Citoplasma celular 2: Orgánulos membranosos

-La membrana plasmática o celular: Es una bicapa lipídica compuesta principalmente por lípidos anfipáticos (fosfolípidos), colesterol y proteínas integrales y periféricas, adheridas a la superficie de los mismos. Las cadenas de ácidos grasos de las moléculas lipídicas se enfrentan entre sí, tornando hidrófoba la porción interna de la membrana, mientras que la superficie de la membrana está formada por los grupos polares de las dichas moléculas, tornándola hidrófila. La organización conjunta de todos los elementos de la membrana se denomina modelo de mosaico fluido modificado.

Todas estas moléculas contribuyen a establecer microambientes extracelulares en la superficie de membrana que cumplen funciones específicas en el metabolismo, en el reconocimiento celular, en la asociación celular, en el transporte de sustancias, y sirven como sitios receptores para hormonas.

Esta membrana delimita la célula y también numerosos orgánulos dentro de la célula.

-Vesículas de transporte: el transporte vesicular contribuye a  la integridad de la membrana plasmática  y a la transferencia de moléculas entre los diferentes compartimentos celulares. Los tres mecanismos de transporte vesicular que involucran a la membrana son la endocitosis, exocitosis y pinocitosis. 

-Aparato de Golgi: orgánulo formado por sacos aplanados apilados y extensiones tubulares, que forma retículos alrededor del núcleo celular. Presenta vesículas asociadas a las cisternas aplanadas. Como ya se ha dicho anteriormente, participa en la modificación postraduccional y en la clasificación y envasado de las proteínas. Las cisternas situadas más cerca del RER constituyen la cara formadora o cara cis, mientras las cisternas ubicadas más lejos constituyen la cara madurativa o cara trans (clasificación y envasado de proteínas). Está bien desarrollado en las células secretoras. 

 -El retículo endoplasmático rugoso (RER): Junto con los ribosomas, constituye el sistema de síntesis proteica de la célula. Con el microscopio electrónico de transmisión se observa como una serie de sacos aplanados e interconectados, denominados cisternas. Estas cisternas presentan ribosomas adheridos a su superficie exterior de la membrana, mediante proteínas de acoplamiento ribosómico. 

Las proteínas sintetizadas entran a la luz del RER, donde sufren modificaciones por acción de enzimas y después, la mayoría, son exportadas hacia el aparato de Golgi. Este orgánulo también sirve como punto de control de calidad de las proteínas: si las proteínas neosintetizadas no han sufrido correctamente la modificación postraduccional (fosforilación, glucosilación, acetilación, metilación, etc) se exportan de nuevo al citoplasma para que se degraden, mediante proteínas denominadas coatómeros, que formarán las vesículas transportadoras.

Aunque prácticamente todas las células corporales contienen este orgánulo, el RER está particularmente bien desarrollado en las células secretoras (glandulares, fibroblastos, plasmocitos, odontoblastos, ameloblastos y osteoblastos) y en las neuronas.

-Retículo endoplasmático liso (REL): orgánulo formado por una serie de túbulos cortos y anastomosados, similar al RER, pero no están asociados a ribosomas. Puede ser una extensión del RER o estar separado de él. Es abundante en las células que participan en el metabolismo lipídico (síntesis de ácidos grasos y fosfolípidos) y está bien desarrollado en las células que producen esteroides (corteza suprarrenal y de Leydig) y también en las células hepáticas (con función detoxificadora). En las células osteomusculares y cardíacas el REL adopta el nombre de retículo sarcoplásmico, que capturando el Ca⁺² conduce los impulsos nerviosos al interior de la célula para su contracción. Además, participa en el metabolismo del glucógeno y en la formación y reciclaje de membranas.

-Endosomas: son compartimentos situados cerca de la membrana celular, donde se forman por fusión de las vesículas originadas de la misma. Se denominan endosomas tempranos y las vesículas que se originan en ellos viajan hasta estructuras más profundas del citoplasma, donde se transforman en endosomas tardíos, los cuales se transformaran a su vez en lisosomas. Los endosomas tempranos tienen una estructura tubulovesicular (su luz se subdivide en cisternas separadas por la invaginación de su membrana), mientras que los endosomas tardíos son más complejos y presentan membranas internas con aspecto de cebolla. La función de los endosomas tempranos es clasificar y reciclar proteínas interiorizadas por vías endocíticas.

-Lisosomas: Son orgánulos digestivos, ricos en enzimas hidrolíticas (proteasas, nucleasas, lipasas, glucosidasas…). Representan el compartimento digestivo principal de la célula, que degrada macromoléculas derivadas de procesos endocíticos y también de la propia célula (autofagia), como proteínas plasmáticas, orgánulos...Así pues, mantienen un equilibrio controlado entre las funciones celulares anabólicas y catabólicas y, además permiten que la célula elimine los orgánulos no deseados. Los lisosomas se forman mediante mecanismos complejos que tienen lugar en los endosomas, como ya se ha dicho. Sus enzimas se forman en el retículo endoplasmático rugoso y se transportan al aparato de Golgi para su clasificación. Presentan únicamente una membrana, que es capaz de resistir los procesos de digestión hidrolíticos que tienen lugar en su interior. Esta membrana está compuesta por proteínas estructurales y transportadoras, sacáridos, colesterol y un lípido denominado lisobifosfatídico.

-Mitocondria: son abundantes en las células que generan y gastan energía: células musculares estriadas, en células involucradas en el transporte de líquidos y electrolitos, en la pieza intermedia de los espermatozoides y contiguas a los pliegues de la membrana plásmática de las células del túbulo contorneado proximal en el riñón. Poseen el sistema de enzimas que genera ATP mediante el ciclo del ácido cítrico, fosforilación oxidativa y beta oxidación de los ácidos grasos. Se cree que este orgánulo evolucionó a partir de bacterias aeróbicas que vivían en simbiosis dentro de las células eucariotas. Están presentes en todas las células excepto en los eritrocitos y queratinocitos terminales. Además, perciben el estrés celular y “son capaces de decidir” si la célula vive o muere, mediante el inicio de la apoptosis.

-Peroxisomas: son orgánulos esféricos que poseen enzimas oxidativas, en particular la catalasa y otras peroxidasas. Se encuentran en la mayoría de los tipos celulares, pero son más abundantes en las células hepáticas y renales. Su cantidad se incrementa en respuesta a la dieta, fármacos y estimulación hormonal.