Anatomía interna de la neurona.
Estructura interna de la neurona
Retículo endoplasmático
El retículo endoplasmático es una red de membranas dentro de la célula a través del cual se mueven las proteínas y otras moléculas.
El retículo endoplásmico puede ser liso o rugoso, y en general su función es producir proteínas para que el resto de la célula pueda funcionar. El retículo endoplasmático rugoso contiene ribosomas, que son pequeños y redondos orgánulos cuya función es fabricar estas proteínas. A veces, cuando las proteínas se hacen de forma inadecuada, son retenidas en el retículo endoplásmico y lo sobrecargan dejándolo apretujado, en cierto modo, y las proteínas no van dónde deberían ir. Luego está el retículo endoplásmico liso, que no tiene ribosomas en él, y que produce otras sustancias que necesita la célula. Así, el retículo endoplásmico es un orgánulo que es realmente un caballo de batalla en la producción de proteínas y sustancias que necesita el resto de la célula.
El citoplasma se encuentra debajo de la membrana de las células y que, a su vez, recubre el núcleo celular. Se trata de una de las partes esenciales de las células.
Se conforma básicamente por el citosol (agua, sales y proteínas que, en su conjunto, le otorgan una densidad gelatinosa). El citoesqueleto (proteínas que le dan soporte a la célula) y de Orgánulos u organelos (compartimentos de funciones especializadas).
El citoplasma en las células eucariotas (con núcleo celular definido), abarca todo lo que se encuentra dentro de la membrana citoplasmática y fuera de la envoltura nuclear.
En cambio, el citoplasma de las células procariotas (sin núcleo definido) es todo lo que se encuentra dentro de la célula, envuelta en la membrana plasmática.
Función del citoplasma
El citoplasma tiene tres funciones fundamentales, a saber: le da soporte, forma y movimiento a la célula, almacena moléculas y orgánulos celulares y nutre a la célula por medio de la transformación de las sustancias recibidas en energía. Esto quiere decir que al tiempo que almacena, permite la movilidad de las sustancias necesarias.
Partes del citoplasma
El citoplasma está, a su vez, dividido en tres partes fundamentales: matriz citoplasmática o citosol, citoesqueleto y orgánulos.
Matriz citoplasmática o citosol
Se trata de la solución de aspecto gelatinoso, y se define como aquella sección que no está contenida en los orgánulos. Tiene como papel almacenar azúcares, aminoácidos, potasio y calcio, entre otras sustancias necesarias para la vida celular.
En el citosol, ocurren la mayoría de las reacciones metabólicas de las células, tanto procariotas (sin núcleo definido) como eucariotas (con núcleo celular).
Citoesqueleto
Es una red que le da la forma a la célula por medio de una estructura de microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos hechos de proteínas. Esta estructura participa de los procesos de ciclosis y mitosis.
Orgánulos
Se trata de pequeños órganos contenidos en la matriz citoplasmática. Se dividen en membranosos y no membranosos. Entre los orgánulos esenciales de la célula se pueden contar los siguientes: ribosomas, lisosomas y vacuolas.
Aparato de Golgi
Un cuerpo de Golgi, también conocido como Aparato de Golgi, es un orgánulo celular que ayuda en la fabricación y empaquetamiento de las proteínas y los lípidos, especialmente de aquellas proteínas destinadas a ser exportadas por la célula. El aparato de Golgi aparece como una serie de membranas apiladas y debe su nombre a su descubridor, Camillo Golgi.
Está formado por sacos o bolsas aplanadas y apiladas en capas, que en realidad son membranas, llamadas cisternas.
Físicamente se ve como si fuera una pila de tortitas.
El espacio entre cada capa se llama Lumen.
Función del Aparato de Golgi
El retículo endoplasmático envía las proteínas al aparato de Golgi, por eso estos dos orgánulos están una al lado del otro y rodeados de vesículas.
El aparato de Golgi es responsable de transportar, modificar y empaquetar macromoléculas que recibe en pequeños paquetes llamados vesículas, para transformarlas y enviarlas a diferentes destinos específicos.
Estas macromoléculas, moléculas complejas (o «grandes») son las proteínas y los lípidos.
Cuando le llegan las proteínas procedentes del RE, las hace más grandes y mejores para posteriormente almacenarlas, para usarlas más tarde, o enviarlas a otro lugar empaquetadas en forma de vesícula.
El cuerpo de Golgi tomará la decisión sobre cuándo almacenar las vesículas o enviarlas fuera de la célula.
El aparato de Golgi a veces se compara con una oficina de correos dentro de la célula ya que su función principal es modificar, clasificar y empaquetar las proteínas que le llegan.
Cuando el paquete está listo, se libera en el citoplasma.
Cuando se produce una proteína en el RE se produce también algo llamado vesícula de transición.
Esta vesícula o saco flota a través del citoplasma hacia el aparato de Golgi donde se absorbe.
Después de que el Golgi hace su trabajo sobre las moléculas dentro del saco, se crea una vesícula secretora y se libera en el citoplasma .A partir de ahí, la vesícula se mueve a la membrana celular y las moléculas se liberan de la célula.
Núcleo celular
El núcleo celular es un orgánulo membranoso que se encuentra en el centro de las células eucariotas (no en las células procariotas, donde no hay núcleo).
En el núcleo celular está la mayor parte del material genético de la célula. Su principal función es la de proteger la integridad de estos genes y regular las actividades que tienen lugar en la célula y que determinan la expresión génica.
El primer orgánulo celular en ser descubierto fue el núcleo. Observado inicialmente por Antón van Leeuwenhoek y descrito posteriormente por Franz Bauer, este orgánulo recibe el nombre con que actualmente se lo conoce gracias al científico escocés Robert Brown, quien así lo designó en 1831.
Funciones del núcleo celular
La función del núcleo es mantener la integridad de los genes y controlar las actividades celulares que regulan la expresión génica. Es el centro de control de la célula, pues es el que rige las actividades celulares.
En el núcleo celular se controla la producción de proteínas enzimáticas de la célula. Para ello, se vale del ARNm (o ARN mensajero), que es el encargado de llevar la información al ARN ribosómico en el citoplasma. Allí, se produce la síntesis de proteínas enzimáticas que controlan los procesos metabólicos.
Además, en el núcleo celular se encuentran los cromosomas de ADN, que contienen toda la información genética del individuo, que es pasada a las células hijas durante la división celular.
Partes del núcleo celular
Envoltura nuclear
La envoltura nuclear es la principal estructura del núcleo celular; está compuesta por una doble membrana (una externa y otra interna) que rodea completamente al orgánulo y separa su contenido del citoplasma.
Nucléolo
El nucléolo es el encargado de la síntesis de los ribosomas antes de estos sean exportados al citoplasma.
Núcleo plasma
El núcleo plasma, también conocido como cariolinfa, carioplasma o citosol nuclear, es el medio interno de consistencia líquida del núcleo celular. En él se encuentran las cromatinas y nucléolos.
Cromatina
En el núcleo celular, la cromatina es la sustancia que contiene el ADN. Esta se subdivide, a su vez, en eucromatina, forma de ADN menos compacta, y heterocromatina, forma más compacta.
Ribosomas
Los ribosomas son producidos en el nucléolo y exportados posteriormente al citoplasma, donde traducirán el ARNm.
Poros nucleares
Los poros nucleares son los que permiten el paso, desde el núcleo al citoplasma, del ARN, los ribosomas, las proteínas, los carbohidratos, los lípidos, etc.
Mitocondrias
Las mitocondrias son los orgánulos citoplasmáticos (o sea: equivalentes celulares a los órganos del cuerpo) que en las células operan como centrales energéticas, sintetizando las moléculas de adenosíntrifosfato (ATP) que brindan combustible químico a los diversos procesos celulares necesarios para la vida (respiración celular).
Este proceso de síntesis energético se lleva a cabo en el interior de la célula, aprovechando como combustible la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos, que ingresan a las mitocondrias a través de las membranas que las recubren, semejantes aunque de menor tamaño a la membrana celular.
Comúnmente, estos orgánulos presentan un aspecto alargado, aunque sumamente variable, y se encuentra en el citoplasma celular, en un número acorde a las necesidades de energía que tenga el tipo de célula en cuestión.
El origen de las mitocondrias
Lo curioso de las mitocondrias es que poseen en su propio ADN las instrucciones necesarias para sintetizar las sustancias energéticas indispensables y para replicarse a sí mismas durante la reproducción celular. Dicho ADN no es idéntico al del núcleo de la célula, lo cual ha permitido formular una hipótesis respecto a su origen: la endosimbiosis.
Según dicha teoría, las mitocondrias habrían surgido como resultado de la incorporación simbiótica (colaborativa) de un procarionte dentro de la celula eucariota, llegando a una suerte de acuerdo de convivencia que luego se hizo indispensable: el procarionte produciría energía para la célula completa y a cambio sería protegido en su interior, un medio rico en nutrientes y libre de competencia. El resto lo haría la evolución, que terminaría por fusionarlas a ambas en un mismo organismo.
Las pistas que respaldan esta teoría tienen que ver con la presencia de ADN autónomo y de una membrana plasmática propia en la mitocondria, así como su semejanza física, bioquímica y metabólica con numerosas bacterias.
Función de las mitocondrias
Las mitocondrias sirven como almacén de iones, moléculas de agua y proteínas.
Como se ha dicho, las mitocondrias se encargan de producir la energía química para la célula toda, a partir de la síntesis de ATP. Para ello, debe oxidar metabolitos mediante fosforilación oxidativa, generando un altísimo porcentaje de la energía producida por la célula.
Al mismo tiempo, las mitocondrias sirven como almacén de iones, moléculas de agua y proteínas, muchas veces captadas del citoplasma para servir como piezas de recambio en la síntesis de la energía.
¿Cómo es su estructura?
Los espacios de la mitocondria están recubiertos por una membrana doble lipídica.
La estructura de la mitocondria es variable, pero por lo general se compone de tres espacios diferentes: crestas mitocondriales, espacio intermembranoso y matriz mitocondrial, todo recubierto por una membrana doble lipídica, semejante a la membrana celular, pero compuesta mayormente (60 a 70% en la externa, 80% en la interna) de proteínas.
- Crestas mitocondriales. Se trata de un sistema de crestas o pliegues, que conecta con las membranas mitocondriales de vez en cuando, permitiendo así el transporte de materiales al interior del orgánulo y ejerciendo funciones enzimáticas (catalizadoras) concretas.
- Espacio intermembranoso. Entre las dos membranas mitocondriales existe un espacio rico en protones (H+) fruto de los complejos enzimáticos de la respiración celular, así como las moléculas encargadas del transporte de ácidos grasos al interior de la mitocondria, en donde se procederá a su OXIDACIO
- Matriz mitocondrial. Llamada también mitosol, contiene iones, metabolitos para oxidar, moléculas de ADN circular bicatenario (muy similar al ADN bacteriano), ribosomas, ARN mitocondrial y todo lo necesario para la síntesis de ATP. Allí tienen lugar el ciclo de Krebs y la beta-oxidación de ácidos grasos, así como reacciones de síntesis de urea y grupos hemo, todo lo cual genera una cantidad importante de energía química que luego es liberada al citoplasma celular.
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