solubles, que
pueden abandonar la célula.

Contracción muscular. El REL es muy abundante en el músculo estriado (donde se denomina
retículo sarcoplásmico). Su función en las células musculares consiste en acumular iones Ca2+
en su interior y liberarlos en respuesta a estímulos nerviosos, para permitir así la contracción
muscular.
1.2 APARATO DE GOLGI.
Es un orgánulo celular que debe su nombre a su descubridor, el biólogo italiano Camilo Golgi
(1898).
El aparato de Golgi está formado por uno o varios dictiosomas, conjunto de 4 a 8 sáculos
aplanados, que se disponen apilados y acompañados de vesículas de secreción. Los dictiosomas
suelen situarse cerca del núcleo, y en las células animales, rodeando a los centriolos.
El complejo de Golgi presenta polaridad, es decir, en los dictiosomas se diferencian dos caras
con distinta estructura y función:

La cara de formación (cara cis), localizada cerca del RE y constituida por cisternas convexas.
Alrededor de esta cara se sitúan las vesículas de transición, procedentes del RE.
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
La cara de maduración (cara trans), orientada hacia la membrana plasmática y generalmente
cóncava. A partir de esta cara se originan numerosas vesículas de secreción (algunas se
fusionan originando gránulos de secreción). Las vesículas pueden seguir dos caminos: verter
su contenido al exterior (exocitosis), o bien, convertirse en lisosomas primarios, si contienen
enzimas digestivas.
- Funciones del complejo de Golgi.

Transporte, maduración, acumulación y secreción de proteínas procedentes del RE.
Muchas proteínas, cuando llegan al complejo de Golgi, varían su estructura o alteran la
secuencia de aminoácidos para originar la forma activa. Posteriormente son concentradas y
pasan al interior de vesículas de secreción.

Glucosilación de lípidos y proteínas. En el complejo de Golgi se añaden nuevos
oligosacáridos a las glucoproteínas procedentes del RER, así como a los lípidos,
procedentes del REL, para formar glucolípidos.

Síntesis de los componentes de la pared celular de los vegetales (pectina,
hemicelulosa y celulosa) y exportación de los mismos al exterior.

Reciclaje de la membrana plasmática. Las vesículas secretoras reponen los fragmentos de
membrana plasmática perdidos por la endocitosis.
1.3 LISOSOMAS.
Los lisosomas son pequeñas vesículas procedentes del aparato de Golgi, que contienen enzimas
digestivas.
Las enzimas lisosómicas son hidrolasas ácidas (fosfatasa ácida, glucosidasa, lipasa, proteasa,
etc) capaces de hidrolizar todo tipo de polímeros biológicos: proteínas, glúcidos, lípidos y ácidos
nucleicos. La actividad óptima de estas enzimas tiene lugar a pH ácido (alrededor de pH 5*)
* El pH ácido del interior del lisosoma se mantiene gracias a la presencia en su membrana de una enzima que bombea protones del
citosol al interior, gastando ATP.
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Los lisosomas poseen una membrana con las proteínas de su cara interna muy glucosiladas.
Estas glucoproteínas impiden que las enzimas hidrolasas digieran la propia membrana del lisosoma.
Los lisosomas se originan por gemación de los dictiosomas, al principio son pequeños y sólo
contienen enzimas hidrolíticas, son los denominados lisosomas primarios. Pero cuando se unen a una
vacuola con materia orgánica, se denominan lisosomas secundarios (contienen sustancias en vías de
digestión).
- Funciones de los lisosomas.
Los lisosomas son los responsables de la digestión de las macromoléculas. Se distinguen dos
tipos de digestión intracelular dependiendo de la procedencia de material a digerir:

HETEROFAGIA. El sustrato es de origen externo y es introducido en la célula mediante
invaginaciones de la membrana plasmática (endocitosis), formándose una vacuola fagocítica o
fagosoma. Este se fusiona con un lisosoma primario, dando lugar a una vacuola digestiva o
heterofágica (fagolisosoma), en su interior se produce la digestión de las macromoléculas
orgánicas, obteniéndose moléculas simples que atraviesan la membrana del lisosoma por
difusión. Los materiales que no se
hayan digerido se expulsan al medio
externo por exocitosis.
En las células de los organismos
pluricelulares los residuos no digeridos
se acumulan en el interior del lisosoma
y
son
los
responsables
del
envejecimiento celular.

AUTOFAGIA. En este caso el sustrato
es un constituyente celular, como por
ejemplo las mitocondrias, que se
rodean de una membrana derivada del
RE. La vesícula resultante o
autofagosoma se une con un
lisosoma primario formando una
vacuola autofágica, que realiza la
digestión correspondiente.
Este proceso permite el recambio de
orgánulos citoplasmáticos envejecidos.
Un caso extremo de autofagia es la
destrucción de los tejidos de las larvas
durante la metamorfosis (reabsorción
de la cola del renacuajo en los
anfibios).
En algunas ocasiones las enzimas de
los lisosomas pueden ser vertidas fuera de la
célula (digestión extracelular). Este tipo de
digestión se da en los hongos.
1.4 VACUOLAS.
Son orgánulos citoplasmáticos rodeados de membrana y con un elevado contenido de agua, en
los que se acumulan sustancias diversas.
Las vacuolas se forman a partir del RE, del Golgi o de invaginaciones de la membrana
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plasmática.
En las células vegetales son más grandes y numerosas, aunque cuando la célula es adulta suele
tener una gran vacuola. En las células animales son más pequeñas y menos abundantes, y actualmente
se denominan vesículas.
- Funciones de las vacuolas.

Contribuyen al mantenimiento de la turgencia celular. El agua tiende a entrar en las vacuolas
por ósmosis, debido a la elevada concentración de sustancias que hay en el interior, con lo que la
célula se mantiene turgente.

Almacén de muchas sustancias.



Sustancias de reserva: almidón, grasas, proteínas, ...
Pigmentos como los que dan color a las flores (pigmentos antociánicos) o alcaloides
venenosos que repelen a los depredadores.
Sustancias de desecho, que resultarían perjudiciales si se almacenasen en el citosol.
En los animales hay dos tipos de vacuolas: unas con función digestiva (vacuolas fagocíticas o
pinocíticas) y otras con función reguladora de la presión osmótica; éstas son las vacuolas pulsátiles de
los protozoos ciliados, que viven en ambientes hipotónicos, por lo que estas vacuolas son utilizadas para
bombear el exceso de agua al exterior.
1.5 MITOCONDRIAS.
Las mitocondrias son
orgánulos que se encargan de
obtener energía mediante la
respiración celular. Aparecen
tanto en células animales como
vegetales, siendo especialmente
abundantes en aquellas células
que requieren un elevado aporte
energético, como por ejemplo en
las células del tejido muscular.
El
conjunto
de
mitocondrias de una célula se
llama condrioma.
Las
mitocondrias
presentan formas muy variadas,
aunque
generalmente
son
cilíndricas o alargadas.
- Estructura y composición de las
mitocondrias.
Las mitocondrias poseen
dos membranas: externa e
interna. Esta última forma unos
repliegues hacia el interior, las
crestas mitocondriales. Entre
ambas membranas queda un
pequeño espacio, el espacio
intermembranoso.
El contenido de la mitocondria, es decir, el espacio que queda envuelto por la membrana interna,
recibe el nombre de matriz.
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
La membrana mitocondrial externa es semejante al resto de las membranas celulares.
Contiene un gran número de proteínas transmembranosas (porinas) que forman "canales
acuosos", lo que hace que esta membrana sea especialmente permeable.

El espacio intermembranoso tiene un contenido similar al del citosol.

La membrana mitocondrial interna carece de colesterol (igual que la membrana plasmática
bacteriana) y es bastante impermeable. Posee un alto contenido proteico (80% de proteínas y
20% de lípidos). Entre las proteínas se distinguen
tres tipos:




Proteínas transportadoras específicas, las permeasas.
Enzimas de transporte electrónico
de la cadena respiratoria.
Y los complejos enzimáticos
formadores de ATP, denominados
ATP-sintetasas. Al microscopio
electrónico, las ATP-sintetasas
aparecen como pequeñas partículas
esféricas que están unidas a la
membrana
interna
por
un
pedúnculo, al conjunto se denomina
partículas
elementales
o
partículas F. Hay una tercera parte,
una base hidrófoba que se integra
en la membrana.
La matriz mitocondrial está ocupada por un líquido
acuoso con abundantes sustancias disueltas, muy
rico en enzimas. También hay varias moléculas de
ADN mitocondrial, circular y de doble hebra, como
el de las bacterias.
La matriz presenta también ribosomas (mitorribosomas), pequeños como los bacterianos.
- Funciones de las mitocondrias.
La función principal de las mitocondrias es la respiración celular, que consiste en la oxidación
(pérdida de electrones) aerobia (en presencia de oxígeno) de las moléculas orgánicas usadas como
carburantes metabólicos (glúcidos, lípidos y proteínas) para sintetizar ATP a expensas de la energía
liberada en estas reacciones.
Dichas reacciones se localizan:

En la matriz mitocondrial:
-

El ciclo de Krebs.
La β-oxidación de los ácidos grasos.
En la membrana mitocondrial interna:
-
Cadena de transporte electrónico.
Síntesis de ATP (fosforilación oxidativa) realizada por la ATP- sintetasa.
Por otra parte en la matriz mitocondrial tiene lugar la síntesis de proteínas mitocondriales a partir
del ADN mitocondrial.
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1.6 PEROXISOMAS.
Los peroxisomas son orgánulos esféricos, rodeados de una membrana simple, que se originan
por gemación a partir del RE. Son orgánulos parecidos a los lisosomas, pero que en vez de contener
enzimas hidrolasas, contienen enzimas oxidadas, entre las que destacan la peroxidasa y la catalasa.
- Función de los peroxisomas.
En ellos se realizan algunas reacciones
de oxidación, similares a las que se producen
en las mitocondrias, pero en las que la energía
producida se disipa en forma de calor, en vez
de aprovecharse para sintetizar ATP.
En primer lugar, actúa la enzima
peroxidasa utilizando O2 para oxidar diversos
sustratos, como aminoácidos, ácidos grasos y
purinas, mediante una reacción en la que se
produce peróxido de hidrógeno:
peroxidasa
RH2 + O2 -------------→ R + H2O2
R= sustrato orgánico específico
A continuación, la enzima catalasa utiliza el peróxido de hidrógeno (sustancia muy oxidante que
resulta tóxica para la célula) para obtener oxígeno y agua, o bien lo utiliza para oxidar diferentes
sustancias, como el etanol:
catalasa
2 H2O2 ---------------------→ 2 H2O + O2
catalasa
H2O2 + CH3-CH2OH -------------→ CH3-CHO + 2 H2O
etanol
acetaldehído
Estas reacciones son muy importantes en las células del hígado y del riñón, donde los
peroxisomas se encargan de la detoxificación de diversas sustancias tóxicas (etanol de las bebidas
alcohólicas, ácido fórmico, ...) al oxidarlas.
En las semillas en germinación hay un tipo especial de peroxisomas, denominada glioxisoma,
cuyas enzimas son capaces de transformar los lípidos almacenados en glúcidos, necesarios para el
embrión.
1.7 CLOROPLASTOS.
Los cloroplastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales y pertenecen a una familia de
orgánulos vegetales denominados plastos. Estos se clasifican en tres tipos:

Leucoplastos. Plastos incoloros (carecen de pigmentos) que abundan en las partes no verdes
del vegetal, raíces y rizomas. Su función consiste en almacenar sustancias de reserva, como
almidón (amiloplastos), grasas y proteínas.

Cromoplastos. Plastos coloreados por contener pigmentos rojos (carotenos) o amarillos
(xantofilas). Dan el color característico a flores y frutos en los vegetales.
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
Cloroplastos. Son verdes porque sintetizan y acumulan clorofila. Se encuentran en las células
de hojas y tallos. Son los más importantes, ya que gracias a ellos las plantas pueden hacer la
fotosíntesis.
El número y forma de los cloroplastos es variable. Las algas microscópicas suelen contener uno
o dos cloroplastos de gran tamaño, sin embargo, en los vegetales superiores, su número oscila
entre 20 y 40 por célula, y suelen ser ovoides.
- Estructura de los cloroplastos.
Al igual que las mitocondrias, los cloroplastos poseen una doble membrana, situándose entre
ellas el espacio intermembranoso. La membrana externa es muy permeable, mientras que la interna lo es
mucho menos (por lo que contiene una gran cantidad de permeasas), y carece de repliegues internos, a
diferencia de las mitocondrias.
El espacio central delimitado por la membrana interna se llama estroma, es un espacio similar a
la matriz mitocondrial, aunque su contenido enzimático es distinto. El estroma contiene ADN circular de
doble hélice y ribosomas
70 S (plastorribosomas) como los de procariotas, también inclusiones de granos de almidón e inclusiones
lipídicas.
En el estroma nos encontramos un tercer tipo de membrana, la membrana tilacoidal, que forma
unos pequeños sacos aplanados con forma de disco, denominados tilacoides. Estos se apilan formando
grupos, los grana. También hay otros tilacoides (tilacoides del estroma), de mayor longitud, que
conectan los distintos grana entre sí. Todo el sistema está interconectado y forma un compartimento
interno, el espacio tilacoidal.
En las membranas de los tilacoides se localizan los sistemas enzimáticos y los pigmentos
fotosintéticos (clorofilas, carotenoides, ...) encargados de captar la energía luminosa, efectuar el
transporte de electrones y formar ATP.
- Funciones de los cloroplastos.
Las principales funciones que realizan los cloroplastos son:
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

Fotosíntesis. Proceso en el que se distinguen dos fases:

Fase luminosa. Tiene lugar en la membrana de los tilacoides, donde se
producen reacciones de conversión de la energía luminosa en energía química
(ATP) y se genera poder reductor (NADPH + H+). Para esta fase son
imprescindibles la luz y la presencia de pigmentos fotosintéticos.

Fase oscura. Ocurre en el estroma y no depende de la luz, pero necesita los
productos obtenidos en la fase anterior: ATP y poder reductor (NADPH + H+),
con ellos se transforma la materia inorgánica (CO2, NO3-, SO4=), pobre en
energía, en moléculas orgánicas (glucosa, aminoácidos, lípidos), ricas en
energía.
Al igual que en las mitocondrias, en los cloroplastos tiene lugar la síntesis de un buen número de
proteínas, codificadas en el ADN del cloroplasto.
2. EL NÚCLEO CELULAR
El núcleo es una estructura constituida por una doble membrana, denominada envoltura
nuclear, que rodea el material genético de la célula, separándolo así del citoplasma. El medio interno
nuclear recibe el nombre de nucleoplasma. En él se encuentran, las fibras de ADN asociadas a
proteínas, la cromatina, y uno o más corpúsculos, muy ricos en ARNr, denominados nucleolos.
El núcleo es una estructura que varía de aspecto según el momento del ciclo celular en el que se
encuentre la célula, así se habla de:

Núcleo interfásico. Mal llamado antiguamente núcleo en reposo, ya que es en este momento
cuando sus actividad es más elevada. Las fibras de cromatina están desenrolladas para permitir
la transcripción del ADN a ARN y para permitir la duplicación del ADN momentos antes de
iniciarse la división celular.

Núcleo mitótico o en división. En él las fibras de cromatina se condensan dando lugar a los
cromosomas.
2.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL NÚCLEO CELULAR.
- NÚMERO.
Suele haber un
núcleo por célula, pero hay
algunas excepciones. Por
ejemplo existen células
anucleadas, como los
eritrocitos
de
los
mamíferos,
que
han
perdido el núcleo durante
su
proceso
de
diferenciación, y otras
como los paramecios
(protozoos ciliados), que
presentan dos núcleos: un
macronúcleo
y
un
micronúcleo. Las células
hepáticas también son binucleadas.
Hay células que tienen muchos núcleos (plurinucleadas), éstas pueden originarse mediante dos
mecanismos:
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
Divisiones sucesivas del núcleo sin que se den las
consiguientes divisiones citoplasmáticas. En este caso la
célula plurinucleada resultante se denomina plasmodio.
Por ejemplo el protozoo Opalina.

Fusión de varias células uninucleadas, denominándose
sincilio a la célula resultante. Ejemplo las células
musculares.
- FORMA.
Es muy variable; aunque predominan las formas esféricas
y ovales, es posible encontrar también núcleos arriñonados,
lobulados, arrosariados, ramificados, etc.
- TAMAÑO.
Oscila entre 5 y 25 μm de diámetro.
El tamaño del núcleo está en relación directa con el del
citoplasma (generalmente ocupa un el 10% del volumen celular).
Para cada tipo de células existe una relación nucleoplasmática
(RNP) entre el volumen nuclear y volumen citoplasmático, que se
mantiene constante. De manera que si el volumen de uno
aumenta, también lo hará el del otro.
Vn
RNP= ---------Vc - Vn
Vn= volumen nuclear
Vc= volumen total de la célula
Cuando la RNP alcanza un cierto valor mínimo, que es
constante para cada tipo celular, se inicia la división de la célula, ya
que si el volumen citoplasmático ha crecido mucho, el núcleo
puede llegar a ser incapaz de controlar todo el citoplasma.
-POSICIÓN.
El núcleo se localiza, generalmente, en el centro de la
célula. Sin embargo, en algunos casos, puede aparecer
desplazado por otros orgánulos, ocupando una posición periférica;
así, por ejemplo, el núcleo se encuentra en la base de las células
secretoras y en un lado de las células vegetales, en las que una
vacuola de gran tamaño ocupa la mayor parte del citoplasma.
2.2 EL NÚCLEO INTERFÁSICO.
El núcleo interfásico, propio de la interfase (período que
transcurre entre dos divisiones celulares), consta de los siguientes
componentes:
- ENVOLTURA NUCLEAR.
El núcleo se encuentra rodeado por una membrana doble.
La membrana nuclear externa y la membrana nuclear interna,
separadas por un espacio perinuclear.
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La membrana externa, presenta en su cara citoplasmática un gran número de ribosomas
adosados, y se continúa con el retículo endoplasmático rugoso. La membrana interna presenta, asociada
a ella, en la cara nucleoplásmica una capa densa a los electrones de proteínas fibrilares, denomi-nada
lámina media o lámina nuclear.
La envoltura nuclear está perforada por un elevado número de poros, los denominados poros
nucleares.
Cuando se utiliza
el microscopio electrónico
se observa que los poros
no son simples orificios en
la envoltura nuclear, sino
estructuras complejas que
se denominan complejo
del poro. Este consta de:

Un anillo formado
por 8 partículas
proteicas
dispuestas en un
octógono.
Asociado a estas
partículas
se
encuentra
un
material denso, el
diafragma, que
disminuye la luz
del poro.

En ocasiones se
ha identificado en el centro del poro un gránulo central. También se han descrito fibrillas
proteicas que se extienden a ambos lados del poro.
Los poros regulan el transporte se moléculas entre el núcleo y el hialoplasma. Entran en el
núcleo diversas sustancias como nucleótidos, histonas, ... y salen otras como ARNm y las
subunidades ribosómicas.
- NUCLEOPLASMA.
Llamado también jugo nuclear o carioplasma, es el medio interno del núcleo. Está constituido
fundamentalmente por proteínas, sobre todo por enzimas relacionadas con la replicación del ADN, con la
transcripción, etc.
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- NUCLÉOLO.
Es un corpúsculo esférico carente de membrana. Normalmente existe uno por célula, aunque en
algunas se aprecian dos o más (en los ovocitos de los anfibios hay centenares).


El nucléolo está constituido básicamente por ARN, ADN y proteínas. En él se distinguen:
La zona fibrilar: ocupa la parte central. Está formada por el organizador nucleolar, (todas las
secuencias de ADN que codifican ARNr) y ARN nucleolar (ARNn) de 45 S asociado a proteínas.
El ARNn tras un proceso de maduración en el que sufre diferentes cortes, origina ARNr.
La zona granular: ocupa la parte más periférica. Está constituida por ARNr de 28 S, 18 S, 5,8 S
y 5 S, asociados a proteínas, formando las subunidades ribosómicas de 60 S y 40 S, que luego
saldrán por los poros nucleares al citosol, donde se unirán en el momento de la síntesis de
proteínas.
El nucléolo es por tanto una fábrica de ribosomas.
- CROMATINA.
Es la sustancia fundamental del núcleo interfásico, recibe este nombre por la capacidad que tiene
de teñirse con colorantes básicos.
La cromatina está compuesta por ADN asociado a proteínas básicas: las histonas.
Se distinguen dos tipos de cromatina:


Eucromatina. Corresponde a zonas de cromatina activas (un 10%), donde se produce la
transcripción. Es una cromatina menos densa.
Heterocromatina (90%). Se visualiza al microscopio como áreas más densas de
cromatina altamente condensada, que corresponde a las zonas inactivas que no se
transcriben.
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Estructura de la cromatina.
La observación de la cromatina al microscopio electrónico revela una constitución fibrilar.
La cromatina está formada por la denominada fibra de cromatina de 10 nm, también llamada
collar de perlas. Este está formado por la doble hélice de ADN (de 0,2 nm de grosor) enrollada alrededor
de un disco proteico formado por histonas. Esta estructura recibe el nombre de nucleosoma. El
nucleosoma tiene un diámetro de 10 nm y está formado por un octámero de histonas (dos moléculas de
cada una de estas histonas: H2A, H2B, H3 y H4). Alrededor del octámero el ADN da dos vueltas (146
pares de nucleótidos). Además, en la entrada y salida de cada nucleosoma, la doble hélice de ADN, se
asocia a otra molécula de histona, la H1.
Según la hipótesis más aceptada hoy día, la fibra de cromatina (collar de perlas) se enrollaría
helicoidalmente formando un solenoide o fibra de 30 nm, que contendría 6 nucleosomas por cada vuelta
de hélice. Esta estructura estaría estabilizada por la histona H1, que unen los nucleosomas.
A su vez, las fibras de 30 nm se pliegan hasta llegar a la "superespirilización" en el momento de
iniciar la mitosis, en el que la cromatina se compacta para formar los cromosomas.
2.3 EL NÚCLEO MITÓTICO: LOS CROMOSOMAS.
Los cromosomas son estructuras cilíndricas de aspecto variable, que se encuentran en el jugo
nuclear, y que se tiñen fácilmente con colorantes básicos (orceina, hematoxilina, ...). Están constituidos
por cromatina, sustancia formada por ADN asociado a histonas. Cada cromosoma se forma por la
condensación de una fibra de cromatina durante la mitosis o la meiosis.
El número de cromosomas es característico de cada especie; los organismos haploides (n)
contienen un solo juego de cromosomas, sin embargo os diploides (2n) tienen dos juegos. También
existen especies poliploides.
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- FORMA DE LOS CROMOSOMAS.
En su máximo grado de condensación (durante la metafase), cada cromosoma consta de dos
cromátidas (cada una contiene una molécula de ADN), que permanecen unidas por un estrangulamiento,
la constricción primaria o centrómero.
Cada cromátida presenta a nivel del
centrómero, una estructura proteica de forma
discoidal, el cinetocoro, que actúa como centro
organizador de microtúbulos, a partir de él se
organizan los microtúbulos del huso acromático
durante la división celular.
El centrómero divide al cromosoma en dos
partes llamadas brazos, cuyos extremos se
denominan telómeros y en ellos se encuentran
secuencias repetitivas de ADN que tienen como
función evitar la pérdida de información genética
durante la replicación.
En ocasiones aparecen en los brazos
constricciones secundarias que, si se sitúan cerca
del telómero, dan lugar a un corto segmento que
recibe el nombre de satélite, en el cual se
condensa ADN nucleolar.
Según la posición del centrómero, se
distinguen 4 tipos de cromosomas:

Metacéntricos. Cuando los dos
brazos son iguales porque el
centrómero se localiza en la mitad del
cromosoma.

Submetacéntricos. Si los brazos
cromosómicos
son
ligeramente
desiguales.

Acrocéntricos. Si los brazos son muy
desiguales.

Telocéntricos.
Cuando
el
cromosoma posee un sólo brazo,
porque el centrómero se localiza en
uno de sus extremos.
ACTIVIDADES
1.- ¿Presentan las células procariotas algún tipo de orgánulo membranoso?
2.- ¿Por qué crees que el RER está muy desarrollado en las células glandulares del páncreas?
3.- Se dice que el retículo endoplasmático es una "fábrica" de membrana ¿Sabrías explicar qué
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significa esta expresión?
4.- Explica el proceso de formación de las glucoproteínas de la membrana plasmática. ¿Cuál es el
camino celular más probable que seguirán estas proteínas desde su síntesis hasta su inclusión en la
membrana plasmática?
5.- ¿Qué relación funcional une al RE y al complejo de Golgi?
6.- ¿Qué diferencia un lisosoma primario de un lisosoma secundario?
7.- ¿Qué diferencias hay entre una vacuola heterofágica y una vacuola autofágica?
8.- Explica por qué es necesario para la célula expulsar el agua en un medio hipotónico.
9.- El esquema siguiente representa una
actividad fisiológica propia de las células
eucarióticas.
a) ¿De qué actividad se trata?
b) Identifica
las
estructuras
señaladas con los números.
10.- En la porción central del espermatozoide
(situada entre la cabeza y el flagelo) existe
una vaina mitocondrial constituida por un
gran número de mitocondrias alargadas. ¿Qué función crees que desempeña la vaina mitocondrial?
11.- El dibujo representa una mitocondria:
a) Nombra los componentes señalados con un
número.
b) Indica cuál es la función que caracteriza a
la mitocondria y en qué tipo de célula se
encuentra este
orgánulo.
c) Señala la función que realizan los
componentes 3 y 4 del esquema.
12.- ¿Es lo mismo plasto que cloroplasto? Razona la respuesta.
13.- ¿Crees que las mitocondrias y los cloroplastos tienen los
mismos compartimentos internos?
14.- ¿Por qué la presencia de ribosomas 70 S en mitocondrias y
cloroplastos apoya la teoría endosimbionte? ¿Se te ocurre algún
otro argumento que apoye esta teoría?
15.- En el dibujo está representada una región celular. Nombra las
estructuras marcadas con un número. ¿Es posible hallar estas
estructuras en todas las células? Razona la respuesta.
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Biología. La célula eucariota II
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16.- Calcula la relación nucleoplasmática de un hepatocito cuyo volumen es de 4000 μm3 y cuyo núcleo
ocupa el 6% de dicho volumen.
17.- ¿Por qué hay una cierta cantidad de ADN en los nucléolos? ¿Por qué hay más nucléolos en las
células secretoras?
18.- ¿Qué es un cromosoma? ¿Tanto las células vegetales como las animales contienen cromosomas?
¿Todas las células humanas poseen el mismo número de cromosomas? Razona las respuestas.
19.- Define los siguientes términos: poros nucleares, histona, nucleosoma, cromatina y cromosoma.
20.- El esquema representa un cromosoma eucariótico en metafase mitótica:
a) ¿Qué denominación reciben los
elementos indicados por los
números 1 al 4?
b) Dibuja un esquema de la estructura
básica de la cromatina indicando los
elementos que la componen.
ACTIVIDADES P.A.U.
21.- ¿Qué son los lisosomas? Describa detalladamente los procesos en los que participan. ¿Qué son
los peroxisomas y cuál es su función? ¿Qué son las vacuolas y para qué las utilizan las células? (Opción
A- Junio 2001)
22.- Describa la estructura de las mitocondrias e indique en qué parte de las mismas se llevan a cabo
las distintas reacciones metabólicas que éstas realizan. (Opción A. junio 2003)
23.- Defina: ADN, nucleosoma, cromatina, cromátida y cromosoma. (Opción B-Junio 2003)
24.- Indique los componentes del núcleo interfásico. Describa la composición química y la función de
cada uno de ellos. (Opción B- Septiembre 2003)
25.- Describa el retículo endoplasmático, indicando: tipos, estructura y funciones.
26.- Una sustancia tóxica actúa sobre las células eucarióticas destruyendo todos sus nucleolos. En
esta situación, las células pueden vivir durante un tiempo, pero finalmente mueren. Dé una explicación
razonada a este hecho. (Opción B- junio 2002)
27.- La imagen se corresponde con un
componente celular. Responda a las siguientes
preguntas:
a) ¿De qué orgánulo o parte de la
célula se trata? Describa su
estructura
b) ¿Qué función celular lleva a cabo?
Describa brevemente las etapas en
que tiene lugar el proceso, así como su localización. (Opción B)
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Biología. La célula eucariota II
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Biología. Tipos de organización celular
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