Membranas+Celulares

__Estructura y función de una membrana__

La **membrana plasmática** o **celular** es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de éstas. La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. Así se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente).

__Estructura y funciones de la membrana plásmatica__ Singer y Nicholson (1972) presentaron el modelo conocido como “mosaico fluido”, tras distintas observaciones echa por análisis químico, citólogos que presentaron diferentes modelos de estructura, el más conocido y aceptado en la actualidad es el que ya hemos mencionado, la membrana plasmática según dicho modelo esta compuesta por:


 * //Lípidos//**: forman dos capaz enfrentada, Facilita la fluidez para la membrana, permitiéndole a esta que pasen las sustancias a través de ellas.


 * //Proteínas//**: Las proteínas, están ubicadas por fuera de la membrana y también las atraviesan. También brindan a la membrana funciones específicas.

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 * //Glúcidos//**: Se localizan sobre la cara externa de la membrana, forman una cubierta que protege a la célula.


 * Las funciones que desempeñan las membranas plasmáticas, son tres fundamentalmente.**
 * //Transporte selectivo//**: se desempeñan facilitando las entradas de las sustancias nutritivas y también de aquellas sustancias de desechos.


 * //De relación//**: a través de impulsos externos LAS CELULAS responden por medio de unas moléculas situadas en la membrana plasmática.


 * //De Frontera//**: es el límite de la célula delimitando un espacio intracelular y extracelular.

__Núcleo__ Los organismos cuyas células tienen una membrana para separar el núcleo del resto del protoplasma se les llaman **eucariotes**, y a los que no tienen esta membrana se le llama **procariotes**. Sólo las bacterias y algunas algas son procariotes. Los eucariotes tienen un sistema muy complejo de membranas internas, no sólo separan al núcleo, sino que también rodean a los distintos organelos. A la membrana que envuelve el núcleo se le conoce como **envolvente nuclear** y consiste de dos membranas concéntricas. La membrana exterior da hacia el citoplasma y la interior hacia el **nucleoplasma**. La membrana nuclear tiene unos poros que casi son obstruidos por una estructura densa que se le llama **anillo**. Este es el conducto por medio del cual salen del núcleo hacia el citoplasma los ácidos ribonucleicos bien sean libres ( ARN mensajero o ARN de transferencia) o como subunidades ribosomales. Dentro del núcleo se encuentran unas masas de fibras formadas por ADN nuclear y proteínas. Cada molécula de ADN y sus proteínas asociadas constituyen un **cromosoma**. El núcleo de una **célula humana contiene 46 cromosomas**. Al conjunto de los cromosomas que se encuentran dentro de una célula se le llama **cromatina**. Dentro de la cromatina se distinguen varias estructuras que se llaman **nucleolos, fibras nucleolares y gránulos nucleolares**. Los nucleolos son parte de la cromatina y se especializan en el ensamble de las subunidades que constituyen los ribosomas. El núcleo es el centro de control de la célula. Desde aquí se dirige la síntesis de enzimas en los ribosomas del citoplasma y por ende se determina la actividad metabólica de la célula. Se conserva, replica y expresa la información genética de la célula. Como se trató anteriormente, el conjunto de enzimas que se encuentran en una célula determinan su actividad metabólica. media type="youtube" key="rmANPjbufrY" height="385" width="480" align="center"

__ El citoplasma __

El citoplasma está constituido por los organelos y el citosol. Los organelos más importantes son los **ribosomas, mitocondrias, vacuolas** y otras estructuras unidas a las membranas. Al líquido en el que sobrenadan los organelos se le conoce como **citosol**. Los ribosomas activos pueden estar suspendidos en el citoplasma o unidos al **retículo endoplásmico rugoso (RER)**. Los ribosomas suspendidos en el citoplasma sintetizan las siguientes proteínas: a) las que formarán parte del citosol, b) las que constituirán los elementos estructurales y c) las que forman los elementos móviles del citoplasma. Los ribosomas del RER sintetizan las proteínas que van a formar parte de las membranas o del contenido de las vacuolas. Las proteínas sintetizadas en el RER se integran a sus membranas o las atraviesan y pasan a los canales del RER. Las proteínas que forman parte del RER eventualmente emigran para integrarse a otras membranas, entre ellas la membrana plasmática. En los canales del RER se forman las proteínas complejas (glicoproteínas, lipoproteínas, sulfoproteínas, etc.), vía la adición de los grupos prostéticos las cuales son transportadas a otras partes de la célula o enviadas al exterior de la misma. La región del RER, donde se transforman y desplazan las proteínas, tiene la forma de sacos aplanados y se le conoce con el nombre de **Cuerpos de Golgi**. En los Cuerpos de Golgi se sintetizan también algunas de las macromoléculas que no son proteínas. Ejemplo de estos compuestos son los polisacáridos estructurales y los de almacenamiento. La parte del retículo endoplásmico no asociado a ribosomas, se conoce como retículo endoplásmico liso. Este sistema se encarga de la degradación de grasas cuando se metabolizan para la producción de energía, o cuando se involucran en la destoxificación de substancias que hayan penetrado la célula.
 * Ribosomas**. La síntesis de las proteínas tiene lugar en el citoplasma. Después de que los mARN y los tARN se sintetizan en el núcleo, pasan a través de los anillos en la envolvente nuclear y entran al citoplasma como moléculas independientes. El rARN entra al citoplasma como subunidades ribosomales. Existen dos tipos de subunidades. En el citoplasma se unen las dos subunidades con moléculas de mARN para formar ribosomas completos activos. Los ribosomas completos tienen un diámetro de 25-30 nm.
 * Retículo endoplásmico**. El RER es un conjunto de membranas interconectadas que forman un extenso sistema de canales y que tienen unidos ribosomas.

Las vacuolas de excreción envían su contenido hacia afuera de la célula mediante el proceso de **exocitosis**. Las vacuolas también pueden actuar para transportar hacia el interior de las células substancias que no se pueden difundir a través de la membrana celular. El proceso se llama **endocitosis** y es la forma en que las células introducen macromoléculas y material corpuscular. En la exocitosis las vacuolas de excreción se acercan a la membrana celular, se funden con ella y su contenido termina en el exterior de la célula. En la endocitosis las moléculas que se van a introducir a la célula se unen al exterior de la membrana celular, se forma una invaginación y se constituye una vacuola. Esta vacuola puede emigrar al lugar de la célula donde su contenido se digerirá o será transformado.
 * Vacuolas**. Las vacuolas son sacos que almacenan proteínas para su uso posterior dentro de la célula o para exportarse al exterior de la misma.

El contenido de los lisosomas se puede enviar al exterior de la célula para digerir substancias que se encuentren en el exterior. En algunas ocasiones se liberan las enzimas de los lisosomas hacia el interior de la célula causando la muerte celular. Esto puede ser producto de procesos patológicos, daños por tóxicos o ser parte del proceso de desarrollo embrionario. Por ejemplo la pérdida de la cola de los renacuajos es producida por este tipo de muerte celular.
 * Lisosomas**. Son vacuolas producidas por el RER y los cuerpos de Golgi, contienen enzimas digestivas que pueden romper la mayoría de las biomoléculas. En muchos casos las substancias obtenidas por endocitosis son llevadas a los lisosomas para su rompimiento.

A las mitocondrias se les conoce como las centrales de fuerza de la célula, porque en ellas se llevan a cabo las reacciones de oxidación que producen la energía que utiliza las células. Las miticondrias generan la gran mayoría de los **ATP** (adenosín-tri-fosfato) que necesita la célula, por medio de la **fosforilación oxidativa** del ADP (adenosín-di-fosfato). 
 * Mitocondria**. Es un organelo complejo, unido a membranas, que cambia de forma. La forma reconocida como típica, es un corpúsculo alargado con un diámetro de aproximadamente media micra y una micra de longitud. Está rodeado de una doble membrana. La membrana exterior es lisa y continua y la membrana interior se dobla y se extiende hacia el interior en proyecciones tubulares llamadas **cristas**. El espacio que queda en el interior de las mitocondrias se le llama **matriz**.

**__Esquema de una Mitocondria__.** Las mitocondrias son prácticamente autónomas. Tienen su propio ADN y ribosomas. Actúan prácticamente igual que una bacteria. De hecho se piensa que las mitocondrias fueron bacterias que quedaron embebidas en una célula que evolucionó para convertirse en célula eucariota. Microtúbulos y microfilamentos.- Los movimientos que tienen lugar dentro de las células se deben a estas estructuras citoplásmicas de naturaleza proteica. Los microtúbulos son fibras huecas con una pared de 5 nm de espesor y 25 nm de diámetro exterior. Los microfilamentos son filamentos sólidos de un diámetro de 5 nm. Ambas estructuras usan mecanismos similares para producir movimientos celulares. Las estructuras que se van a mover se unen a los microfilamentos o microtúbulos por medio de una proteína. En el caso de los microfilamentos se usa miosina y en el caso de los microtúbulos se usa dineina o cinosina. El movimiento flagelar por medio del cual se desplazan, las bacterias, los protozoarios o los espermatozoides es producido por los microtúbulos. Los microtúbulos y microfilamentos del citoesqueleto son idénticos a los que se usan en la producción de movimiento celular, pero no tienen las proteínas que producen las uniones cruzadas con los elementos que se van a desplazar. Los filamentos intermedios son estructuras formadas por distintas proteínas dependiendo del tejido; vimetilina en el caso de las fibras musculares, citoqueratina en el caso de la piel, etc. Todos los filamentos intermedios están formados por proteínas que tienen secuencias de aminoácidos más o menos similares. La citoqueratina es el principal constituyente de las uñas, pelo, garras y cuernos en los animales.
 * Microcuerpos**. Existe otro conjunto de organelos conocidos en forma colectiva como Microcuerpos. Son estructuras relativamente simples en la que una solución o suspensión de enzimas llamada matriz está rodeada de una membrana de una sola capa. Llevan a cabo reacciones de oxidación que no producen directamente energía utilizable por el resto de la célula (no generan ATP). Uno de los productos de las reacciones de oxidación es el peróxido de hidrógeno y por eso a los microcuerpos se les llama también peroxisomas.
 * Citoesqueleto**. Está constituido por una red de fibras proteicas que le dan estructura a la célula. Estas fibras pueden ser microtúbulos, microfilamentos u otras fibras como los filamentos intermedios.

Liz Arroyo