sábado, 8 de marzo de 2014

PORTADA


Secretaria de Educación Pública
Subsecretaria de Educación Media Superior
Dirección General de Educación Tecnológica Agropecuaria
Centro de Bachillerato Tecnológico Agropecuario N° 219
“Brigadier Miguel Sánchez”
Tema: CITOPLASMA
Maestro: M.C.  Juan José Guzmán Martínez
Bachillerato: QUIMICO-BIOLOGICO
Materia: Biología Contemporánea
Equipo N° 2
Integrantes:
·        Arrollo León Jesús
·        Campos Díaz Noé Levi*
·        Cervantes Cisneros Óscar
·        García Molina Nicolás
·        Vázquez Becerra Carlos Alberto



                                                                    FECHA DE ENTREGA: MARZO 2014

INTRODUCCIÓN

El siguiente trabajo fue realizado, por estudiantes del Centro de Bachillerato Tecnológico Agropecuario No. 219; que estudian el bachillerato quimico-biologico.


Y tiene la finalidad de Mostar a los estudiantes y demás personas que visiten el blog; que es el cito plasma, los organelos, cuál es su función, etc.

PROBLEMA

¿Qué es el Citoplasma?

¿Cuál es su importancia?

DESARROLLO

Citoplasma
El citoplasma es el material comprendido entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Está  compuesto por dos partes:
Citosol: consiste principalmente de agua, con iones disueltos, moléculas pequeñas y macromoléculas solubles en agua.
Ribosomas: partículas insolubles de 25 nm, sitios de síntesis protéica.
La forma de la célula es mantenida por proteínas fibrosas que se encuentran en el citoplasma y que en conjunto conforman el citoesqueleto.

El citoesqueleto está formado por filamentos y túbulos de diversos tamaños: los  microtúbulos tienen un rol primordial en la división celular. Los filamentos de actina intervienen en la división celular y en la motilidad.

El citoesqueleto  
En preparaciones comunes de microscopía en luz visible o electrónica, el citoesqueleto se presenta transparente y por lo tanto, invisible. Generalmente no se lo dibuja en los esquemas de la célula pero es un componente importante, complejo y dinámico. El citoesqueleto, mantiene la forma de la célula, "ancla" las organelas en su lugar y mueve parte de la célula en los procesos de crecimiento y movilidad.
Existen varios tipos de filamentos de proteínas que constituyen el citoesqueleto: micro filamentos, microtúbulos y filamentos intermedios.
Los microtúbulos están formados por subunidades de una proteína llamada tubulina y, a menudo, son utilizados por la célula para mantener su forma, son también el mayor componente de cilias y flagelos. De longitud variable, la incrementan agregando subunidades (dímeros) a uno de los extremos ("extremo +") o la disminuyen eliminándolas, de acuerdo a las necesidades celulares. Intervienen en el proceso de división celular y en el movimiento de vesículas y organelas.
Los micros filamentos están formados por subunidades de la proteína actina. Tienen aproximadamente un tercio del diámetro del microtúbulos y, a menudo, son usados por la célula tanto para cambiar su estructura como para mantenerla. También pueden variar de longitud e intervenir en los procesos de división y motilidad.
Los filamentos intermedios al estar constituidos por proteínas fibrosas no se desintegran fácilmente. Intervienen en la estructura de la membrana nuclear y desde allí pueden irradiar y asociarse con los microtúbulos.
Existe un gran número de proteínas asociadas con el citoesqueleto que controlan su estructura tanto por medio de la orientación y direccionamiento de los grupos de filamentos como del movimiento de los mismos. Un grupo particularmente interesante de las proteínas asociadas al citoesqueleto son "motores" celulares, como la miosina (un "motor" que mueve filamentos de actina) y la kinesina (un "motor" de microtúbulos).

Los tres componentes del citoesqueleto están interconectados y forman un reticulado, que se extiende desde la superficie celular hasta el núcleo. Este sistema está construido sobre la base de un modelo arquitectónico común que se encuentra en una sorprendente variedad de sistemas naturales y se conoce como de integridad tensional ("tensegrity"). Con esta expresión se indica que el sistema se estabiliza mecánicamente a si mismo, en razón del modo en que las fuerzas de compresión y tensión se distribuyen y equilibran dentro de la estructura.
Las estructuras que responden a este modelo de integridad tensional no alcanzan la estabilidad mecánica por la resistencia de los miembros individuales sino por la manera en que la estructura en su conjunto distribuye y equilibra las tensiones mecánicas. En estas estructuras la tensión se transmite sin solución de continuidad a través de todos los elementos estructurales.
En otras palabras, un incremento de tensión en un elemento cualquiera de la estructura se hace sentir en todos los demás. Este aumento global de presión se equilibra por un aumento de la compresión de determinados elementos distribuidos por la estructura. Un ejemplo arquetípico de estas estructuras son las cúpulas geodésicas de Buckminster Fuller.

Debe hacerse notar que las reglas universales que rigen en la construcción se aplican a la formación de estructuras orgánicas, desde moléculas hasta tejidos.

Vacuolas y vesículas 

Las vacuolas son organelas rodeadas por una sola membrana, que son usadas generalmente como sitios de almacenamiento, en las células vegetales suelen ser muy grandes y la membrana que lo rodea toma el nombre de tono plasto (del griego tonos = tensión; plastos = modelado, formado).
Las vesículas son mucho más pequeñas que las vacuolas y funcionan en el transporte de sustancias desde y hacia el exterior de la célula.

Ribosomas 

Los ribosomas intervienen en la síntesis proteica. No están rodeados por membrana y se los encuentra tanto en eucariotas (80s) como en procariotas (70s). Los ribosomas de los eucariotas son ligeramente más grandes que los de los procariotas. Estructuralmente consisten en una subunidad grande y otra pequeña. Bioquímicamente están formados por ARN ribosómico (ARNr) y cerca de 50 proteínas estructurales. A menudo los ribosomas se encuentran asociados al retículo endoplásmico que, en ese caso, toma el nombre de rugoso.

El Retículo endoplásmico 

El retículo endoplásmico es una red de sacos aplanados, tubos y canales interconectadas entre sí que intervienen en funciones relacionadas con la síntesis proteica y el transporte.
El retículo endoplásmico rugoso, tiene esa apariencia debido a los numerosos ribosomas adheridos a sus paredes. Está conectado a la envoltura nuclear, a través de cuyos poros pasa el ácido ribonucleico mensajero (ARN, la m va por mensajero) que es el que lleva el mensaje para la síntesis proteica.
El retículo endoplásmico liso no tiene ribosomas y se lo considera relacionado a diferentes procesos de síntesis de productos tales como hormonas esteroideas y al transporte de sustancias.
En realidad el retículo endoplásmico liso tiene diferentes variantes funcionales que solo tienen en común su aspecto: los ribosomas están ausentes.


  Enlace a la página sobre el tema del WWW Cell Biology Course.
1.    Esquema de un ribosoma y sus subunidades. Modificado de: http://whfreeman.com/life/update

2.    Esquema del retículo endoplásmico modificado de: http://whfreeman.com/life/update/chap04.html.
3.    Retículo Endoplásmico Rugoso con Ribosomas. Copyright Dennis Kunkel  (M.E. 61.560x http://www.pbrc.hawaii.edu/~kunkel/gallery), usada con permiso. 

El aparato de Golgi

El complejo de Golgi está formado por sacos aplanados, limitados por membranas y apilados en forma laxa unos sobre otros. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplásmico rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi.


1.    Modificado de: http://whfreeman.com/life/update/chap04.html.
2.    Aparato de Golgi de una célula parenquimática de la planta  Sauromatum guttatum (M.E. 145.700x). Note las numerosas vesículas cerca del Golgi. Copyright Dennis Kunkel http://www.pbrc.hawaii.edu/~kunkel/gallery, usada con permiso.

Lisosomas 


Los lisosomas (del griego lysis = aflojamiento; soma = cuerpo): son vesículas relativamente grandes formadas por el aparato de Golgi que contienen enzimas hidrolíticas. Intervienen en la ruptura de materiales extracelulares. Se fusionan con las vacuolas alimenticias y sus enzimas digieren el contenido.
Proteosomas

Escenas seleccionadas de Animación de un proteosoma

Si bién los procariotas poseen varios complejos enzimáticos que intervienen en la degradación de las proteínas, los eucariotas poseen uno solo: el proteosoma (fig a), este complejo que forma parte de la vía no-lisosomal de la degradación, esta "autocompartimentalizado", y para su funcionamiento depende del aporte de energía en forma de ATP. Los proteosomas, por su capacidad de degradar proteínas, intervienen en aspectos claves del metabolismo celular, entre ellos:


  • La remoción de proteínas anómalas
  • El control del ciclo celular
  • La diferenciación celular
  • La apoptósis
  • El procesamiento de los antígenos

Y por otra parte se encuentran relacionados a numerosos procesos patológicos, entre ellos:


  • Enfermedades autoinmunes
  • Parkinson
  • Alzheimer
  • Infección por VIH
  • Opacación del cristalino

Las proteínas, a ser degradadas por los proteosomas, son reconocidas y "marcadas" con una proteína llamada ubiquitina (fig. b), esta ubiquitinización la habilita para ser "troceada" por las enzimas que se encuentran en el "canal" del proteosoma (fig. c). 

Peroxisomas 

Son vesículas en las cuales se degradan las purinas y otros compuestos. En las plantas son el asiento de una serie de reacciones conocidas como fotorrespiración. En los peroxisomas se produce agua oxigenada, compuesto muy tóxico para la célula que es degradado rápidamente por una enzima.

Video


CONCLUSIÓN

Función
Nutritiva. Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias, que van a ser transformadas o desintegradas para liberar energía.
De almacenamiento. En el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva.
Estructural. El citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de sus movimientos.
Importancia
Barrera selectiva de sustancias
Comunicación con otras células (Forman uniones con otras células a través de sus receptores y sus proteínas)
Las células del epitelio Intestinal forman uniones estrechas para impedir que se difundan los ácido gástricos al celoma.
Contienen receptores para las moléculas señal segregadas por otras células. Las membranas de los linfocitos b (anticuerpos) poseen receptores que se modifican ante un nuevo antígeno para reconocerlo y eliminarlo.
Las membranas de las células pres inepticas se funden con las membranas de las vesículas con el neurotransmisor para expulsarlo.
A falta de organelos, las membranas citoplasmáticas de las bacterias contienen las proteínas necesarias para llevar a cabo la glucólisis y (en el caso de las cianobacterias) la fotosíntesis.

Receptores e membrana de tres tipos: canales iónicos (pasan iones K, Na), asociados a enzimas (Tirosinas cinasas, glutamato ciclasa), asociados a proteínas G (Metabotrópicas, que desencadenan diferentes reacciones)

BIBLIOGRAFIA


GLOSARIO



Actina (del griego aktis = rayo): Proteína compuesta por subunidades globulares. Sus filamentos  forman parte del citoesqueleto.
ARN (ácido ribonucleico): Ácido nucleico formado por una cadena polinucleotídica. Su nucleótido, consiste en una molécula del azúcar ribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, uracilo, citosina y guanina.
ARN ribosómico: Uno de los tres tipos de ARN, el ARNr es un componente estructural de los ribosomas. Son el "core" (parte principal) de los ribosomas y posiblemente la clave del mecanismo de traducción de las proteínas. Su estudio comparativo llevó a postulación de un Árbol Filogenético Universal.
Catalizador (del griego katalysis = disolución): Sustancia que disminuye la energía de activación de una reacción química, acelerando la velocidad de la reacción.
Citoesqueleto: Entramado tridimensional de microtúbulos y filamentos que proveen el soporte interno para las células, anclan las estructuras internas de la misma e interviene en los fenómenos de movimiento celular y en su división.
Energía: la capacidad de producir trabajo
Energía de activación: La menor cantidad de energía requerida para que ocurra una determinada reacción química. Varía de reacción en reacción.
Enzima (del griego en = en; zyme = levadura): Molécula de proteína que actúa como catalizador en las reacciones bioquímicas.
Esteroides: grupo de lípidos caracterizados por la presencia de un núcleo químico formado por cuatro anillos al cual se agrega una "cola" hidrocarbonada (en difícil: derivados del ciclopentano-perhidro-fenantreno).
Hormonas (del griego hormaein = excitar): cualquier producto químico de naturaleza orgánica producido en una parte de un organismo que tiene como "blanco" otra parte del mismo. Sus funciones son reguladoras, generalmente se producen en pequeñas cantidades.
Microtúbulos (del latín mikros = pequeño, tubus = caño, conducto): Conducto hueco, estrecho y alargado de unos 25 nm de diámetro. Se compone de dos subunidades de proteínas que se alternan a lo largo del mismo, y, entre otras funciones, mueven a los cromosomas en la división celular y proporcionan la estructura interna de cilias y flagelos.
Parénquima (del griego para = entre, en = en, chein = verter): Uno de los tres principales tejidos de las plantas, sus células, de paredes finas, están vivas pudiendo fotosintetizar, respirar y almacenar sustancias de reserva; constituyen la mayor parte de las plantas, se lo encuentra en frutos, semillas, hojas y en el sistema vascular. Tejido fundamental constituído por células vivas que cumplen diferentes funciones.
Retículo endoplásmico (abreviado ER de la siglas en inglés, del latín reticulum = red; del griego endon = dentro; plasma "del citoplasma") Compleja red tridimensional de membranas que divide el citoplasma de las células eucariotas en compartimentos y canales. Cuando está recubierto de ribosomas se denomina rugoso, caso contrario liso.
Ribosomas: Pequeñas organelas, compuestas de ARNr  (r por ribosómico) y proteínas. Están presentes en el citoplasma de procariotas (70s) y eucariotas (80s). Son el sitio de la síntesis proteica. Está compuesto de dos subunidades. Los ribosomas de las organelas eucariotas (mitocondrias y cloroplastos) tienen 70 S, es decir son similares a los de los procariotas.
Ubiquitina: Proteína pequeña, de unos setenta y seis aminoácidos. Por el proceso de ubiquitinización se unen a proteínas mayores (en un residuo de lisina de las mismas), y las '"marcan" para su posterior procesamiento por los proteosomas.
Ubiquitinización: Proceso, ATP dependiente, de marcado de proteínas para su degradación. Interviene en el mismo tres clases de enzimas:
E1: activadoras de la ubiquitina
E2: se asocia con la ubiquitina activada
E3: transfiere la ubiquitina desde E2 a la proteína

Vacuolas (del latín vacuus = vacío): espacio o cavidad citoplasmática, rodeada por una membrana, que se observa en células animales y vegetales. Remueven productos de desechos y almacenan alimentos ingeridos. Parte de los compartimentos lisosómicos de la célula.