Aprende. Aplica. Retén.

Tu camino hacia la excelencia médica.

Estudia para la escuela de medicina y tus examenes con Lecturio.

La célula: Los Orgánulos

Una célula es una unidad compleja que realiza varias funciones complejas. Un orgánulo es una subunidad especializada dentro de una célula que cumple un papel o una función específica. Los orgánulos están encerrados en sus propias bicapas lipídicas o no están unidos por membranas. Si se considera una célula como un organismo, los orgánulos son un equivalente de los órganos internos de la célula. Los orgánulos celulares desempeñan diversas funciones, desde el mantenimiento de la forma de la célula hasta la reproducción, el movimiento, la síntesis de proteínas, la producción de energía y el transporte de sustancias dentro y fuera de la célula.

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Índice de contenidos

Comparte este concepto:

Compartir en facebook
Compartir en twitter
Compartir en linkedin
Compartir en reddit
Compartir en email
Compartir en whatsapp

Descripción General

Definición

Los orgánulos son estructuras especializadas dentro de la célula eucariota que desempeñan funciones específicas (los «órganos internos» de la célula).

Clasificación

Orgánulos unidos a la membrana :

  • Membrana plasmática
  • Núcleo
  • Aparato de Golgi
  • Retículo endoplásmico (RE)
  • Mitocondrias
  • Lisosomas
  • Peroxisomas
  • Vacuolas

Orgánulos no unidos a la membrana :

  • Ribosomas
  • Centríolos
  • Núcleos
  • Proteasomas
  • Flagelos/cilios
La célula y sus orgánulos

La célula y sus orgánulos
RE: retículo endoplásmico

Imagen por Lecturio.

Organelos Unidos a la Membrana

Membrana Plasmática

  • Una bicapa lipídica/proteica que rodea a la célula
  • Separación de la célula del medio ambiente
  • Controla la entrada y salida de solutos
  • Punto de anclaje para las proteínas de membrana

Núcleo

Estructura:

  • Rodeado por una envoltura nuclear: un conjunto de 2 bicapas lipídicas con canales proteicos (poros nucleares) con un espacio perinuclear entre ellas
  • El interior del núcleo está lleno de nucleoplasma (de composición similar al citoplasma).
  • Los cromosomas se encuentran dentro del nucleoplasma.

Funciones:

  • Transcripción (ADN → ARN) y regulación transcripcional
  • Modificación post-transcripcional del ARN
  • Transporte del ARN al citoplasma a través de los poros nucleares
  • Replicación del ADN
  • Protección del ADN contra las enzimas y los productos metabólicos de la célula
Célula eucariota

Células eucariotas que contienen núcleos (púrpura más oscuro)

Imagen: “Eukayotic Cell” por Jlipuma1. Licencia: CC BY 4.0

Retículo Endoplásmico

Estructura:

  • Una red de sacos con membrana conocidos como cisternas y túbulos
  • Se mantienen unidos por el citoesqueleto
  • Continúa con la membrana externa de la envoltura nuclear
  • El espacio de las cisternas es continuo con el espacio perinuclear.
  • No se encuentra en los glóbulos rojos ni en los espermatozoides
  • RE Rugoso (RER): aspecto rugoso porque está tachonado de ribosomas
  • RE liso (REL): carece de ribosomas

Funciones:

  • RER:
    • Síntesis y plegado de proteínas
    • Secreciones celulares de envasado
    • Producción de proteínas secretoras para la excreción celular, y adición de oligosacáridos ligados a N a las proteínas lisosomales y de otro tipo
    • Síntesis de proteínas integrales de membrana que pasan a formar parte de la membrana plasmática
    • Ejemplos:
      • Los RER en las neuronas son cuerpos de Nissl: sintetizan neurotransmisores peptídicos para su secreción
      • RER en el intestino delgado: células caliciformes que secretan moco, células plasmáticas que secretan anticuerpos
  • REL:
    • Síntesis de lípidos y esteroides para la excreción
    • Desintoxicación de drogas y venenos
    • Ejemplos:
      • El retículo sarcoplásmico es un REL que se encuentra en los miocitos: almacenan calcio, que se libera para provocar la contracción muscular
      • Las células productoras de esteroides, como los hepatocitos del hígado, la corteza suprarrenal y las gónadas, tienen numerosos REL.
Retículo endoplásmico

Retículo endoplásmico (RE):
Una red sinuosa de finos sacos membranosos que se encuentran en estrecha asociación con el núcleo celular

Imagen: “Endoplasmic Reticulum” por OpenStax. License: CC BY 3.0

Complejo de Golgi

Estructura:

  • Un conjunto de discos aplanados con membrana (cisternas)
  • Se originan en grupos vesiculares que brotan del RE
  • Suele encontrarse cerca del núcleo

Funciones:

  • Recogida y envío de las proteínas recibidas del Retículo Endoplásmico
  • Formación de proteoglicanos
  • Clasificación, envasado y procesamiento de las secreciones celulares en vesículas:
    • Red Cis-Golgi:
      • Recepción de proteínas del RE en las vesículas de la membrana
      • Etapas tempranas de la modificación postraduccional de las proteínas
    • Red Trans-Golgi: modificación tardía y empaquetamiento de proteínas en vesículas para uso interno o exocitosis
  • Ejemplo: Las células plasmáticas tienen un aparato de Golgi bien desarrollado para producir anticuerpos.
Aparato de golgi

El aparato de Golgi como parte de la vía de secreción creando una proteína unida a la membrana plasmática:
(a) Diagrama esquemático
(b) Imagen del microscopio electrónico

Imagen: “Golgi Apparatus” por OpenStax. Licencia: CC BY 4.0

Mitocondrias

Estructura:

  • Unida por una doble membrana (bicapa lipídica interna y externa con proteínas)
  • Espacio intermembrana entre las 2 capas
  • La membrana interna forma crestas (pliegues).
  • La matriz es el espacio entre las crestas.

Funciones:

  • Importante para la fosforilación oxidativa y la producción de energía en forma de ATP
  • Sitio de numerosos procesos bioquímicos, entre ellos:
    • Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico): proceso clave en la generación de ATP
    • Oxidación de ácidos grasos (β-oxidación)
    • Producción de acetil-CoA
    • Cetogénesis
  • Producción de calor:
    • A través de la fuga de protones (también conocida como desacoplamiento mitocondrial)
    • La difusión facilitada de protones a través de la membrana mitocondrial por el gradiente electroquímico libera calor (tejido adiposo marrón)
  • Almacenamiento de calcio:
    • A corto plazo
    • Las mitocondrias actúan como amortiguadores citosólicos de los iones de calcio
  • Regulación de la proliferación celular mediante la producción de ATP

Vacuolas

Estructura:

  • Grandes sacos con membrana
  • Formado por la coalescencia de pequeñas vesículas unidas a la membrana

Funciones:

  • Almacenamiento de residuos, agua, solutos y enzimas
  • Aislar las toxinas del resto de la célula
  • Mantener el pH
  • Ayudar a la exocitosis y endocitosis

Lisosomas

  • Vesículas esféricas unidas a la membrana que contienen enzimas hidrolíticas
  • Puede descomponer proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos
  • Sistema de eliminación de residuos
  • Digerir materiales que están dentro (autofagia) y fuera (endocitosis) de la célula

Peroxisomas

  • Organelos oxidativos unidos a la membrana
  • Función en la reducción de especies reactivas de oxígeno (ERO):
    • El peróxido de hidrógeno se forma a partir del oxígeno molecular y el hidrógeno de los compuestos orgánicos.
    • El peróxido de hidrógeno es utilizado por la catalasa para reducir otros compuestos, y se produce agua.
  • Descomposición de ácidos grasos:
    • β-oxidación de ácidos grasos de cadena muy larga (VLCFAs)
    • α-oxidación de los ácidos grasos de cadena ramificada
  • Desintoxicación de etanol, fenol, formaldehído y otras sustancias
  • Síntesis del plasmalógeno: precursor de la mielina
  • Síntesis de los ácidos biliares

Organelos no unidos a Membranas

Ribosomas

Estructura:

  • Consta de subunidades ribosómicas pequeñas (30S) y grandes (50S)
  • Cada subunidad está formada por ARN ribosómico y proteínas.
  • Presente en el citosol, como parte del RER, y en las mitocondrias

Función:

  • Traducción del ARN y síntesis de proteínas
  • Plegado de proteínas
Ribosoma

Cadena polipeptídica traductora del ribosoma del ARN matriz

Imagen: “Ribosome” por DataBase Center for Life Science. Licencia: CC BY 4.0

Nucléolo

  • Estructura más grande dentro del núcleo
  • Compuesto por ADN, ARN y proteínas
  • Funciones:
    • Biogénesis del ribosoma
    • Formación de partículas de reconocimiento de señales
Nucleolus

Microfotografía del núcleo y del nucléolo

Imagen: «Nucleus&Nucleolus». Licencia: Dominio Público

Proteasomas

  • Complejos proteicos
  • Contienen enzimas proteasas
  • Degradar las proteínas innecesarias o dañadas

Flagelos y Cilios

  • Estructuras citoesqueléticas basadas en microtúbulos
  • Responsable del movimiento y de las funciones sensoriales
  • Los espermatozoides utilizan los flagelos para su propulsión
  • Las células epiteliales utilizan los cilios para la quimio, la termo y la mecanosensación.

Centríolos

Estructura:

  • Organelo cilíndrico compuesto por la proteína tubulina
  • Tripletes de microtúbulos cortos dispuestos en un cilindro
  • Un par de centríolos unidos forma un centrosoma.

Funciones:

  • División celular (formación del huso en la mitosis)
  • Organización celular:
    • Anclaje del citoesqueleto
    • Organización de los microtúbulos en el citosol y determinación de la disposición espacial
  • Producción, disposición y función de los cilios y los flagelos
Centriole

Diagrama esquemático de los centríolos: orgánulos cilíndricos formados por tripletes de microtúbulos

Imagen: “Figure 04 03 08” por CNX OpenStax. Licencia: CC BY 4.0

Relevancia Clínica

  • Metabolismo del etanol: El acetaldehído deshidrogenasa, la enzima que participa en el último paso de la vía de conversión del etanol en acetato, se encuentra en la mitocondria. El disulfiram, un fármaco que se utiliza para empeorar los efectos de la resaca del alcohol para desalentar su consumo, inhibe la acetaldehído deshidrogenasa. El metronidazol, un antibiótico, provoca una reacción similar al disulfiram.
  • Enfermedades de almacenamiento lisosómico: grupo de trastornos metabólicos hereditarios que resultan de defectos en la función lisosómica. Los trastornos por almacenamiento lisosómico suelen estar causados por la deficiencia de una sola enzima implicada en el metabolismo de los lípidos, las glucoproteínas (proteínas que contienen azúcar) o los mucopolisacáridos.
  • Miopatías mitocondriales: conjunto de enfermedades que se producen como consecuencia de un fallo bioquímico en la función mitocondrial, que puede provocar debilidad muscular. Los síntomas y su gravedad varían en función del subtipo específico. Se requiere una biopsia muscular para el diagnóstico.
  • Síndrome de Zellweger: Enfermedad relacionada con el peroxisoma que provoca hipotonía, hepatomegalia, convulsiones y muerte prematura. El síndrome de Zellweger es un trastorno autosómico recesivo de la biogénesis de los peroxisomas. Las células son incapaces de descomponer los VLCFA y los ácidos grasos de cadena ramificada.
  • Hipertermia maligna: Un trastorno autosómico dominante de la regulación del transporte de calcio en los músculos esqueléticos que da lugar a una crisis hipermetabólica. El dantroleno es un tratamiento farmacológico para la hipertermia maligna. El dantroleno impide la liberación de iones de calcio del retículo sarcoplásmico e inhibe la contractilidad muscular.

Referencias

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., Wilson, J., Hunt, T. (2014). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). Garland Science.
  2. Campbell, N., Reece, J., Mitchell, L. (2002). Biology (6th ed.). Benjamin Cummings.
  3. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S., et al. (2000). Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W. H. Freeman. Section 5.4, Organelles of the Eukaryotic Cell. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21743/

USMLE™ es un programa conjunto de la Federation of State Medical Boards (FSMB®) y la National Board of Medical Examiners (NBME®). MCAT es una marca registrada de la Association of American Medical Colleges (AAMC). NCLEX®, NCLEX-RN® y NCLEX-PN® son marcas registradas del National Council of State Boards of Nursing, Inc (NCSBN®). Ninguno de los titulares de las marcas registradas está avalado ni afiliado a Lecturio.

Estudia desde donde sea

Lecturio Medical es el complemento perfecto para la escuela de medicina. Estrategias de aprendizaje basadas en la evidencia, videos, preguntas de repaso, y mucho más – todo combinado en un recurso
fácil de usar.

Maximiza tu aprendizaje con Lecturio

Complementa tus estudios de medicina con Lecturio, una plataforma todo-en-uno fundamentada en estrategias de aprendizaje
basadas en la evidencia.

User Reviews

0.0

()

¡Hola!

Esta página está disponible en Español.

🍪 Lecturio utiliza cookies para mejorar su experiencia de uso. Al continuar utilizando nuestro servicio, usted acepta nuestra Declaración de Privacidad de Datos.

Details