Complejo de Golgi

El complejo de Golgi, también conocido como aparato de Golgi, tiene morfología característica que consiste en cisternas aplanadas, discoides con rebordes amplios relacionados con vesículas emergentes. Realiza funciones específicas, tales como la distribución de proteínas y lípidos que reciben del retículo endoplásmico, algunas de estas proteínas son enzimas que serán enviadas a los lisosomas. Transforma las proteínas y los residuos de carbohidratos para formar glucoproteínas presentes en la superficie externa de la membrana de muchas células.

Retículo Endoplásmico

El retículo endoplásmico es un organelo que se distribuye a través del citoplasma, desde la membrana nuclear hasta la membrana plasmática. Se observan dos tipos de retículos endoplásmicos; el rugoso (RER) y el liso (REL), que se diferencian entre sí por los siguientes aspectos:
1.- Porque el RER presenta ribosomas adheridos a sus membranas y el REL no las tiene.
2. El RER es un conjunto de canales con forma de cisternas en cuyas paredes membranosas se realiza la síntesis de proteínas con la intervención de los ribosomas (ARNr), el ARN mensajero y el ARN de transferencia.
3. A medida que el RER se aleja de la membrana nuclear externa y se distribuye en el citoplasma, hay una zona de transición donde cambia de forma (canales y cisternas) y se observan los retículos con tubos anastomosados (unidos) entre sí y cuyas paredes membranosas carecen de ribosomas.
4. Como consecuencia desarrollan funciones diferentes.
En el retículo endoplásmico liso se sintetizan algunos fosfolípidos, hormonas esteroides y ácidos grasos. Mientras que en el retículo endoplásmico rugoso se realiza la síntesis proteica y la maduración de las proteínas de exportación y las que se transportan a otros organelos celulares.
Las células tienen cantidades distintas de REL o RER según sus actividades. Por ejemplo, las células que secretan gran cantidad de proteínas tienen una gran actividad de RER.

Funciones de la membrana

La membrana celular cumple varias funciones:
a) delimita y protege las células;
b) es una barrera selectivamente permeable, ya que impide el libre intercambio de materiales de un lado a otro, pero al mismo tiempo proporcionan el medio para comunicar un espacio con otro;
c) permite el paso o transporte de solutos de un lado a otro de la célula, pues regula el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula siguiendo un gradiente de concentración;

d) poseen receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana recibir señales y responder de manera específica, por ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas como el inicio de la división celular, la elaboración de más glucógeno, movimiento celular, liberación de calcio de las reservas internas, etc.

Transporte de sustancias a través de las membranas celulares
El transporte celular es un mecanismo mediante el cual entran sustancias que la célula necesita y salen de ella las sustancias de desecho y también productos útiles. Existen dos tipos de transporte: pasivo y activo.
El transporte pasivo es el que se lleva a cabo sin gasto de energía por parte de la célula, como la difusión simple (únicamente de gases) y la ósmosis; todos ellos a favor de un gradiente de concentración.
El transporte activo es el que necesita energía celular para realizarse, pues es en contra de un gradiente de concentración.
La difusión es el paso de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a otra de menor concentración, es decir, a favor de un gradiente de concentración. Un gradiente es la medida de la diferencia de concentraciones de una sustancia dada en dos regiones diferentes. En la difusión las moléculas se seguirán moviendo hasta que se alcance un equilibrio dinámico. La ósmosis es el paso del agua a través de una membrana semipermeable de una región de mayor concentración de agua (solución hipotónica) a otra de menor concentración de agua (solución hipertónica); es decir, es la difusión del agua. En las células vivas el agua entra y sale de la célula por ósmosis. Una célula mantiene su forma cuando la concentración en el interior es igual a la concentración en el exterior de la célula (isotónica).
El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana celular contra un gradiente de concentración, es decir, desde una zona de baja concentración a otra de alta concentración con el consecuente gasto de energía. Los ejemplos típicos son las bombas de sodio-potasio, la fagocitosis y la pinocitosis.

Pinocitosis.

En la pinocitosis (el equivalente al “beber” celular) la célula engulle fluido extracelular, incluyendo moléculas como azúcar y proteínas. Estos materiales entran a la célula dentro de una vesícula, aunque no se mezclan con el citoplasma. Las células epiteliales en los capilares, usan la pinocitosis para tomar la porción líquida de la sangre en la superficie capilar. Las vesículas resultantes viajan a través de las células capilares y liberan su contenido al tejido alrededor, mientras los glóbulos rojos permanecen en la sangre.

Fagocitosis.

En la fagocitosis (el equivalente a comer celular), la célula engulle deshechos, bacterias u otros objetos grandes. La fagocitosis se lleva a cabo en células especializadas llamadas fagocitos, donde se incluyen los macrófagos, neutrófilos y otros glóbulos blancos de la sangre. La invaginación produce una vesícula llamada fagosoma, las cual usualmente se fusiona con uno o más lisosomas conteniendo enzimas hidrolíticas. Los materiales en el fagosoma son rotos por estas enzimas y degradados.

Membrana celular

En la década de 1950 se observaron por primera vez al microscopio electrónico las membranas de organismos unicelulares y pluricelulares, así como de vegetales y animales.
Químicamente están constituidas por una doble capa de lípidos, carbohidratos y proteínas. Para explicar su estructura, los biólogos S.J. Singer y G.L. Nicholson, en 1972, elaboraron un modelo llamado mosaico fluido, en el cual la doble capa de fosfolípidos constituía el armazón fluido y viscoso para el mosaico donde se deslizan las diferentes proteínas lentamente dentro de la bicapa.
Lo importante de este modelo es que denota la calidad dinámica de la membrana celular.
Algunas moléculas como los gases pueden atravesar la membrana debido a que son solubles en los lípidos de ésta y finalmente, la carga eléctrica de los iones determina en un momento dado qué tipo de moléculas atraviesan la membrana.
Los lípidos más abundantes en la membrana son los fosfolípidos; el tipo menos abundante de lípidos lo constituyen los esfingolípidos. En ciertas membranas también existe colesterol, sustancia que en ciertas células animales puede constituir hasta 50%. Las membranas de la mayor parte de los vegetales y de las bacterias no contienen colesterol. Los grupos polares de cada capa de fosfolípidos se orientan hacia el exterior de la bicapa y pueden interactuar con las moléculas de agua que los rodean, las cadenas hidrofóbicas del fosfolípido se encuentran orientadas hacia el interior de la bicapa. Esta bicapa de lípidos tiene consecuencias en la estructura y funcionamiento de las células. Debido a la cohesión y formación espontánea de las bicapas nunca se observan membranas con bordes libres; siempre son estructuras íntegras continuas. Gracias a la flexibilidad de la bicapa de lípidos, las membranas son deformables y pueden cambiar toda su forma como ocurre durante la locomoción o la división celular.
La composición de carbohidratos de la membrana depende del tipo de célula, y la cantidad de éstos varía entre 2 y 10% del peso total. Se encuentran unidos a los lípidos y las proteínas en forma de glucolípidos y glucoproteínas, respectivamente.
Las proteínas de la membrana varían desde una docena hasta 50 tipos diferentes.
Cada una se encuentra localizada y dirigida en una posición particular de la bicapa de lípidos. Pueden ser proteínas integrales, que penetran en la bicapa de lípidos; la mayoría atraviesan completamente la bicapa y tienen regiones que sobresalen en ambos lados de la membrana hacia
el espacio extracelular y el citoplásmico. Otro tipo de proteínas son la periféricas, que se localizan por completo fuera de la bicapa de lípidos, pero ancladas por grupos de ácidos grasos o por otras proteínas a la superficie extracelular o citoplásmica.