VACUOLAS

  Una vacuola es un orgánulo celular presente en plantas y en algunas células protistas eucariotas. Las vacuolas son compartimentos cerrados limitados por membrana plasmática que contienen agua, sales, proteínas y otros nutrientes, disueltos en ella. La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas. El orgánulo no posee una forma definida, su estructura varía según las necesidades de la célula.

Las vacuolas que se encuentran en las células vegetales son regiones rodeadas de una membrana (tonoplasto o membrana vacuolar) y llenas de un líquido muy particular llamado jugo celular.

• Estructura

     Estan rodeadas de una membrana simple, denominada tonoplasto, esta membrana es permeable e interviene en el mantenimiento de la turgencia celular y en el crecimiento. La ventaja de las vacuolas es muy importante ya que capta y almacena agua y permite crecer a las plantas, con poco gasto de material.

    En su interior se haya una sustancia fluida de diferente composición: el jugo vacuolar, este jugo está compuesto por agua y una variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos.

  En las células adultas suele haber sólo una vacuola por célula y en las células meristemáticas hay muchas y son muy pequeñas, estas forman el vacuoma.

• Funciones:

     Las funciones son muy diversas; en una misma célula puede encontrarse vacuolas con funciones distintas.

Las vacuolas vegetales tienen funciones de  

-        almacenamiento de reservas y de productos tóxicos.

-        crecimiento de las células por presión de turgencia.

-        funciones análogas a los lisosomas cuando contienen enzimas hidrolíticas.

-        homeóstasis del interior celular.

-        permiten rápidos  movimientos en algunos órganos de ciertas plantas, como por ejemplo:  la mimosa.

Las vacuolas en animales se encargan de

-        eliminar el exceso de agua

• Bibliografía:

http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas/La%20Vacuola.htm#Estructura

http://pbhscelula.blogspot.com/2002/07/vacuolas-las-vacuolas-son-estructuras.html

http://linux.ajusco.upn.mx/fotosintesis/vacuola.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Vacuola

PEROXISOMAS

Los peroxisomas son orgánulos citoplasmáticos en forma de pequeñas vesículas que contienen oxidasas y catalasas; (las oxidasas son unas enzimas que catalizan la reaccion de oxidación/reducción empleando (O₂), y las catalasas son también unas enzimas que utilizan el  (H₂O₂) generado por otras enzimas, para oxidar sustratos como fenoles, ácidos fórmicos, alcoholes, etc, por medio de la reacción “peroxidativa”. Estas enzimas tienen funciones de detoxificación celular.

Los peroxisomas sólo se encuentran en las células eucariotas.

Fueron descubiertos por Christian de Duve y sus colaboradores en 1965, al principio recibieron el nombre de microcuerpos, pero más tarde pasaron a ser llamados peroxisomas

·         Estructura de los peroxisomas

Morfológicamente son pequeñas vesículas esféricas, y tienen una  membrana plasmática semipermeable, con un alto contenido en enzimas que intervienen en el metabolismo del H₂O_{2 ,}  estas enzimas se forman naturalmente, por gemación al desprenderse del retículo endoplasmático liso, pero también se pueden formar por sí mismos ya que pueden ensanchar una parte de la membrana produciendo nuevos peroxisomas sin derramar su contenido en el citoplasma.

         En el interior de algunos peroxisomas se encuentran estructuras cristalinas, que generalmente es la enzima urato oxidasa. La estructura de estos nucleoides paracristalinos varía según el tipo celular, pero en general, los nucleoides aparecen formados por estructuras en forma de túbulos, formando distintos tipos de redes.

         A través de la observación con un microscopio electrónico los peroxisomas presentan la siguiente forma:

·         Funciones que desempeñan

1.     Catabolismo de purinas

 En la degradación de las bases púricas (adenina y guanina) intervienen diversas enzimas del peroxisoma. El H₂O₂ que se libera con estas oxidaciones es descompuesto por la catalasa.

El producto final de la degradación es:

-        Acido úrico: Primates, aves e insectos. 

-        Alantoína: Mamíferos, tortugas y moluscos. 

-        Acido alantoíco: Algunos peces teleósteos. 

-        Acido glioxílico y urea: Muchos peces, anfibios e invertebrados marinos.

2.    Metabolismo de lípidos

Llevan a cabo el acortamiento de los ácidos grasos de cadena larga, para su completa oxidación en las mitrocondrias, y en la oxidación de la cadena lateral del colesterol, necesaria para la síntesis de ácidos biliares, también intervienen en la síntesis de glicerolípidos, ésteres lipídicos del glicerol e isoprenoides, y por último contienen enzimoas que oxidan aminoácidos, ácido úrico y otros sustratos, utilizando el oxígeno molecular.

3.    Actividad enzimática

Los peroxisomas se denominas así porque contienen enzimas que utilizan      el oxígeno molecular para eliminar átomos de hidrógeno de sustratos específicos, a través de una reacción oxidativa que produce H₂O₂. La reacción global es:

                                               RH₂ + O₂ Þ R + H₂O₂

Siendo RH₂ el substrato oxidable (aminoácidos, ácido úrico, alantoína, acil-CoA, ácido glicólico, ácido glioxílico, etc.).

Las enzimas que catalizan está reacción son: la oxidasa de aminoácidos, oxidasa de hidroxiácidos  y oxidasa de urato.

El H₂O₂ resultado de la reacción es un producto altamente tóxico que es eliminado por otra enzima del peroxisoma, la catalasa, con la reacción:

2H₂O₂ Þ 2H₂O + O₂

o utilizando este H₂O₂ para oxidar diversas sustancias (alcoholes, fenoles, ácido fórmico, formaldehído y acetaldehído), según la reacción:

2H₂O₂ + R'H₂ Þ 2H₂O + R'

Siendo R'H₂ una de las diversas sustancias anteriormente mencionadas.

No siempre las cuatro enzimas (catalasa, oxidasa de aminoácidos, oxidasa de hidroxiácidos  y oxidasa de urato) aparecen en todos los peroxisomas, pero al menos la catalasa y la oxidasa de hidroxiácidos  están siempre presentes.

Mediante su dotación enzimática, variable de unos tejidos a otros, los peroxisomas pueden intervenir en diversas vías metabólicas, que difieren según los organismos y tipo de tejido.

4.    Metabolismo de ácido glicólico

En los órganos de las plantas donde se realiza la fotorespiración con luz, oxígeno y baja tensión parcial de CO₂  se produce ácido glicólico, que es un producto metabólico de los cloroplastos. Este ácido entre en los peroxisomas y es oxidado a ácido glioxílico, que se convierte en glicerina, y pasa de los peroxisomas a las mitocondrias donde se transforma en serina y CO₂

5.    Otras funciones

Las reacciones oxidativas de los peroxisomas son muy importantes en hígado y riñón, donde detoxifican gran cantidad de moléculas tóxicas que entran en la circulación sanguínea.

 

·         Bibliografía:

http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/peroxisomas.html

http://www.colegiomaravillas.com/BIO/BACH/downloads/peroxisomas.pdf

http://ciencia-cl.webcindario.com/articulos_biologia/peroxi2.htm

http://www.buenastareas.com/ensayos/Peroxisomas/276145.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Catalasa

http://webvision.umh.es/docencia/biocelular/temas/peroxisomas.html#b

http://es.wikipedia.org/wiki/Peroxisoma

http://www.agustinos-valencia.net/Intranet/Laboratorio/MORF.%20CELULAR/imagenes/PEROXISOMAS.jpg

LISOSOMAS

El lisosoma es una vesícula membranosa que contiene enzimas hidrolíticas que permiten la digestión intracelular de macromoléculas. 


Son esféricas u ovalados que se localizan en el citosol, de tamaño relativamente grande, los lisosomas son formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetados por el complejo de Golgi.
Las dimensiones y el contenido de los lisosomas son muy variables y aparecen sólo en las células animales.

Existen varios tipos de lisosomas:

1.     Los lisosomas primarios: son aquellos que solo contienen enzimas y que aún no han participado en procesos digestivos.  Cada lisosoma primario es una vesícula que brota del aparato de Golgi, con un contenido de enzimas hidrolíticas (hidrolasas). Las hidrolasas son sintetizadas en el retículo endoplasmático rugoso y viajan hasta el aparato de Golgi por transporte vesicular. Allí sufren una glicosilación terminal (proceso químico en el que se adiciona un carbohidrato a otra molécula) de la cual resultan con cadenas glucídicas ricas en manosa-6-fosfato (manosa-6-P).

2.     Los lisosomas secundarios: son aquellos lisosomas resultantes de la unión de un lisosoma primario y una vacuola. Existen diversas formas de lisosomas secundarios, según el origen de la vesícula que se fusiona con el lisosoma primario.

-         Fagolisosomas. Se originan de la fusión del lisosoma primario con una vesícula procedente de la fagocitosis, denominada fagosoma. Se encuentran, por ejemplo, en los glóbulos blancos, capaces de fagocitar partículas extrañas que luego son digeridas por estas células.

-         Endosomas tardíos. Surgen al unirse los lisosomas primarios con materiales provenientes de los endosomas tempranos. Los endosomas tempranos contienen macromoléculas que ingresan por los mecanismos de endocitosis inespecífica y endocitosis mediada por receptor. Este último es utilizado por las células para incorporar, por ejemplo, las lipoproteínas de baja densidad o LDL.

-         Autofagolisosomas. Es el producto de la fusión entre un lisosoma primario y una vesícula autofágica o autofagosoma. Algunos orgánulos citoplasmáticos son englobados en vesículas, con membranas que provienen de las cisternas del retículo endoplasmático, para luego ser reciclados cuando estas vesículas autofágicas se unen con los lisosomas primarios.

 

Los lisosomas que han finalizado el proceso digestivo y que mantienen en su interior residuos no digeribles se denominan vacuolas fecales (o cuerpos residuales).

Según la procedencia del material que se va a digerir podemos decir que en los lisosomas se produce:

-         Heterofagia: cuando un lisosoma primario se une a un endosoma (vesícula que lleva sustancias procedentes del exterior. Estas sustancias pueden ser por ejemplo, nutrientes. La heterofagia constituye un sistema de defensa frente a bacterias, virus

-          Autofagia: cuando un lisosoma primario se une a alguna porción de la propia célula, de esta forma se digieren materiales que proceden del interior celular. Este proceso también ocurre cuando la célula ha de sobrevivir en condiciones desfavorables

·         Funciones de los lisosomas: 

-         Los lisosomas participan en la muerte celular.

-         Contribuyen a la desintegración de células de desecho. Queda entonces un espacio que puede ser ocupado por otra célula nueva.

-         No participan en el desarrollo embrionario, pero si intervienen en el proceso de diferenciación de órganos durante la ontogenia (por ejemplo, desaparición de la cola del embrión).

-         Intervienen en la digestión de las sustancias ingeridas por endocitosis. Éstas vacían su contenido en endosomas, y la fusión de un endosoma con un lisosoma primario forma un lisosoma secundario. Las enzimas lisosómicas y atienen acceso a un sustrato. En el caso de la fagocitosis, los fagosomas también se unen con lisosomas primarios para dar secundarios. Esto permite la digestión del material digerido y por ello, el lisosoma secundario también se llama VESÍCULA DIGESTIVA. Posteriormente se produce la absorción en el citoplasma. Los productos no degradados quedan en un cuerpo rodeado de membrana que pueden ser defecados por unión de la membrana de la vacuola a la plasmática y libera el contenido al exterior o bien quedan retenidos en el interior de la célula.