Bioelementos

8º-El agua en estado sólido es menos densa que en estado líquido, por eso el hielo flota sobre el agua líquida. Esto permite en el medio acuático, en las épocas frías, la existencia de vida por debajo de las capas de hielo.

4.4. FUNCIONES DEL AGUA

Debido a las propiedades que tiene, el agua desempeña numerosas e importantes funciones entre las cuales destacan las siguientes:
1º-Función metabólica: Es el medio en el que se producen la mayoría de las reacciones metabólicas, puesto que las sustancias para que reaccionen tienen que estar disueltas. Además en muchas de estas reacciones el agua actúa como reactivo como por ejemplo en las reacciones de hidrólisis que ocurren en la digestión. Igualmente es la fuente de hidrógenos en la fotosíntesis vegetal

2º-Función transportadora: El agua actúa como vehículo transportador de sustancias por el interior del organismo y entre el exterior y el interior del mismo, debido a que es líquida y es un excelente disolvente, las sustancias son transportadas disueltas en ella.

3º-Función estructural: Debido a la elevada fuerza de adhesión y cohesión da forma a las células que carecen de membrana rígida regulando los cambios y deformaciones del citoplasma.

4º-Función amortiguadora y lubricante: Debido a la baja viscosidad, actúa como lubricante facilitando el deslizamiento entre los órganos y amortiguando los rozamientos.

5º-Función termorreguladora: Debido al elevado calor específico y al elevado calor de vaporización, regula la Tª del organismo amortiguando las variaciones bruscas de la Tª externa y ayuda a mantener constante la Tª del cuerpo en los animales homeotermos o endotermos.

7. ÓSMOSIS.

Es el proceso físico mediante el cual se iguala la concentración de dos disoluciones que tienen diferente concentración si están separadas por una membrana semipermeable, la cual solo deja pasar a través de ella moléculas de disolvente (agua) y no de soluto. Mediante este proceso pasa agua de la disolución más diluida a la más concentrada, hasta que ambas disoluciones igualan su concentración. La cantidad de agua que pasa depende únicamente de la concentración de las disoluciones y no de la naturaleza del soluto, por ello contribuyen por igual en los fenómenos osmóticos las sales y las sustancias orgánicas.

A la disolución que tiene mayor concentración se la denomina hipertónica o hiperosmótica, mientras que a la más diluida se la llama hopotónica o hipoosmótica, si ambas tienen la misma concentración se denominan isotónicas o isoosmóticas.
Presión osmótica (p) sería la presión que habría que hacer para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable debido a la ósmosis.

Las membranas celulares funcionan como membranas semipermeables, por ello es importante que las células estén en equilibrio osmótico con los líquidos extracelulares que las bañan.
·Si la célula se encuentra en un medio hipertónico respecto al medio intracelular, entonces pierde agua. Las células animales disminuyen su volumen, se arrugan y se deshidratan pudiendo llegar a morir. En las células vegetales la membrana se desprende de la pared lo que puede provocar la rotura de la célula. A este fenómeno se le llama plasmolisis
·Si la célula se encuentra en un medio hipotónico respecto al medio intracelular, entonces entrara agua dentro de la misma, como consecuencia se hinchan aumentando el volumen y la presión interior, a este fenómeno se le denomina turgencia. En el caso de las células animales pueden llegar a estallar al no disponer de pared celular, a este hecho se le denomina hemólisis. En el caso de las células vegetales y bacterias no estallan debido a la pared celular.
·Si la célula se encuentra en un medio isotónico respecto al interior de la célula el agua entra y sale en igual cantidad.

8. IONIZACION DEL AGUA: ESCALA DE pH

El agua pura se comporta como un electrolito débil y se encuentra en parte disociada en iones H⁺ y OH^- según la siguiente ecuación:

H₂O ¾¾¾¾® H⁺ + OH^-

En el agua la disociación es muy débil, esto significa que la mayor parte del agua se encuentra como H₂O sin disociar y solo una pequeña parte está disociada.
El producto de las concentraciones de los iones H⁺ y OH^- es constante y se denomina producto iónico, en el agua a 25ºC es:

[H⁺].[OH^-] = 10^-14

En el agua pura por cada H⁺ que se forma, se forma un OH^- lo que hace que la concentración de ambos iones sea la misma.

[H⁺] = [OH^-] = 10^-7

Si aumenta la concentración de uno de los iones disminuye la del otro para mantener constante el producto.
Hay sustancias que al disolverse en el agua, aumentan la concentración de hidrogeniones, se denominan ácidos. Otras por el contrario disminuyen la concentración de hidrogeniones se denominan bases.
La acidez de una disolución viene determinada por la [H⁺], Sorensen ideo la escala de pH para expresar la concentración de hidrogeniones de una disolución y por lo tanto la acidez.

El pH = - log [H⁺]. El valor oscila 0 y 14.

·Si el pH de una disolución es 7 como ocurre en el agua pura, dicha disolución es neutra. H⁺ = OH^-
·Si el pH es < 7 ,la disolución es ácida. H⁺ > OH^- .
·Si el pH es > 7, la disolución es básica. H⁺< OH^-.
La escala de pH es logarítmica, es decir que si aumenta o disminuye en una unidad significa que la concentración de H⁺ se hará 10 veces menor o mayor.

9. SISTEMAS TAMPON O AMORTIGUADORES DE pH

Los líquidos que forman el medio interno tienen un pH constante próximo a la neutralidad. Para que los procesos biológicos que tienen lugar en este medio interno se desarrollen con normalidad, es necesario que no se produzcan variaciones bruscas del pH.
En los procesos metabólicos se están desprendiendo continuamente productos ácidos y básicos que variarían el pH. Para evitar esto los seres vivos han desarrollado unos mecanismos químicos que tienen como función mantener constante el pH del medio interno. Estos mecanismos son las disoluciones amortiguadoras, reguladoras, tampón o buffer
Estas soluciones están formadas por una mezcla de dos sustancias que actúan una como ácido y la otra como base y que se mantienen en equilibrio. Por lo general suelen ser un ácido débil y la sal de dicho ácido.

El funcionamiento en esencia consiste en lo siguiente:

AH ¬¾¾® A^- + H⁺
ácido base

·Si hay un aumento de H⁺ en el medio disminuye el pH, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda, actúa el componente básico de la reguladora que reacciona con ellos y se rebaja la concentración de H⁺ y el pH aumenta.
·Si hay una disminución de H⁺ aumenta el pH^-, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, actúa el componente ácido de la reguladora y se liberan H⁺ aumentando su concentración y disminuye el pH.

Los amortiguadores más importantes en los seres vivos son: los fosfatos y los carbonatos

Una teoría del siglo 19,pero anterior a su elaboración se produjeron avances necesarios para su desarrollo.
·El holandés Antón Van Leeuwenhoek, aficionado naturalista construyó el primer microscopio óptico sencillo y con campo de visión, pero permitió realizar las 1ª observaciones de células.
·En 1665 el inglés R. Hooke observó con un microscopio rudimentario construido por el mismo una laminilla de corcho, y vio que estaba formada por una serie de cavidades poliédricas vacías, semejantes a las celdillas de un panal a las que denomino por ese motivo célula que significa celdilla. Lo que realmente observaba eran células vegetales muertas en las que únicamente quedaba la pared celular. Por lo tanto fue el primero en utilizar el término célula.
Se conocía la existencia de un núcleo en las células vegetales que también se habría observado en algunas células animales.
·Durante el siglo XVIII apenas hubo avances en el conocimiento de la célula.
·Así llegamos hasta el siglo XIX, donde gracias al perfeccionamiento del microscopio y a la mejora de las técnicas de preparación microscópica, se producen grandes avances en el conocimiento de la célula.
-En 1831 el botánico escocés R. Brown descubrió el núcleo en las células vegetales, al que atribuyo importantes funciones, aunque desconocía cuales podían ser.
-En 1839 el botánico alemán Schleiden y el zoólogo alemán Schwann formularon por separado la teoría celular que dice: Que todos los seres vivos, plantas y animales están constituidos por una o más unidades fundamentales llamadas células.
-En 1855 el médico alemán Virchow completo esta teoría proclamando que toda célula procede de otra célula preexistente, esto se recoge en la frase latina "omnis cellula ex cellula".

En la actualidad la teoría celular la podemos resumir en cuatro principios fundamentales:
1º- Todos los seres vivos están formados por células; pudiendo estar formados por una, seres unicelulares, o por muchas seres pluricelulares. Por lo tanto la célula es la unidad anatómica o morfológica de los seres vivos
2º- La célula es capaz de realizar todos los procesos metabólicos necesarios para permanecer con vida, es decir, es la unidad fisiológica de los seres vivos.
3º- Todas las células se originan por división de otras preexistentes.
4º-La célula contiene toda la información sobre la síntesis de su estructura y el control de su funcionamiento, y es capaz de transmitirla a su descendencia. Por lo tanto es la unidad genética de los seres vivos.
Al principio no todos los científicos dieron validez universal a la teoría celular, los denominados reticularistas entre los que estaba Golgi consideraban el tejido nervioso una excepción, creían que no estaba formado por células independientes, sino que todas ellas estaban unidas entre sí formando una red o retículo. Ramón y Cajal propuso la teoría neuronal en la que se defendía la individualidad de las neuronas, que posteriormente fue demostrado, esto permitió generalizar la teoría celular.
ORIGEN Y EVOLUCIÓN CELULAR
·Formación de las primeras biomoléculas.
Se supone que la Tierra se origino hace unos 4.500 m.a. ·Formación de las primeras células
El siguiente paso evolutivo consistiría en la formación a partir de las macromoléculas del caldo primitivo, de los precursores de las primeras células: Las protocélulas a las que se denomino progenotas o protobiontes.
Estas protocélulas deben de cumplir dos condiciones:

• Deben de tener una membrana que preserve su individualidad aislándolas del medio, y a la vez las permita un adecuado intercambio con éste.
• Tienen que tener capacidad de replicarse para poder reproducirse y transmitir su mensaje a los descendientes y de esa forma asegurar la vida.

·Evolución celular:
·Hoy día se acepta que el antepasado común de todas las células fue una forma primitiva denominada progenota o protobionte. Esta primera forma primitiva tendría una estructura muy simple y estaría dotada de mecanismos genéticos de transcripción y traducción rudimentarios.
La teoría endosimbionte: Las células eucariotas aparecieron aproximadamente hace 1500 m.a. La teoría más aceptada es la propuesta por Margulis, que es la teoría endosimbionte.
ESTRUCTURA CELULAR: TIPOS DE ORGANIZACION CELULAR
Las células presentan una gran diversidad en cuanto tamaño, forma etc, pero todas ellas poseen unas características básicas comunes que son las siguientes:
·Están rodeadas por una o varias envolturas que las separa del medio; estas envolturas son las membranas celulares.
·Poseen citoplasma, en el se producen la mayoría de las reacciones metabólicas necesarias para su mantenimiento. En el citoplasma se diferencian dos partes: un medio líquido o citosol y el morfoplasma formado por una serie de estructuras con funciones específicas, los orgánulos celulares: ribosomas, mitocondrias etc. Estos orgánulos varían de unas células a otras.
·Todas las células poseen una zona, con frecuencia situada en el centro, donde se localiza el material genético, esta zona puede o no estar separada del resto del citoplasma. Este material genético esta constituido por una o varias moléculas de ADN.
Atendiendo a su organización se diferencian dos tipos de células: la célula procariota y la célula eucariota.

Célula procariota
·Son las células más primitivas y las de organización más sencilla. Son más pequeñas que las eucariotas, su tamaño oscila entre 1 y 10 mm.
·Tienen membrana plasmática lipoproteica en la que no hay esteroides (colesterol). La mayoría tienen además una pared celular en cuya composición no hay celulosa y en muchos casos hay peptidoglicanos.
·El citoplasma tiene una estructura muy simple, no presenta membranas internas (salvo los mesosomas que son repliegues de la membrana plasmática) ni esta compartimentado. Carece de citoesqueleto y de la mayoría de los orgánulos, sólo existen ribosomas (más pequeños que en las eucariotas) y algunas inclusiones citoplasmáticas.
·Carecen de núcleo diferenciado, el material genético esta formado por una molécula de ADN bicatenaria y circular, que constituye el único cromosoma que presentan. Se localiza en una región central llamada nucleoide no existiendo una membrana que lo separe del citoplasma. Los genes son continuos carecen de intrones.
El ARNm no presenta maduración y la transcripción y traducción se realizan simultáneamente en el mismo lugar.
·El catabolismo puede ser aerobio (respiración aerobia) y anaerobio (fermentación y respiración anaerobia).
Algunas son fotosintéticas y la fotosíntesis puede ser: anoxigénica (bacterias) y oxigénica (cianofíceas). Algunas son quimiosintéticas.
·La división celular es directa sin mitosis, normalmente por división binaria.
·Estas células presentan un número reducido de formas, y siempre forman organismos unicelulares pertenecientes al reino de las moneras: como bacterias, cianofíceas y micoplasmas.

Célula eucariota
·Son las más evolucionadas, las más modernas surgieron hace unos 1.500 m.a por evolución de las procariotas, tienen una organización más compleja. Son más grandes que las procariotas, su tamaño oscila entre 10 y 100 mm.
·Tienen una membrana plasmática lipoproteica en la que hay esteroides (colesterol).
·En algunas como en las vegetales, en los hongos y en algunos protoctistas existe una pared celular formada principalmente por celulosa o quitina.
·El citoplasma es mucho más complejo, presenta un sistema de membranas internas (endomembranas) muy desarrollado que hacen que este muy compartimentado, además presentan otros orgánulos carentes de membrana como los ribosomas (más grandes que los de los procariotas), centriolos, etc. Por lo tanto poseen una gran cantidad de orgánulos provistos o no de membrana. Poseen citoesqueleto.
·Tienen un núcleo bien diferenciado, separado del citoplasma mediante una membrana doble, la envoltura nuclear. El material genético esta formado por moléculas ADN bicatenarias y lineales, muy largas que se unen a proteínas histonas para facilitar su empaquetamiento. Estas moléculas forman al condensarse los cromosomas. Además hay ADN bicatenario y circular en mitocondrias y cloroplastos. Los genes son discontinuos, poseen exones (fragmentos con información) e intrones (fragmentos sin información).
El ARNm necesita un proceso de maduración en el que se eliminan los intrones. La transcripción y la traducción no coinciden ni en el tiempo ni el espacio. La primera ocurre en el núcleo y la segunda en el citoplasma.
·El catabolismo es aerobio (respiración aerobia) y sólo excepcionalmente se puede dar la fermentación.
Algunas eucariotas, como las vegetales realizan la fotosíntesis la cual siempre es oxigénica. No realizan la quimiosíntesis.
·La división celular no es directa el núcleo se divide por mitosis o por meiosis, el citoplasma se divide por bipartición, gemación o esporulación.
·Las células eucariotas presentan una gran diversidad de formas. Pueden vivir aisladas y formar organismos unicelulares como los protoctistas, y también forman parte de organismos pluricelulares como metazoos, metafítas y hongos.
Dentro de las células eucariotas, atendiendo a la presencia o ausencia de ciertas estructuras se diferencian dos tipos de células: las células animales y las células vegetales. Las células de los hongos tienen características de ambas.
Las células animales
Solo tienen membrana plasmática, carecen de pared celular. No tienen plastos. Las vacuolas son más pequeñas. Tienen centrosoma formado por dos centriolos. El núcleo suele ocupar una posición más o menos central. Los lisosomas son más abundantes. El polisacárido de reserva es el glucógeno. El cito esqueleto está más desarrollado. Pueden presentar cilios o flagelos o emitir pseudópodos.
Las células vegetales
Tienen pared celular formada principalmente por celulosa que rodea por fuera a la membrana plasmática. Tienen plastos entre los cuales están los cloroplastos que realizan la fotosíntesis. Las vacuolas son grandes, a veces una sola que ocupa gran parte del citoplasma y que desplaza el núcleo hacia la periferia. No tienen centrosoma. Los lisosomas son escasos. El polisacárido de reserva es el almidón.
1. MEMBRANA PLASMATICA

1.1.CONCEPTO

La membrana plasmática es una envoltura continua que rodea a la célula y la separa del medio externo confiriéndola individualidad. Está presente en todas las células eucariotas y procariotas.
Tiene un grosor muy delgado de unos 7,5 nm, por lo que sólo se puede observar con el microscopio electrónico diferenciándose 3 capas: 2 capas externas oscuras y en medio una banda clara.
No es rígida, sino que permite movimientos y deformaciones.
Todas las membranas biológicas, tanto las plasmáticas como las que rodean a los orgánulos que las poseen tienen la misma estructura, por eso se denomina membrana unitaria.

1.2. COMPOSICION QUIMICA

La membrana plasmática esta formada por: lípidos, proteínas y glúcidos. Los lípidos y las proteínas son los componentes mayoritarios de la membrana, la cantidad y tipo de cada uno de ellos varia en las diferentes membranas.

Lípidos:
Los lípidos que forman las membranas representan, por termino medio alrededor del 40 % del peso de la misma.
Los principales tipos de lípidos que forman la membrana son: los fosfolípidos (son los más abundantes), el colesterol (se sitúan entre los fosfolípidos, faltan en las células procariotas y dentro de las eucariotas abunda más en las animales que en las vegetales) y los glucolípidos (estos sólo se presentan en la monocapa externa y la fracción glucídica se dirige hacía el exterior).
Los tres tipos son anfipáticos, es decir en ellos se diferencia una zona hidrófila polar y una zona hidrófoba apolar; por ello cuando se encuentran en un medio acuoso se disponen espontáneamente formando una bicapa que tiende a cerrarse sobre si misma, debido a que se enfrentan por sus extremos hidrófobos, mientras que los extremos hidrófilos quedan hacia el exterior. Esta bicapa lipídica constituye la estructura básica de la membrana y sirve de soporte para el resto de las moléculas de la membrana.

Proteínas:
Representan por término medio el 52 % del peso de la misma.
Las proteínas de la membrana son características de cada especie y en parte de cada tipo celular, y confieren a la membrana sus funciones específicas. Algunas intervienen en el transporte de moléculas, otras son enzimas e intervienen en el metabolismo, otras actúan como receptores de señales químicas del exterior, etc
Algunas de las proteínas de la membrana son glucoproteínas cuya parte glucídica se sitúa hacia el exterior y junto con la fracción glucídica de los glucolípidos constituyen el glucocáliz.
La mayoría de las proteínas de la membrana son globulares y dependiendo de su disposición en la membrana se dividen en dos grupos:
-Proteínas integrales o intrínsecas: Son proteínas que tiene una parte de la molécula incluida en la bicapa lipídica. Pueden atravesar dicha bicapa totalmente (proteínas transmembrana) o sólo parcialmente.
Estas proteínas son anfipáticas, tienen una parte hidrófoba que es la que está incluida en la bicapa y otra parte hidrófila situada en el exterior de la bicapa. Estas proteínas están fuertemente unidas a los lípidos de la bicapa mediante enlaces hidrófobos y son difíciles de separar, por ello se denomina también proteínas integrales o intrínsecas, representan el 70 % todas las proteínas de la membrana.
-Proteínas periféricas o extrínsecas: Son las demás proteínas de la membrana, se sitúan en la superficie de la misma, bien en la cara interna o en la externa. Estas proteínas se unen mediante enlaces no covalentes a proteínas transmembrana o a lípidos de la bicapa y por consiguiente se pueden separar con facilidad, por ello se denomina también extrínsecas.

Glúcidos:
Los glúcidos que se encuentran en la membrana son en su mayoría oligosacáridos, no están libres sino que están unidos a lípidos (glucolípidos) y a proteínas (glucoproteínas).
Se sitúan en la cara de la membrana que da al medio extracelular y forman la cubierta celular o glucocálix que puede llegar a tener un grosor de hasta 500 A.

Entre las funciones del glucocálix hay que citar las siguientes:
·Protege a la superficie celular de posibles lesiones; a la vez las confiere viscosidad facilitando el deslizamiento de las células móviles, como las sanguíneas.
·Interviene en los procesos de identificación celular, importantes en el desarrollo embrionario.
·Los glúcidos que forman parte de él, actúan como antígenos de superficie e inducen la producción de anticuerpos.
·Actúa como receptores de distintos de moléculas (hormonas), agentes patógenos (virus) etc.

1.3. PROPIEDADES

Entre las propiedades más importantes de la membrana plasmática destacan las siguientes:

·Fluidez
La membrana plasmática no es una estructura estática sino que tiene fluidez debido a que sus componentes (lípidos y proteínas) pueden moverse. Estos movimientos son posibles gracias a que no existen enlaces covalentes entre los lípidos que forman la membrana, ni tampoco entre éstos y las proteínas, la estructura se mantiene gracias a enlaces débiles (interacciones hidrofóbicas, electrostáticas, etc).
Los movimientos que pueden realizar los lípidos son:
-Rotación. Las moléculas pueden girar sobre si misma alrededor de su eje mayor, es bastante frecuente.
-Difusión lateral. Las moléculas pueden desplazarse lateralmente dentro de la misma monocapa e intercambiar su posición con otras moléculas vecinas. Es muy frecuente.
-Difusión transversal o flip-flop. La molécula cambia de monocapa, este movimiento es muy poco frecuente y se realiza gracias a unas enzimas llamadas flipasas.
Las proteínas de la membrana también pueden realizar dos movimientos: rotación y difusión lateral.
La fluidez es muy importante, de ella dependen muchas de las funciones de la membrana como por ejemplo el transporte de sustancias.
En la fluidez influyen muchos factores entre los que destacan los siguientes:
-La temperatura. La fluidez aumenta a medida que aumenta la temperatura.
-Tipo de ác.grasos de los lípidos de la membrana. Cuanto más cortas sean las cadenas de los ácidos grasos y más insaturaciones tengan mayor será la fluidez.
-Colesterol. El colesterol disminuye la fluidez, porque su anillo esteroide rígido se intercala entre los fosfolípidos y tiende a mantener fijas y ordenadas sus colas.

·Asimetría.
La membrana plasmática es asimétrica en cuanto a su composición, es decir las moléculas que forman la membrana no se distribuyen homogéneamente en toda ella, sino que lo hacen de forma desigual. Así, los fosfolípidos que hay en ambas monocapas o no son los mismos o varía la proporción en la que aparecen. Por otro lado, los glucolípidos y las glucoproteínas sólo se encuentran en la monocapa externa, con la parte glucídica dirigida hacia el exterior formando el glucocáliz. Igualmente, las proteínas se distribuyen de forma desigual, algunas son exclusivas de la monocapa externa mientras que otras lo son de la interna.

·Impermeabilidad
La bicapa lipídica, debido a su interior hidrofóbico, confiere impermeabilidad a la membrana frente a la mayor parte de las moléculas hidrófilas, polares o con carga eléctrica, especialmente si son de tamaño grande.
Las moléculas que atraviesan la bicapa son:
-Moléculas no polares como O₂, N_2, hormonas esteroides, etc.
-Moléculas polares sin carga de tamaño reducido como el agua, CO2 etc,
Estas moléculas pasan libremente a través de vías que se abren en la bicapa debido a los movimientos moleculares.
Como a través de la membrana se realizan todos los intercambios de materia con el exterior, tanto la captura de nutrientes como la eliminación de desechos. Se han desarrollado sistemas de transporte que permiten el paso de sustancias hidrófilas, ionizadas o de gran tamaño, en estos sistemas intervienen las proteínas de la membrana.

1.4. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA

Se han propuesto diversos modelos para explicar la estructura de la membrana plasmática, de los cuales destacan los siguientes:
·Modelo de sándwich: Fue propuesto por Danielli y Davson 1943, este modelo hoy esta descartado
Según este modelo la membrana esta formada por:
-Una capa de proteínas en contacto con el medio externo.
-Una capa de proteínas en contacto con el medio intracelular.
-Una doble capa de lípidos situada entre las otras dos.
Las proteínas se unirían a los grupos polares de la bicapa lipídica, recubriéndola externa e internamente. Cada cierto trecho la bicapa lipídica estaría atravesada por unos canales de 10 A de diámetro mediante los cuales se comunica el citoplasma con el exterior; estos canales están revestidos por las proteínas de las dos capas que se unen entre sí.

-Modelo del mosaico fluido: Es el modelo que esta vigente en la actualidad, fue propuesto por Singer y Nicholson en 1972.
Según este modelo la membrana plasmática presenta las siguientes características:
-Considera que la membrana es como un mosaico fluido formado por una solución de proteínas globulares que estarían englobadas y dispersas en la matriz de una bicapa lipídica fluida.
-Los lípidos y las proteínas se pueden desplazar lateralmente, por lo que la membrana es fluida.
-La membrana es asimétrica en cuanto a la disposición de sus componentes moleculares.

1.5. FUNCIONES

La membrana plasmática desempeña numerosas funciones entre las que destacan las siguientes:
·Actúa como una barrera con permeabilidad selectiva, controlando el intercambio de sustancias entre el exterior y el interior, regulando la composición iónica y molecular del medio intracelular.
·Son la tarjeta de identidad de las células, gracias a moléculas que se sitúan en ellas, que nos permiten saber a que grupo celular pertenecen.
·Intervienen en la transferencia de información entre el exterior y el interior celular gracias a la existencia en ella de receptores específicos.
·Produce y conserva gradientes electroquímicos, responsables de la excitabilidad de las células.
·Delimita numerosos compartimentos intracelulares.
·En ella se producen numerosas reacciones químicas, que son catalizadas por proteínas presentes en la misma.
·Interviene en los procesos de endocitosis y exocitosis

2. TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVES DE LA MEMBRANA

El transporte de sustancias a través de la membrana depende entre otros factores de la naturaleza y del tamaño de las moléculas a transportar. Según el tamaño se diferencian dos tipos de transporte: transporte de pequeñas moléculas y transporte de macromoléculas y grandes partículas

2.1.-Transporte de moléculas pequeñas

El transporte de pequeñas moléculas y de iones a través de la membrana se realiza mediante procesos que no alteran la estructura de la membrana. Este tipo de transporte se denomina transporte de transmembrana, en muchos casos intervienen unas proteínas transportadoras especializadas. Atendiendo a que se consuma o no energía puede ser: pasivo y activo.

·Transporte pasivo.

En él no se gasta energía. Se realiza a favor de un gradiente, que puede ser de concentración, eléctrico o electroquímico; las moléculas se desplazan desde el lugar donde la concentración, la carga o ambas a la vez es mayor hacia el lugar donde es menor. El transporte pasivo puede realizarse de dos formas: Difusión simple y difusión facilitada.

-Difusión simple. Las moléculas atraviesan por sí mismas la membrana bien a través de los lípidos de la bicapa lipídica o través de canales acuosos formados por unas proteínas transmembrana llamadas proteínas de canal, estos canales pueden estar permanentemente abiertos o hacerlo solo de manera transitoria.
A través de los lípidos de la bicapa lipídica pasan las moléculas no polares tales como: O₂, N₂, etc. moléculas lipídicas como: hormonas esteroides, fármacos liposolubles; también pueden pasar moléculas polares sin carga si su tamaño es reducido como: el agua, CO₂, urea, etanol, glicerol, etc. La difusión del agua se llama ósmosis.
A través de canales acuosos pasan los iones.

-Difusión facilitada. Las moléculas atraviesan la membrana gracias a que se unen a unas proteínas transmembrana transportadora específicas para cada molécula, llamada permeasa. Estas proteínas, al unirse a la molécula a transportar cambian su conformación, lo que las permite trasladar a dicha molécula de uno al otro lado de la membrana. Así se transportan la mayoría de las moléculas polares de pequeño tamaño como: la glucosa, los aminoácidos, los nucleótidos etc.

·Transporte activo.

Este transporte se realiza en contra de gradiente de concentración, eléctrico, o electroquímico. En este proceso se gasta energía que se obtiene de la hidrólisis del ATP. En este transporte intervienen unas proteínas transmembrana transportadoras llamadas bombas, que transportan las moléculas desde el lugar más diluido o de menor carga al más concentrado o de mayor carga.
2.2.-Transporte de macromoléculas y de grandes partículas

Las macromoléculas y las grandes partículas se incorporan y se eliminan de la célula mediante procesos en los que se produce una deformación de la membrana plasmática.
El proceso de incorporación recibe el nombre de endocitosis, mientras que el de eliminación se llama exocitosis.

·Endocitosis.

Es el proceso mediante el cual se incorporan en la célula sustancias de gran tamaño (macromoléculas, grandes partículas sólidas, restos celulares, bacterias, etc).
Este proceso comienza con la formación en alguna zona del interior de la membrana, de una red de clatrina (proteína filamentosa), esta red arrastra hacia el interior a la membrana, formándose en la superficie de la misma una invaginación. En esta invaginación quedan englobadas las sustancias a ingerir; posteriormente la invaginación se cierra y se estrangula formándose una vesícula revestida de clatrina dentro del citoplasma y en cuyo interior se encontraran las moléculas que se incorporan, el revestimiento posteriormente se pierde. Esta vesícula se denomina vesícula endocítica. Se diferencian tres tipos de endocitosis: fagocitosis, pinocitosis y endocitosis mediada por receptor.

-Pinocitosis
Es un tipo de endocitosis en el que se incorporan líquidos y partículas disueltas, estos materiales quedan atrapadas en una pequeña invaginación de la superficie de la membrana que se cierra y estrangula dando lugar a pequeñas vesículas llamadas vesículas pinocíticas.

-Fagocitosis
Es un tipo de endocitosis mediante el cual se incorporan en la célula grandes partículas sólidas (microorganismos, restos celulares etc). Estas partículas son rodeadas por expansiones de la membrana llamadas pseudópodos, o quedan englobadas en el interior de una invaginación, en cualquier caso se forma una vacuola dentro del citoplasma, llamada vacuola fagocítica o fagosoma donde quedaran alojadas.
Este mecanismo lo utilizan algunas células del sistema inmunitario (macrófagos y neutrófilos) para eliminar gérmenes, células muertas, partículas extrañas etc. Igualmente lo utiliza algunos protozoos para ingerir alimentos.

-Endocitosis mediada por receptor.
Es un proceso muy específico, mediante el cual se incorporan dentro de la célula moléculas específicas (hormonas, colesterol, hierro, etc).
Las moléculas a incorporar se unen a receptores específicos de la membrana (proteínas transmembrana) que se concentran en determinadas zonas de la misma que internamente están revestidos de clatrina, estas zonas se invaginan y se estrangulan formándose en el citoplasma una vesícula revestida que contienen en su interior la molécula específica y los receptores. Así se incorpora en las células el colesterol, la insulina, el hierro, etc. Asimismo este mecanismo lo utilizan los mamíferos para transporta los anticuerpos tipo G desde la sangre materna a la sangre fetal y proporcionar inmunidad al feto. También lo utilizan los recién nacidos para transportar los anticuerpos de la leche materna, desde su intestino a la circulación sanguínea y así adquirir inmunidad

pan> Exocitosis. Es el proceso contrario a la endocitosis. Mediante este proceso vesículas intracelulares se fusionan con la membrana plasmática y liberan al exterior su contenido. De esta forma las células liberan macromoléculas sintetizadas por ellas y productos de desecho. Mediante la exocitosis la membrana de la vesícula intracelular se incorpora a la membrana plasmática aumentando la superficie celular, mientras que con la endocitosis ocurre lo contrario. Por lo que es necesario que haya equilibrio entre ambos procesos para mantener invariable el volumen celular. TranscitosisEs un proceso de endocitosis y exocitosis que sirve para que una sustancia pueda atravesar todo el citoplasma celular desde un extremo al otro. Este proceso se da en las células endoteliales de la pared de los capilares y permite transportar las diferentes sustancias desde la sangre hasta los tejidos.

2.RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO.

Esta formado por una compleja red de membranas interconectadas entre sí que se extiende por todo el citoplasma y forman una serie cavidades de formas diversas: sacos aplanados, túbulos, vesículas etc que se comunican entre si, por lo que se cree que se trata de una sola membrana muy replegada que delimita una único espacio el lumen. Todas estas cavidades que forman el retículo representan el 10 % del volumen celular. La membrana del retículo se continúa con la membrana nuclear externa.
La membrana del RE puede tener adheridos ribosomas en el lado que da al hialoplasma, lo que nos permite diferenciar dos tipos de RE: RE rugoso o granular posee ribosomas y RE liso no tiene ribosomas.

2.1.RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO.

El retículo endoplasmático rugoso esta formado por una serie de sacos aplanados o cisternas y vesículas, de tamaño variable que se comunican entre sí. Llevan ribosomas adosados a la cara externa de las membranas, que les dan aspecto rugoso de ahí el nombre. Los ribosomas se adhieren a la membrana por la subunidad mayor, en esta unión intervienen unas glucoproteínas transmembrana llamadas riboforinas.
Este retículo se continúa con el liso y con la envoltura nuclear, de hecho la envoltura nuclear se puede considerar como una parte de este retículo que se dispone alrededor del núcleo y lo separa del citoplasma.
Esta presente en todas las células eucariotas excepto en los eritrocitos de los mamíferos, tampoco existe en las procariotas. El desarrollo y la distribución de este retículo varía según los diferentes tipos de células, está muy desarrollado en las células que intervienen en la síntesis de proteínas como las células secretoras de mucus.

Función:
·Síntesis y almacenamiento de proteínas: Los ribosomas, que hay adosados en la cara externa del RE rugoso, sintetizan proteínas. Estas proteínas pueden tener dos destinos:
-Algunas se incorporan a la membrana del retículo quedando como proteínas transmembrana.
-Otras son exportadas a otros destinos, incluido el exterior celular. Entonces pasan al interior de las cavidades (lumen) y de aquí pasaran al aparato de Golgi que se encargara de distribuirlas.
·Glicosilación de proteínas: Es el proceso mediante el cual a las proteínas sintetizadas por los ribosomas se unen oligosacáridos y forman las glicoproteínas. Este proceso se inicia en las cavidades del RE rugoso y se completa en el aparato de Golgi; por ello la mayoría de las proteínas sintetizadas en el RE rugoso son glicoproteínas, lo contrario de las proteínas que sintetizan los ribosomas que están libres en el hialoplasma.

2.2. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO.

Esta formado por una red de finos túbulos interconectados que se extiende por todo el citoplasma.. Sus membranas se continúan con las del retículo rugoso, pero no tiene ribosomas adosados a la parte externa.
Esta muy desarrollado en células que intervienen en el metabolismo lipídico, como los hepatocitos donde se sintetizan lipoproteínas o las células de las cápsulas suprarrenales donde se sintetizan hormonas esteroideas, etc. Igualmente abunda en las fibras musculares estriadas donde se llama retículo sarcoplásmico.

Funciones:
·Interviene en procesos de detoxificación. En las membranas del RE liso hay enzimas capaces de eliminar o reducir la toxicidad de sustancias perjudiciales para la célula, tanto si son producidas por ella misma mediante el metabolismo, como si proceden del exterior (conservantes, insecticidas, medicamentos, drogas, etc), para que puedan abandonar la célula y ser eliminadas al exterior por la orina o a través de la bilis. Estos procesos ocurren principalmente en el hígado.
·Síntesis de lípidos: En el RE liso se sintetizan la mayoría de los lípidos constituyentes de las membranas: fosfolípidos, colesterol, glucolípidos, etc. Solo los ácidos grasos se sintetizan en el citosol. Estos lípidos posteriormente son transportados hacia otros orgánulos mediante vesículas de transporte. Por consiguiente intervienen en la síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos.
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En células especializadas (células intersticiales del ovario, células de Leydig de los testículos, etc), en el RE liso se sintetizan hormonas esteroideas a partir del colesterol. Contracción muscular. En las fibras musculares el retículo liso (retículo sarcoplásmico) libera iones de calcio acumulados en su interior, necesarios para la contracción muscular como respuesta a un estímulo nervioso.3. APARATO DE GOLGI Fue descubierto en 1898 por Camilo Golgi, al cual debe su nombre. El aparato de Golgi está formado por una serie vesículas aplanadas y discoidales llamadas cisternas que se disponen apiladas en grupos de 4 a 6; cada uno de estos apilamientos se llamada dictiosoma. Las cisternas que forman los dictiosomas están rodeadas de pequeñas vesíc ulas.

El número de dictiosomas que forman el aparato de Golgi varía según el tipo de células.
El aparato de Golgi está presente en todas las células eucariotas excepto en los eritrocitos de mamíferos y su desarrollo depende de la función celular, en general esta muy desarrollado en las células secretoras.
Se localiza cerca del núcleo, en las células animales los dictiosomas suelen rodear a los centríolos.
3.1. Estructura

El aparato de Golgi esta polarizado esto quiere decir que en cada dictiosoma se diferencian dos caras con distinta estructura y función: la cara cis o de formación y la cara trans o de maduración.<

br /> La cara cis o de formación tiene forma convexa, esta relacionada con el RE y con la membrana nuclear externa. Esta rodeada de pequeñas vesículas de transporte que se forman por gemación del RE, estas vesículas se denominan vesículas de Golgi o de transición; estas vesículas se fusionan con las cisternas de Golgi en

esta cara.·La cara trans o de maduración tiene forma cóncava, es la cara más cercana a la membrana plasmática. Esta rodeada de vesículas más grandes, llamadas vesículas de secreción, que se forman por gemación a partir de las cisternas situadas en esta cara del dictiosoma.
Entre ambas caras existen otras cisternas, cuyos bordes están rodeados de numerosas vesículas, llamadas vesículas medianas, estas vesículas transportan compuestos de unas cisternas a otras. Se forman por gemación del borde de una cisterna y se fusionan con la siguiente.

3.2. Función:

• Interviene en el transporte y distribución celular de moléculas sintetizadas en el RE (proteínas lípidos, etc). Estas moléculas son transferidas desde el RE a las cisternas del dictiosoma situadas en la cara cis, mediante las vesículas de transición. Estas moléculas se desplazan a través de las cisternas del dictiosoma en dirección cis trans. Pasan de una cisterna a la siguiente mediante las vesículas medianas. Finalmente se liberan en la cara trans mediante las vesículas de secreción. Estas vesículas pueden acumularse en el citoplasma o se dirigen a la membrana y se fusionan con ella liberando su contenido al exterior mediante exocitosis.
  En este transporte a través del dictiosoma las proteínas sufren modificaciones necesarias para su maduración.
• Forma lisosomas primarios mediante un mecanismo similar al anterior.
• Se completa la glicosilación de las proteínas iniciada en el RE y se produce la glicosilación de lípidos para formar glicolípidos.
• Interviene en la regeneración de la membrana plasmática, ya que la fusión de muchas de las vesículas secretoras, procedentes del dictiosoma, con la membrana plasmática permite reponer los fragmentos de la membrana que se pierden mediante endocitosis.
• Sintetiza y segrega los componentes de la pared celular (celulosa, pectina, hemicelulosa).
• Forma el acrosoma de los espermatozoides y la placa celular de las células vegetales que dará lugar a la lámin

a media
4. LISOSOMAS

Son orgánulos que están presentes en todas las células eucariotas, si bien en las células vegetales son menos abundantes.
Los lisosomas son vesículas rodeadas por una membrana, que intervienen en la digestión celular ya que contienen gran cantidad de enzimas del tipo de las hidrolasas ácidas (proteasas, glucosidasas, lipasas, etc). Estas enzimas catalizan la ruptura de diferentes tipos de enlaces (peptídicos, glucosídicos, éster etc) y por lo tanto son capaces de romper las macromoléculas y transformarlas en moléculas más simples (digestión). Son activas a un pH ácido (3-6).
La membrana del lisosoma es resistente a la acción de estas enzimas e impide la autodigestión celular, debido a que esta rodeada internamente por una capa de glucoproteínas.
En la membrana lisosómica, hay una bomba de protones, que transporta H⁺ desde el citosol al interior del lisosoma y mantiene en el interior un pH ácido próximo a 5 que permite que las enzimas sean activas, e igualmente hay proteínas transportadoras que permiten que salgan al citosol los productos resultantes de la digestión.

4.1. Formación y tipos de lisosomas:

Los lisosomas pueden ser de dos

tipos:
Lisosomas primarios: Sólo contienen enzimas hidrolíticas en su interior. Son vesículas de secreción que se desprenden por gemación de la cara tras de los dictiosomas del aparato de Golgi. Las enzimas que contienen se sintetizan en el RE rugoso. Lisosomas secundarios: Contienen además de enzimas otras compuestos en vías de digestión. Se forman al fusionarse un lisosoma primario con una vesícula que contiene un sustrato susceptible de ser digerido.4.2. Fun

ción:
La principal función de los lisosomas es la digestión celula

r.
Digestión celular: Según donde se realice puede ser de dos tipos:-Digestión extracelular: Se realiza en el medio extracelular a donde vierten su contenido los lisosomas. Se da en los hongos.-Digestión intracelular: Es la más frecuente, se realiza en el interior de la célula. Dependiendo de cual sea la procedencia del material a digerir se diferencian dos procesos: Heterofagia.En este proceso se digieren compuestos procedentes del exterior, que se incorporan dentro de la célula mediante endocitosis, quedando englobados en el interior de una vesícula (endosoma) con la cual se fusiona uno o varios lisosomas primarios y se forma un lisosoma secundario llamado lisosoma heterofágico o vacuola digestiva. En el interior de esta vacuola digestiva es donde se produce la digestión. Los productos resultantes atraviesan la membrana del lisosoma y pasan al citosol. Después de la digestión en el interior de los lisosomas secundarios quedan hidrolasas desnaturalizadas y restos no digeridos que forman los llamados cuerpos residuales que pueden expulsarse al exterior mediante exocitosis.La heterofagia tiene una doble finalidad sirve para la nutrición celular y para defender al organismo mediante la ingestión microbios. Autofagia: Es el proceso mediante el cual se digieren partes de la propia célula (orgánulos envejecidos, etc). En este caso el orgánulo se rodea de una membrana procedente del REL formándose una vacuola llamada autofagosoma, con la que se fusiona un o varios lisosomas primarios originándose un lisosoma secundario llamado lisosoma autofágico o autofagolisosoma, en él se produce la digestión.La autofagia sirve para destruir partes viejas o innecesarias de las células. Permite la nutrición celular a expensas de sus propios materiales.5. VACUOLASSon vesículas más o menos grandes llenas de líquido acuoso que están rodeadas por una membrana. En los vegetales están más desarrolladas que en los animales. Vacuolas vegetales: En los vegetales las vacuolas ocupan la mayor parte del citoplasma; el número y tamaño varia según el tipo de célula y la fase de desarrollo. Las células jóvenes contienen muchas vacuolas pequeñas, a medida que envejece la célula, van creciendo y se fusionan unas con otras quedando al final una gran vacuola que ocupa casi todo el citoplasma. El conjunto de todas las vacuolas que posee una célula vegetal se llama vacuoma.En las vacuolas vegetales la membrana se denomina tonoplasto y el contenido es el jugo vacuolar que tiene como principal componente agua y con frecuencia otras sustancias. Funciones:-Contribuyen a mantener la turgencia celular. Debido a que en su interior hay una elevada concentración de sustancias y por consiguiente entrará agua por ósmosis.-Almacenan gran variedad de sustancias,

entre las cuales tenemos:*Sustancias de reserva, proteínas, azucares, lípidos etc.
*Sustancias de desecho, que en muchos casos resultan tóxicos si se almacenan en el citoplasma.
*Otras sustancias que la planta utiliza con distintos fines, como los pigmentos que colorean a los pétalos que sirven para atraer a los insectos, etc.

Vacuolas animales.Las células animales también tienen vacuolas pero estas son menos numerosas y más pequeñas. Destacan principalmente las vacuolas digestivas que intervienen en la digestión.5. VACUOLASSon vesículas más o menos grandes llenas de líquido acuoso que están rodeadas por una membrana. En los vegetales están más desarrolladas que en los animales. Vacuolas vegetales: En los vegetales las vacuolas ocupan la mayor parte del citoplasma; el número y tamaño varia según el tipo de célula y la fase de desarrollo. Las células jóvenes contienen muchas vacuolas pequeñas, a medida que envejece la célula, van creciendo y se fusionan unas con otras quedando al final una gran vacuola que ocupa casi todo el citoplasma. El conjunto de todas las vacuolas que posee una célula vegetal se llama vacuoma.En las vacuolas vegetales la membrana se denomina tonoplasto y el contenido es el jugo vacuolar que tiene como principal componente agua y con frecuencia otras sustancias. Funciones:-Contribuyen a mantener la turgencia celular. Debido a que en su interior hay una elevada concentración de sustancias y por consiguiente entrará agua por ósmosis.-Almacenan gran variedad de sustancias,< ul>ong> entre las cuales tenemos:

*Sustancias de reserva, proteínas, azucares, lípidos etc.
*Sustancias de desecho, que en muchos casos resultan tóxicos si se almacenan en el citoplasma.
*Otras sustancias que la planta utiliza con distintos fines, como los pigmentos que colorean a los pétalos que sirven para atraer a los insectos, etc.

Vacuolas animales.Las células animales también tienen vacuolas pero estas son menos numerosas y más pequeñas. Destacan principalmente las vacuolas digestivas< ul>g> que intervienen en la digestión.

5. RIBOSOMAS

Se les denomina también "gránulos de Palade" ya que fueron descubiertos por este científico en 1953. Son orgánulos más o menos esféricos, carentes de membrana que debido a su tamaño tan reducido sólo son visibles con el microscopio electrónico.
Los ribosomas están presentes en todas las células (procariotas y eucariotas) excepto en los espermatozoides y en los eritrocitos son escasos.
En las células eucariotas pueden localizars

e en distintos lugares:
Libres en el hialoplasma, bien aislados o bien unidos varios de ellos entre sí por la subunidad menor mediante un filamento de ARNm formando polisomas o polirribosomas. Unidos por la subunidad mayor a la cara externa de la membrana del retículo endoplasmático rugoso o a la cara citoplasmática de la membrana nuclear, en esta unión intervienen dos glucoproteinas denominadas riboforinas I y II. En el interior de mitocondrias (mitorribosomas) y cloroplastos (plastorribosomas), estos son similares a los de las células procariotas.Los ribosomas están formados por varias moléculas de ARNr asociadas a más de 50 tipos diferentes de proteínas< ul>an>.5.1. Estructura.

En 1959 Slayter y Hall demostraron que estaban formados por dos subunidades de diferentes tamaños: una subunidad mayor y una subunidad menor. Ambas subunidades permanecen separadas en el hialoplasma y únicamente se unen cuando van a sintetizar la proteína.
En las células eucariotas los ribosomas son mayores, tienen un coeficiente de sedimentación de 80 S, la subunidad mayor de 60 S y la pequeña de 40 S.
En las células procariotas los ribosomas son más pequeños, son similares a los de las mitocondrias y cloroplastos, tienen un coeficiente de sedimentación de 70 S, la subunidad mayor de 50 S y la menor de 30 S.
En las células eucariotas las dos subunidades se forman en el nucléolo, en él se unen los ARN_r que se sintetizan en el núcleo y las proteínas ribosomales que se sintetizan en el hialoplasma y emigran al nucléolo. Una vez formadas estas subunidades salen a través de los poros de la membrana nuclear al citoplasma y allí se ensamblaran para formar el ribosoma.

5.2. Función.
En ellos se produce la síntesis de proteínas, es decir se traduce la información (secuencia de nucleótidos) del ARN_m en una determinada proteína. Ya que los ribosomas van leyendo la secuencia de nucleótidos del ARN_m y van uniendo los aminoácidos según determina esta secuencia. Una vez finalizada la síntesis las dos subunidades se separan.
Las proteínas sintetizadas por los ribosomas que están libres en el hialoplasma quedan en el citosol, las que sintetizan los ribosomas del retículo, pasan al interior del retículo y de allí se incorporan a otros orgánulos o son secretadas al exterior celular.

6. INCLUSIONES

Son depósitos de distintas sustancias que aparecen en el citosol de algunas células tanto animales como vegetales.
Pueden ser de dos tipos:
·Inclusiones cristalinas. Son acúmulos cristalinos de distinta naturaleza, aunque en la mayoría de los casos son proteínas. Su función en muchos casos es desconocida. Se encuentran tanto en células animales como vegetales
-En células vegetales destacan las drusas y las ráfides que son cristales de sales, sobre todo oxalato cálcico.
-En las células animales destacan el tapetum lucidum que son cristales proteicos que aparecen en el coroides del gato; los cristales de Reinke que aparecen en las células de Leydig.
·Inclusiones hidrófobas. Suelen ser productos de reserva sintetizados por la propia célula o sustancias de desecho.
-En las células vegetales. Cabe señalar los granos de almidón abundantes en las células parenquimáticas de reserva, las gotas de grasa abundantes en las células de algunas semillas, los aceites esenciales, el látex, etc.
-En las células animales. Destacan los granos de glucógeno abundantes en las células hepáticas y musculares, las gotas de grasas en las células adiposas. Además en algunas células aparecen pigmentos de distinta naturaleza como la melanina de color oscuro aparece en las células epiteliales; la hemosiderina se origina de la degradación de la hemoglobina, aparece en células del hígado, bazo.
4. CILIOS Y FLAGELOS

Los cilios y los flagelos son prolongaciones filiformes de 0,2 mm de diámetro, móviles, que se localizan en la superficie libre de algunas células.
Los cilios y los flagelos tienen la misma estructura; se diferencian en la longitud, en el número en que se presentan y también en la forma de moverse.
Los cilios son cortos, su longitud oscila entre 2 y 10 mm; son muy numerosos y tienen movimiento pendular doblándose hacia delante y hacia atrás. La vibración puede ser: isocronal si todos vibran a la vez, o metacronal cuando cada cilio vibra después del anterior y antes del que le sigue.
Los flagelos son largos, su longitud oscila entre 100 y 200 mm; son escasos suele existir uno sólo. El movimiento de los flagelos es ondulante, la ondulación se inicia en la base y se propaga hacia el ápice.

4.1. Estructura.

En los cilios y flagelos se diferencian las siguientes partes: tallo o axonema, zona de transición, corpúsculo basal o cinetosoma y raíz.
·Tallo o axonema
Es la parte que se encuentra fuera de la célula, está rodeado por la membrana plasmática. Internamente es una formación cilíndrica formada por 9 pares de microtúbulos periféricos y un par microtúbulos centrales que se orientan paralelos al eje principal del cilio o flagelo. A esta estructura se la denomina 9 + 2.
Los dos microtúbulos centrales son completos, están conectados entre sí por puentes proteicos y están rodeados por una delgada envoltura llamada vaina.
Los pares de microtúbulos periféricos, están formados por un microtúbulo A más interno completo y un microtúbulo B más externo incompleto. Del microtúbulo A de cada par salen pares de prolongaciones a modo de brazos formadas por una proteína llamada dineína que se dirigen hacia el microtúbulo B del par adyacente. Cada par de microtúbulos se une al par adyacente mediante fibras de otra proteína llamada nexina. Igualmente otras fibras proteícas, llamadas fibras radiales unen cada par de microtúbulos perifericos con la vaina central.
·Zona de transición
Se sitúa entre el axonema y el corpúsculo basal; en esta zona no existen microtúbulos centrales y en su lugar aparece una estructura llamada placa basal.
·Corpúsculo basal o cinetosoma
Se localiza en el citoplasma, en la base del cilio o flagelo. Tiene la misma estructura que los centríolos (9 + 0) de donde deriva. Por consiguiente esta formado por 9 tripletes de microtúbulos periféricos (A, B, y C) y carece de microtúbulos centrales; los tripletes de microtúbulos adyacentes se unen mediante fibras de nexina.
En el corpúsculo basal se diferencian dos zonas: la zona más superficial que es idéntica a un centríolo, y la zona más profunda, en la que aparece un eje central proteico de donde parte 9 laminas radiales de proteínas, cada una de ellas hacia uno de los tripletes de microtúbulos periféricos, a esta estructura se la denomina rueda de carro.
·Raíces
Son microfilamentos que salen del extremo inferior del corpúsculo basal, guardan relación con la coordinación del movimiento de los cilios.

4.2. Función.

El movimiento de los cilios y flagelos se produce al deslizarse unos dobletes periféricos respecto a otros, y en ello desempeña un papel importante la dineína que gracias a la función ATP-asica que tiene aporta la energía necesaria.
El movimiento de los cilios y flagelos permite el desplazamiento de la célula en un medio líquido, si esta vive aislada, esto es lo que ocurre en muchos protozoos (paramecio) o en los gametos masculinos de los animales superiores. Si las células son fijas, forman parte de tejidos de organismos pluricelulares, como ocurre en las células epiteliales que revisten las vías respiratorias, el movimiento de estas formaciones sirve para mover los fluidos que las bañan con distintas finalidades.
3. CENTROSOMA

También se le denomina centro celular. Es un orgánulo no membranoso, que esta presente en todas las células animales, las células vegetales carecen de él. Se localiza cerca del núcleo, a veces esta rodeado por los dictiosomas del aparato de Golgi. Se le considera como un centro organizador de microtúbulos porque de su periferia surgen los microtúbulos.

3.1. Estructura:

En el centrosoma se diferencian las siguientes partes:
·Diplosoma. Se sitúa en la parte central y esta formado por dos centríolos que se disponen perpendiculares entre sí.
Los centríolos son formaciones cilíndricas que tienen 0,2 mm de diámetro y 0,5 mm de longitud, cuyas paredes están formados por 9 grupos de tres microtúbulos cada uno o tripletes, que se unen longitudinalmente mediante fibras proteicas de nexina. A esta estructura se la denomina 9+0.
Los microtúbulos de cada triplete se denominan: túbulo A al más interno, túbulo B al intermedio y túbulo C al más externo. El microtúbulo A es completo, sin embargo los otros dos (B y C) son incompletos sólo presentan 10 protofilamentos de tubulina. Las fibras de nexina unen al microtúbulo A de un triplete con el microtúbulo C del siguiente.
·Material pericentriolar. Es material denso de aspecto amorfo que rodea a los centríolos. A partir de él se organizan y crecen radialmente una serie de microtúbulos denominados aster.

3.2. Función.
El centrosoma es el centro organizador de los microtúbulos. De él derivan todas las estructuras que están constituidas por microtúbulos: undulipodios (cilios y flagelos) que se encargan del desplazamiento celular y también el huso acromático que se encargan de la separación de los cromosomas durante la división celular.
En las células vegetales que no hay centrosoma, los microtúbulos se organizan a partir de unas zonas densas de material amorfo.