Estructura del citoplasma y su matriz
De forma global, el volumen celular está formado por varios componentes: la membrana plasmática, la sustancia fundamental, los orgánulos y las inclusiones.
La matriz citoplasmática (también llamada hialoplasma o citosol) es una solución coloidal incolora. No es simplemente «agua», sino un medio complejo y dinámico, saturado de sistemas enzimáticos.
Composición química del hialoplasma:
- Agua: constituye aproximadamente el 90% de todo el volumen.
- Compuestos orgánicos: proteínas, aminoácidos libres, nucleótidos y ácidos grasos.
- Componentes inorgánicos: iones de diversas sales.
La principal característica física del citosol es su capacidad para cambiar de estado. Puede existir en forma de sol (una forma más líquida) o pasar a gel (un estado espeso y viscoso). Gracias a esto, se proporciona un medio óptimo para los procesos metabólicos y las reacciones enzimáticas.
Características de los orgánulos en diferentes organismos
Los orgánulos son estructuras permanentes y especializadas del citoplasma. Su conjunto difiere drásticamente según el tipo de organización celular.
Procariotas (organismos acelulares/pre-nucleares):
- Carecen por completo de orgánulos membranosos.
- Sus funciones son asumidas parcialmente por los mesosomas, invaginaciones específicas del plasmalema que participan en el metabolismo y en el proceso de división celular.
- Contienen una gran cantidad de ribosomas pequeños (tipo 70S), distribuidos uniformemente por todo el volumen del citoplasma. Estos pueden representar hasta el 40% de la masa total de la célula.
Eucariotas (organismos nucleados):
- Poseen un sistema complejo y desarrollado de estructuras membranosas: el retículo endoplasmático (RE), el complejo de Golgi, los lisosomas, las mitocondrias y (en las plantas) los plastos.
- Presentan un centrosoma no membranoso.
- Los principales ribosomas del citoplasma son grandes (tipo 80S). Pueden flotar libremente en el hialoplasma o unirse a las membranas del retículo endoplasmático. Es interesante destacar que dentro de los orgánulos de doble membrana (mitocondrias y plastos) se encuentran sus propios ribosomas pequeños de tipo 70S, similares a los de los procariotas.
Clasificación de los orgánulos
Para sistematizar el conocimiento, todos los orgánulos celulares se dividen en grupos según dos criterios principales: sus funciones (propósito) y las características de su estructura.
1. Según su propósito:
- Orgánulos de uso general. Se encuentran prácticamente en todas las células, ya que aseguran la actividad vital básica. Estos incluyen las mitocondrias, el retículo endoplasmático, el complejo de Golgi, los lisosomas, los ribosomas, el centro celular y los plastos.
- Orgánulos de uso especial. Se forman solo en tejidos altamente especializados para realizar tareas específicas. Ejemplos: miofibrillas (contracción de las células musculares), neurofibrillas (función de soporte y transporte en las células nerviosas), así como los orgánulos de movimiento: cilios y flagelos.
2. Según su estructura:
- No membranosos (no tienen envoltura lipídica).
- Membranosos. A su vez, se dividen en estructuras de una sola membrana y de doble membrana.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué orgánulos se consideran de una sola membrana?
Los orgánulos uninucleares/unimembranosos incluyen las estructuras del sistema vacuolar y diversos microcuerpos.
- Retículo endoplasmático (RE): un conjunto de cisternas y túbulos (liso y rugoso).
- Complejo de Golgi: pilas de cisternas planas con vesículas.
- Endosomas y lisosomas: vesículas con enzimas hidrolíticas.
- Microcuerpos: peroxisomas, glioxisomas y glicosomas.
- Vacuolas: cavidades llenas de jugo celular en las plantas.
¿Qué orgánulos celulares son de doble membrana?
Los orgánulos celulares de doble membrana incluyen las mitocondrias y los plastos.
- Mitocondrias: estructuras independientes que tienen dos membranas, en las que la interna forma invaginaciones llamadas crestas.
- Plastos: orgánulos de doble membrana característicos de las células vegetales, que contienen sus propios ribosomas de tipo 70S.
¿Qué estructuras celulares pertenecen a los orgánulos no membranosos?
Los orgánulos no membranosos incluyen estructuras granulares y fibrilares, así como derivados de las estructuras fibrilares.
- Ribosomas: complejos ribonucleoproteicos de dos subunidades; formados por ARNr y proteínas.
- Orgánulos fibrilares del citoesqueleto: microfilamentos (actina), filamentos intermedios y microtúbulos (tubulina).
- Estructuras contráctiles: miofibrillas y miofilamentos.
- Centriolos y centro celular: los centriolos son cilindros huecos de microtúbulos; un par de centriolos (diplosoma) forma el centro celular.
- Derivados de estructuras fibrilares: el esqueleto de las microvellosidades y el axonema como estructura axial de los cilios y flagelos.
Preguntas de clases y exámenes
¿Cuál es la diferencia entre el citoplasma y el hialoplasma?
El citoplasma es un concepto amplio que abarca todo el medio interno de la célula junto con los orgánulos. El hialoplasma (citosol) es únicamente la sustancia fundamental líquida en la que se encuentran dichos orgánulos.
¿Tienen las bacterias aparato de Golgi y mitocondrias?
No, las bacterias pertenecen a los procariotas, en los cuales los orgánulos membranosos están completamente ausentes. Algunas de sus funciones son compensadas por los mesosomas.
¿En qué se diferencian los ribosomas de eucariotas y procariotas?
En los eucariotas, el citoplasma contiene ribosomas grandes de tipo 80S, mientras que en los procariotas son ribosomas pequeños de tipo 70S. Sin embargo, las mitocondrias y los plastos de los eucariotas también contienen ribosomas 70S.
Qué más repasar sobre el tema
- Estructura y funciones del retículo endoplasmático (RE)
- Morfología del complejo de Golgi y su relación con los lisosomas
- Orgánulos de doble membrana: mitocondrias y plastos
- El centro celular y su papel en la división
- Inclusiones citoplasmáticas: clasificación e importancia
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