El citosol o también llamado hialoplasma es el medio acuoso, sin estructura aparente en el que se encuentran los orgánulos citoplásmicos, lasinclusiones citoplásmicas y diversas estructuras; algunas visibles con el microscopio electrónico como microfilamentos y microtúbulos, y otras no visibles como enzimas. Pero con los nuevos avances que se están llevando a cabo en la microscopía las regiones celulares que carecen de estructura son cada vez menos. El citosol se diferencia del citoplasma en que este comprende todo el volumen de la célula menos el núcleo, englobando a los orgánulos y estructuras especializadas. Las siguientes funciones esenciales para la célula, hialoplasma: a enumerar, puramente son producidas en el • • • • • • Las propiedades coloidales de la célula, como las transformaciones básicas de sol a gel Las modificaciones de la viscosidad El movimiento intracelular El movimiento ameboide. La formación del huso mitótico y la división celular Tampón que equilibra el pH celular (7.4) Dentro del citosol podemos distinguir los siguientes componentes: 1. Agua, aproximadamente el 85% está compuesto de ella. 2. Iones 7. Proteínas, 3. Diversos metabolitos 4. Nucleótidos especiales como ATP Y ADP 5. ARN aminoácidos, nucleótidos… • como glúcidos, 6. Moléculas en donde encontramos filamentos proteicos, que constituyen el citoesqueleto, y enzimas, que constituyen el 20% de las proteínas totales de la célula y casi la totalidad de las proteínas del citoplasma que catalizan un gran número de reacciones metabólicas celulares. • • • Biosíntesis de aminoácidos Activación de los aminoácidos para la síntesis proteica. — Modificaciones en las proteínas recién sintetizadas. Glucogenogénesis y glucogenólisis. Glucólisis anaerobia. Respuestas intracelulares a moléculas de señalización celular Múltiples reacciones en las que intervienen el ATP, el GTP o el tRNA. • • Las inclusiones citoplasmáticas son depósitos de distintas sustancias que aparecen en el citosol carentes de membrana y que se pueden ver al microscopio. Según la bibliografía existen varios tipos de clasificación, en primer lugar dividiremos las inclusiones por el tipo de célula, animal o vegetal, y a continuación las subclasificaremos atendiendo a su composición. En células vegetales casi todos los materiales están en la vacuola, o, al menos, rodeados de membrana, como es el caso de algunas proteínas, de los cuerpos de sílice y de los cristales minerales. Las vacuolas Juan Carlos Vázquez Ucha- 1º Biología G3-F están rodeadas de una membrana simple llamada tonoplasto, es selectivamente permeable e interviene especialmente en el mantenimiento de la turgencia celular y en el crecimiento, en su interior se encuentra una sustancia fluida llamada jugo vacuolar que esta formada de agua y por una variedad de compuestos que pueden ser: • • • • • de reserva de desechos venenos ácido málico pigmentos hidrosolubles La funciones de la vacuola son almacenamiento de reservas y productos tóxicos, crecimiento, homeostasis y en el movimiento celular También pueden encontrarse materiales almacenados en el interior de los plastidios, como los pigmentos fotosintéticos y carotenoides, ciertos taninos, algunos lípidos y proteínas. Las verdaderas inclusiones citoplásmicas vegetales (no rodeadas de membrana) son pequeñas gotas, denominadas esferosomas, constituidas bien por lípidos o bien por taninos. También pueden considerarse como inclusiones citoplásmicas los aceites esenciales del pericarpo de algunos frutos cítricos, en los pétalos de algunas flores (rosa), o incluso en hojas (laurel), estos aceites son principalmente terpenos. Juan Carlos Vázquez Ucha- 1º Biología G3-F En las células animales atendiendo a los alimentos almacenados podemos diferenciar los siguientes elementos: - Hidratos de carbono: Se almacenan en las células hepáticas y musculares, pero también en otros muchos tipos celulares, los hidratos de carbono se almacenan como glucógeno. Para poder observar el glucógeno con el microscopio óptico debe teñirse utilizando ciertas técnicas como la técnica de PAS o del carmín de Best. Con el microscopio electrónico el glucógeno aparece en gránulos o partículas α o β. Los gránulos β miden 15-30 nm y son muy densos y homogéneos. Cada gránulo de glucógeno es una sola molécula, consistente en una cadena muy ramificada, rodeada de las enzimas que participan en su formación y degradación. Cuando estos gránulos forman agrupaciones a modo de rosetas, se denominan partículas α, que pueden ser de tamaño muy variable. La formación del glucógeno se realiza en el hialoplasma a partir de la glucosa que penetra en la célula por transporte activo. El suministro principal de glucosa que posee el organismo proviene del glucógeno almacenado en el hígado, pero también la célula puede utilizar el propio glucógeno almacenado en el citoplasma. - Grasas Las grasas se almacenan en el tejido adiposo, pero también en células normales como el hígado y el músculo Al mi- croscopio óptico las grasas no se ven pues se disuelven durante el proceso de inclusión. Pero si, en vez de la fijación y la inclusión habituales, que exigen el uso de solventes orgánicos, se realizan cortes por congelación y se tiñen estos cortes con algunos colorantes como el rojo Sudán, la grasa queda teñida en este color Con el microscopio electrónico los lípidos se ven más negros cuanto mayor grado de insaturación tengan sus ácidos grasos. Si antes de la fijación con osmio, se fijan con glutaraldehído, todos los lípidos se ven claros o, al menos, se amortiguan las diferencias. Las inclusiones lipídicas no están rodeadas por membrana. A veces, en la interface lípidohialoplasma se observa una capa de finas fibrillas que contienen enzimas del metabolismo lipídico. Esta estructura es muy patente en los adipocitos, donde hay filamentos de vimentina rodeando la grasa - Proteínas Aparecen en tipos celulares muy variados.. Generalmente se encuentran en el citoplasma, pero, a veces, pueden observarse también en el núcleo, las mitocondrias, el complejo de Golgi, el retículo endoplasmático rugoso y los gránulos de secreción. Se piensa que representan agregaciones proteicas de las que casi nunca se conoce su significación funcional, aunque, en algunos casos, como los cristales de Reinke de las células de Leydig, 'se consideran un subproducto metabólico que aumenta con la edad. Juan Carlos Vázquez Ucha- 1º Biología G3-F También pueden aparecer pigmentos, que confieren color natural al tejido sin necesidad de tinciones, se pueden encontrar los siguientes pigmentos: - Pigmentos exógenos Se originan fuera del cuerpo y entran a él, se diferencian los Lipocromos-carotenoides y los minerales. Los lipocromos-carotenoides Son abundantes en vegetales (para ellos son endógenos). Los organismos animales los ingieren de los vegetales y quedan disueltos en sus grasas. Así, dan color amarillo al huevo, a la manteca, o incluso a la grasa humana. Algunas formas de caroteno son provitaminas que pueden convertirse en vitamina A. Los minerales corresponden a polvo, tintas y sustancias como plata, sílice y carbón que, por ejemplo, se encuentran formando parte de los tatuajes. - Pigmentos endógenos: Hemoglobina: en el interior de los eritrocitos y, cuando éstos se destruyen, da lugar a: • Hemosiderina. Es el pigmento que contiene el hierro. Es de color pardo-dorado. Se encuentra en el citoplasma de macrófagos del bazo, hígado y médula ósea. • Hematoidina y bilirrubina. Constituyen la parte de la hemoglobina que no contiene hierro. La pequeña diferencia entre hematoidina y bilirrubina es que, en la segunda, el anillo tetrapirrólico está roto. Ambos pigmentos muestran un color amarillo pardusco y se oxidan fácilmente a biliverdina, de color verde. • Melanina. Es de color pardo o negro. Se encuentra en la piel y sus anejos y en el ojo. Se produce en los melanocitos. • En algunos vertebrados no mamíferos (peces, anfibios y reptiles), además de la melanina hay pigmentos coloreados relacionados con carotenoides y que dan coloración a la piel de esos animales. En general, las células que contienen pigmentos se denominan cromatóforos y, según el pigmento que contengan, pueden ser melanóforos (contienen melanina), xantóforos (con pigmentos amarillos) o eritróforos (con pigmentos rojos). Bibliografía: Citología e histología vegetal y animal, Ricardo Paniagua y otros, 3ºEdic, Ed. Mc Graw Hill Bioloxía 2º Bacharelato, Mariano García, Josep Furió y otros, Edit. ECIR Apuntes 1º de Laboratorio clínico, CIFP Ánxel Casal, asig. Hematología Webs: Hipertextos del area de biología: www.biologia.edu.ar Página que recoge presentaciones en powerpoint de distintos temas: www.slideshare.net Web dedicada a la educación nivel bachillerato: http://portales.educared.net