CITOPLASMA Consiste en una estructura celular cuya apariencia es viscosa. Se encuentra localizada dentro de la membrana plasmtica pero fuera del ncleo de la clula. Hasta el 85% del citoplasma est conformado por agua, protenas, lpidos, carbohidratos, ARN, sales, minerales y otros productos del metabolismo. Adems en su interior estn localizados ciertos orgnulos como mitocondrias, plastidios, lisosomas, ribosomas, centrosomas, esferosomas, microsomas, diferenciaciones fibrilares y las inclusiones. Al citoplasma tambin se le conoce como la matriz citoplasmtica, y su apariencia es la de sustancia viscosa.

Composicin

Est compuesto por dos partes:

Citosol: El medio intracelular est formado por una solucin lquida denominadaHialoplasma o citosol. Los orgnulos estn contenidos en una matriz citoplasmtica. Esta matriz es la denominada citosol o hialoplasma. Es un material acuoso que es una solucin o suspensin de biomolculas vitales celulares. Muchos procesos bioqumicos, incluyendo la gluclisis, ocurren en el citosol. En una clula eucariota, puede ocupar entre un 50% a un 80% del volumen de la clula. Est compuesto aproximadamente de un 70% de agua mientras que el resto de sus componentes son molculas que forman una disolucin coloidal. Estas molculas suelen ser macromolculas.

Al ser un lquido acuoso, el citosol carece de forma o estructura estables, si bien, transitoriamente, puede adquirir dos tipos de formas: Una forma con consistencia de gel. El estado sol, de consistencia fluida.

Los cambios en la forma del citosol se deben a las necesidades temporales de la clula con respecto al metabolismo, y juega un importante papel en la locomocin celular.

RibosomasPartculas insolubles de 25 nm, sitios de sntesis proteica.La forma de la clula es mantenida por protenas fibrosas que se encuentran en el citoplasma y que en conjunto conforman el citoesqueleto. El citoesqueleto est formado por filamentos y tbulos de diversos tamaos: los microtbulos tienen un rol primordial en la divisin celular. Los filamentos de actina intervienen en la divisin celular y en la motilidad.

OrgnulosEl citoplasma se compone de orgnulos con distintas funciones. Entre los orgnulos ms importantes se encuentran los ribosomas, las vacuolas y mitocondrias. Cada orgnulo tiene una funcin especfica en la clula y en el citoplasma. El citoplasma posee una parte del genoma del organismo. A pesar de que la mayor parte se encuentre en el ncleo, algunos orgnulos, entre ellos las mitocondrias o los cloroplastos, poseen una cierta cantidad de ADN.

RibosomasLos ribosomas son grnulos citoplasmticos encontrados en todas las clulas, y miden alrededor de 20 nm. Son portadores, adems, de ARN ribosmico.La sntesis de protenas tiene lugar en los ribosomas del citoplasma. Los ARN mensajeros (ARNm) y los ARN de transferencia (ARNt) se sintetizan en el ncleo, y luego se transmiten al citoplasma como molculas independientes. El ARN ribosmico (ARNr) entra en el citoplasma en forma de una subunidad ribosomal. Dado que existen dos tipos de subunidades, en el citoplasma se unen las dos subunidades con molculas ARNm para formar ribosomas completos activos.

Los ribosomas activos pueden estar suspendidos en el citoplasma o unidos al retculo endoplsmico rugoso. Los ribosomas suspendidos en el citoplasma tienen la funcin principal de sintetizar las siguientes protenas: Protenas que formarn parte del citosol. Protenas que construirn los elementos estructurales. Protenas que componen elementos mviles en el citoplasma.El ribosoma consta de dos partes, una subunidad mayor y otra menor; estas salen del ncleo celular por separado. Por experimentacin se puede inducir que se mantienen unidas por cargas, ya que al bajarse la concentracin de Mg+2, las subunidades tienden a separarse.

LisosomasLos lisosomas son vesculas esfricas, de entre 0,1 y 1 m de dimetro. Contienen alrededor de 50 enzimas, generalmente hidrolticas, en solucin cida; las enzimas necesitan esta solucin cida para un funcionamiento ptimo. Los lisosomas mantienen separadas a estas enzimas del resto de la clula, y as previenen que reaccionen qumicamente con elementos y orgnulos de la clula.Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar los diferentes orgnulos de la clula, englobndolas, digirindolas y liberando sus componentes en el citosol. Este proceso se denomina autofagia, y la clula digiere estructuras propias que no son necesarias. El material queda englobado por vesculas que provienen del retculo endoplsmico y del aparato de Golgi formando un autofagosoma. Al unirse al lisosoma primario forma un autofagolisosoma y sigue el mismo proceso que en el anterior caso.En la endocitosis los materiales son recogidos del exterior celular y englobados mediante endocitosis por la membrana plasmtica, lo que forma un fagosoma. El lisosoma se une al fagosoma formando un fagolisosoma y vierte su contenido en este, degradando las sustancias del fagosoma. Una vez hidrolizadas las molculas utilizables pasan al interior de la clula para entrar en rutas metablicas y lo que no es necesario para la clula se desecha fuera de esta por exocitosis.Los lisosomas tambin vierten sus enzimas hacia afuera de la clula (exocitosis) para degradar, adems, otros materiales.En vista de sus funciones, su presencia es elevada en glbulos blancos, debido a que estos tienen la funcin de degradar cuerpos invasores.

VacuolasLa vacuola es un saco de fluidos rodeado de una membrana. En la clula vegetal, la vacuola es una sola y de tamao mayor; en cambio, en la clula animal, son varias y de tamao reducido. La membrana que la rodea se denomina tonoplasto. La vacuola de la clula vegetal tiene una solucin de sales minerales, azcares, aminocidos y a veces pigmentos como la antocianina. La vacuola vegetal tiene diversas funciones: Los azcares y aminocidos pueden actuar como un depsito temporal de alimento. Las antocianinas tienen pigmentacin que da color a los ptalos.

Generalmente poseen enzimas y pueden tomar la funcin de los lisosomas.La funcin de las vacuolas en la clula animal es actuar como un lugar donde se almacenan protenas; estas protenas son guardadas para su uso posterior, o ms bien para su exportacin fuera de la clula mediante el proceso de exocitosis. En este proceso, las vacuolas se funden con la membrana y su contenido es trasladado hacia afuera de la clula. La vacuola, adems, puede ser usada para el proceso de endocitosis; este proceso consiste en transportar materiales externos de la clula, que no son capaces de pasar por la membrana, dentro de la clula.

Retculo endoplasmticoEl retculo endoplasmtico es un complejo sistema y conjunto de membranas conectadas entre s, que forma un esqueleto citoplsmico. Forman un extenso sistema de canales y mantienen unidos a los ribosomas. Su forma puede variar, ya que su naturaleza depende del arreglo de clulas, que pueden estar comprimidas u organizadas de forma suelta.Es un conjunto de cavidades cerradas de forma muy variable: lminas aplanadas, vesculas globulares o tubos de aspecto sinuoso. Estos se comunican entre s y forman una red continua separada del hialoplasma por la membrana del retculo endoplasmtico. En consecuencia, el contenido del lquido del citoplasma queda dividido en dos partes: el espacio luminar o cisternal contenido en el interior del retculo endoplasmtico y el espacio citoslico que comprende el exterior del retculo endoplasmtico.Sus principales funciones incluyen: Circulacin de sustancias que no se liberan al citoplasma. Servir como rea para reacciones qumicas. Sntesis y transporte de protenas producidas por los ribosomas adosados a sus membranas (RER nicamente). Glicosilacin de protenas (RER nicamente). Produccin de lpidos y esteroides (REL nicamente). Proveer como un esqueleto estructural para mantener la forma celular.

Retculo endoplasmtico rugosoCuando la membrana est rodeada de ribosomas, se le denomina retculo endoplasmtico rugoso (RER). El RER tiene como funcin principal la sntesis de protenas, y es precisamente por esa razn que se da ms en clulas en crecimiento o que segregan enzimas. Del mismo modo, un dao a la clula puede hacer que haya un incremento en la sntesis de protenas, y que el RER tenga formacin, previsto que se necesitan protenas para reparar el dao.Las protenas se transforman y desplazan a una regin del RER, el aparato de Golgi. En estos cuerpos se sintetizan, adems, macromolculas que no incluyen protenas.

Retculo endoplasmtico lisoEn la ausencia de ribosomas, se le denomina retculo endoplasmtico liso (REL). Su funcin principal es la de producir los lpidos de la clula, concretamente fosfolpidos y colesterol, que luego pasan a formar parte de las membranas celulares. El resto de lpidos celulares (cidos grasos y triglicridos) se sintetizan en el seno del citosol; es por esa misma razn que es ms abundante en clulas que tengan secreciones relacionadas, como, por ejemplo, una glndula sebcea. Es escaso, sin embargo, en la mayora de las clulas.

Funcin Nutritiva. Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias, que van a ser transformadas o desintegradas para liberar energa. De almacenamiento. En el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva. Estructural. El citoplasma es el soporte que da forma a la clula y es la base de sus movimientos.

Importancia Barrera selectiva de sustancias Comunicacin con otras clulas (Forman uniones con otras clulas a travs de sus receptores y sus protenas) Las clulas del epitelio Intestinal forman uniones estrechas para impedir que se difundan el cido gstrico al celoma. Contienen receptores para las molculas seal segregadas por otras clulas. Las membranas de los linfocitos b (anticuerpos) poseen receptores que se modifican ante un nuevo antgeno para reconocerlo y eliminarlo. Las membranas de las clulas presinpticas se funden con las membranas de las vesculas con el neurotransmisor para expulsarlo. A falta de organelos, las membranas citoplasmticas de las bacterias contienen las protenas necesarias para llevar a cabo la gloclisis y (en el caso de las cianobacterias) la fotosntesis. Receptores e membrana de tres tipos: canales inicos (pasan iones K, Na), asociados a enzimas (Tirosinas cinasas, glutamato ciclasa), asociados a protenas G (Metabotrpicas, que desencadenan diferentes reacciones)

CITOESQUELETO

El citoesqueleto es una estructura dinmica de las clulas eucariotas que permite mantener o cambiar la forma celular reaccionando a estmulos externos o internos. Est formada por tres tipos de filamentos de protenas de diferente composicin, funcin y caractersticas:

Filamentos de actina conocidos tambin como micro filamentos Microtbulos Filamentos intermedios.

Cada uno de estos filamentos se forma por polimerizacin de miles de protenas iguales. Estos filamentos constituyen el andamiaje celular al que se pueden asociar muchos tipos de protenas diferentes para realizar funciones muy diversas. Estos tres tipos de filamentos actan de forma coordinada para poder realizar sus funciones. El citoesqueleto es un factor crucial en la evolucin de las clulas eucariotas.

El citoesqueleto es una compleja red de filamentos caracterstica de las clulas eucariotas imprescindible para el buen funcionamiento celular.

Microtbulos Los microtbulos estn formados por la polimerizacin de un dmero formado por alfa y beta tubulina. Son filamentos rgidos y huecos de unos 25 nanmetros. Los microtbulos son filamentos polarizados que crecen por un extremo y por el otro se degradan si no estn estabilizados. Los dmeros de tubulina unidos a GTP son ms estables que si estn unidos a GDP. Sobre estos microtbulos, y tambin sobre filamentos de actina, se pueden asociar las protenas motoras, que gracias a repetidos ciclos de hidrlisis de ATP pueden ir movindose a lo largo de estos filamentos pudiendo transportar vesculas e incluso orgnulos. Existen varios tipos de estas protenas motoras dependiendo del elemento que transporten, orgnulos o vesculas, y de la direccin que tomen. Por ejemplo, las kinesinas se dirigen hacia el extremo positivo (por donde crecen los microtbulos) y las dinenas hacia el negativo (por donde se degradan). Es importante que exista un orden y una regulacin en el movimiento de los distintos elementos intracelulares para el correcto desarrollo de funciones celulares como el trfico vesicular, en el que las vesculas deben dirigirse desde el retculo endoplsmico al aparato de Golgi. Los microtbulos son esenciales tambin para la estabilidad de distintos orgnulos como el retculo endoplsmico y el aparato de Golgi y para la organizacin y distribucin de cromosomas en la mitosis. Tambin forman estructuras capaces de moverse como cilios y flagelos.

MicrofilamentosLos microfilamentos o filamentos de actina forman una red cerca de la membrana plasmtica. Son ms flexibles que los microtbulos y tienen un grosor de 5 a 9 nanmetros. Se forman por polimerizacin de la molcula actina. La orientacin de estos filamentos est controlada por complejos que se forman en la membrana y pueden cambiar por seales externas. Estos complejos actan como lugares de nucleacin de filamentos de actina que tambin estn polarizados. A la actina tambin se le unen gran nmero de protenas que le dan la capacidad de poder realizar una gran variedad de movimientos superficiales como fagocitosis o citocinesis en los cuales es fundamental la densidad y orientacin de filamentos as como el tipo de protena asociada. En el caso particular del tejido muscular la asociacin de actina y miosina (que es una kinesina) confiere la capacidad contrctil a este tipo de clulas.

Filamentos Intermedios Los filamentos intermedios tienen un grosor de 8-10 nanmetros que es intermedio entre los microtbulos y los filamentos de actina (de ah su nombre). A diferencia de los microtbulos y los filamentos de actina que estn formados por protenas globulares, los filamentos intermedios estn formados por protenas filamentosas polimerizadas. Varios filamentos intermedios se enrollan sobre s mismos a modo de cuerdas. Existen varios tipos de monmeros, que varan en sus extremos amino y carboxilo terminal, que forman estos filamentos. Por ejemplo, la lmina nuclear es un tipo de filamento intermedio distinto al que hay en el citosol o a los que forman la queratina en las clulas epiteliales. Otra diferencia muy importante con respecto a los otros tipos de filamentos es que los filamentos intermedios no estn polarizados. Los filamentos intermedios se distribuyen en la clula formando una red densa cerca del ncleo que se prolonga hasta la membrana, interaccionando con ella. La funcin principal de estos filamentos es la de soportar la tensin mecnica que sufre una clula as como participar en uniones celulares contribuyendo a la cohesin tisular.La actina y la tubulina son protenas muy conservadas evolutivamente y los filamentos que forman participan de forma coordinada en la polarizacin de la clula.