Hola chicos, me gustaría saber cómo se forman los organelos de las células eucariotas. Si alguien tiene un PDF o un video explicándolo, lo agradecería bastante.
Hola Karla. Es una pregunta muy interesante y que no suelen explicar antes de la universidad... Es el tema de uno de los próximos vídeos que voy a hacer, así que te cuento un poco lo que he estado pensando decir:
Aviso que lo que viene abajo puede entrar un un nivel de detalle universitario. En los vídeos que haré lo explicaré con elementos visuales que lo harán mucho más claro que con solo palabras. Algunas de estas ideas quiero contarlas en formato TikTok.
En líneas generales,los organelos no se hacen de la nada. Simplemente, cuando la célula tiene que dividirse, hace crecer sus organelos y luego los rompe en fragmentos más pequeños que se reparten por el citosol. Cuando la célula se parte en dos, cada mitad se queda con aproximadamente la misma cantidad de fragmentos de organelo, que luego se unen entre ellos para formar organelos completos en las nuevas células.
No se hacen organelos de la nada. Simplemente se expanden los que ya hay y se reparten entre las dos células.
Así que la pregunta se puede convertir en ¿cómo se hacen crecer los organelos, cómo se fragmentan, y cómo los fragmentos se vuelven a unir despues?
Empezamos con hacer crecer los organelos:
Todos los organelos están hechos de biomoléculas, y aunque puede haber miles de tipos diferentes en una célula, todas son de 4 clases principales: lípidos, glúcidos, ácidos nucleicos y proteínas. Y alguna molécula más que no pertenezca a esas clases.
Así que en el fondo esta pregunta se puede convertir también en ¿cómo se crean los componentes de esos organelos, las distintas biomoléculas que he mencionado, y cómo se colocan en el lugar correcto en el momento indicado?
Es fácil: todas las hacen proteínas mediante reacciones enzimáticas en las que unen nutrientes unos a otros, los cortan, los modifican... así hasta construir las demás biomoléculas. A veces las proteínas necesitan ayuda de otras biomoléculas... que habrán sido hechas por proteínas que no necesitasen otras biomoléculas... es un sistema bastante elegante.
¿Cómo se llevan esas biomoléculas al lugar correcto?
Dos maneras principalmente: o se hacen directamente en el sitio, o una parte de ellas es una señal que será reconocida por proteínas transportadoras que llevarán la biomolécula recién creada a su lugar correcto.
¿Cómo se unen o se fragmentan?
Suele ser con cambios en su estructura producidos por enzimas que les añaden o retiran grupos cargados, como los fosfatos. Eso hace que partes que antes estaban unidas por una atracción mutua ya no se atraigan o incluse se repelan.
Para que vuelvan a unirse se deshace el cambio: se les quita el grupo si se les puso, o se les añade de nuevo si se les había quitado.
Hay alguna otra forma, pero no voy a entrar en ese nivel de detalle ahora.
Y con ésto tenemos la idea general.
Para orgánulos en específico:
El núcleo, por ejemplo, está compuesto de una envoltura nuclear que rodea los cromosomas.
La envoltura nuclear es una doble membrana con proteínas insertadas que se unen a la "lámina nuclear". La lámina nuclear se une a los cromosmas. Incluso aunque se haya separado en fragmentos durante la división celular, cuando todo se calme la lámina nuclear se unirá a los cromosomas, la doble membrana irá unida a la lámina nuclear, y poco despues volverás a tener un núcleo rodeando a los cromosomas. Dentro del núcleo, de una forma que podríamos considerar parte del núcleo, hay distintas moléculas. Los poros nucleares solo dejan pasar a ciertos transportadoes. Unos para llevar cosas a dentro del núcleo y otro para sacar cosas. Muchas de las moléculas que deben estar dentro tienen secuencias señal que son reconocidas por transportadores que tienden, por cuestienes de gradientes, a entrar en el núcleo.
Así es como llegan allí. Para salir tendrían que poder unirse a los transportadores que, por cuestiones de gradientes, tienden a salir del núcleo. Pero no tienen la secuencia necesaria para ello. Así que incluso si están fuera, una vez que son encontradas por los transportadores e introducidas en el núcleo, ya no pueden salir. Y si algo que no debía estar dentro del núcleo se ha quedado ahí, los transportadores encargados de sacar cosas lo reconocerán y lo echarán fuera. Así se consigue hacer desaparecer y reaparecer el núcleo con cada división.
La membrana es fácil: algunos de sus componentes se construyen en ella. La mayoría, sin embargo, empiezan a construirse en la membrana del retículo endoplasmático (RE). Fragmentos de la membrana del RE que deben formar parte de la membran plasmática son marcados y se separan del RE y se fusionan con el aparato de Golgi, donde se siguen modificando. Luego se separan del Golgi y son capturados por moléculas que reconocen las señales de que deben ir a la membran plasmática. Y allí van.
Lo que no debiese ir a la membrana plasmática sino quedarse en el Golgi, no lleva señales de transporte a otros sitios. Y lo que ni siquiera tuviese que llegar al Golgi sino que debiese quedarse en el RE tiene señales para que si llega al Golgi sea devuelto a RE.
Partes del Golgi que no van a otros orgánulos pueden separarse del Golgi y quedarse flotando en el citosol, esperando a ser necesitadas. Es lo que pasa por ejemplo con los lisosomas.
En los casos en los que en vez de simplemente estar en una membrana (ya sea la plasmática, la del Golgi o la del RE) debiesen estar en un "lúmen" (el interior del Golgi o el interior del RE, o incluso, el interior de los lisosomas), esas proteínas llevan señales específicas para ser introducidas en el lúmen del RE. Algunas se quedan ahí; las que deban ir al Golgi se asocian con los fragmentos de membrana del RE que deben ir al Golgi y así es como llegan allí. Las que deban ir a los lisosomas, se asocian con los fragmentos del Golgi que se convierten en lisosomas... y así.
Las mitocondrias y cloroplastos se reproducen utilizando en gran medida sus propias enzimas y su propio ADN (diferente al del núcleo de la célula). Es un poco como si fuesen bacterias dentro de las células, pero no del todo. No pueden vivir sin estar asociadas a una célula. Algunas de sus proteínas las hacen los ribosomas del citosol en vez de los de la mitocondira o cloroplasto. Para llegar a ellos adivina qué: tienen secuencias, reconocidas por transportadores, que cuando las reconocen las llevan sí o sí a su destino y no a ningún otro sitio.
Así supongo que la explicación parecerá larga y algo confusa :P Explicar por escrito es difícil. Pero en unas semanas subiré vídeos más sencillos sobre estos temas (algunos en versión "para universitarios" y otros en versión "para cualquier persona"). Escribir esta respuesta me ha ayudado a repasar conceptos y clarificar ideas.
Hola Karla. Es una pregunta muy interesante y que no suelen explicar antes de la universidad... Es el tema de uno de los próximos vídeos que voy a hacer, así que te cuento un poco lo que he estado pensando decir:
Aviso que lo que viene abajo puede entrar un un nivel de detalle universitario. En los vídeos que haré lo explicaré con elementos visuales que lo harán mucho más claro que con solo palabras. Algunas de estas ideas quiero contarlas en formato TikTok.
En líneas generales, los organelos no se hacen de la nada. Simplemente, cuando la célula tiene que dividirse, hace crecer sus organelos y luego los rompe en fragmentos más pequeños que se reparten por el citosol. Cuando la célula se parte en dos, cada mitad se queda con aproximadamente la misma cantidad de fragmentos de organelo, que luego se unen entre ellos para formar organelos completos en las nuevas células.
No se hacen organelos de la nada. Simplemente se expanden los que ya hay y se reparten entre las dos células.
Así que la pregunta se puede convertir en ¿cómo se hacen crecer los organelos, cómo se fragmentan, y cómo los fragmentos se vuelven a unir despues?
Empezamos con hacer crecer los organelos:
Todos los organelos están hechos de biomoléculas, y aunque puede haber miles de tipos diferentes en una célula, todas son de 4 clases principales: lípidos, glúcidos, ácidos nucleicos y proteínas. Y alguna molécula más que no pertenezca a esas clases.
Así que en el fondo esta pregunta se puede convertir también en ¿cómo se crean los componentes de esos organelos, las distintas biomoléculas que he mencionado, y cómo se colocan en el lugar correcto en el momento indicado?
Es fácil: todas las hacen proteínas mediante reacciones enzimáticas en las que unen nutrientes unos a otros, los cortan, los modifican... así hasta construir las demás biomoléculas. A veces las proteínas necesitan ayuda de otras biomoléculas... que habrán sido hechas por proteínas que no necesitasen otras biomoléculas... es un sistema bastante elegante.
¿Cómo se llevan esas biomoléculas al lugar correcto?
Dos maneras principalmente: o se hacen directamente en el sitio, o una parte de ellas es una señal que será reconocida por proteínas transportadoras que llevarán la biomolécula recién creada a su lugar correcto.
¿Cómo se unen o se fragmentan?
Suele ser con cambios en su estructura producidos por enzimas que les añaden o retiran grupos cargados, como los fosfatos. Eso hace que partes que antes estaban unidas por una atracción mutua ya no se atraigan o incluse se repelan.
Para que vuelvan a unirse se deshace el cambio: se les quita el grupo si se les puso, o se les añade de nuevo si se les había quitado.
Hay alguna otra forma, pero no voy a entrar en ese nivel de detalle ahora.
Y con ésto tenemos la idea general.
Para orgánulos en específico:
El núcleo, por ejemplo, está compuesto de una envoltura nuclear que rodea los cromosomas.
La envoltura nuclear es una doble membrana con proteínas insertadas que se unen a la "lámina nuclear". La lámina nuclear se une a los cromosmas. Incluso aunque se haya separado en fragmentos durante la división celular, cuando todo se calme la lámina nuclear se unirá a los cromosomas, la doble membrana irá unida a la lámina nuclear, y poco despues volverás a tener un núcleo rodeando a los cromosomas. Dentro del núcleo, de una forma que podríamos considerar parte del núcleo, hay distintas moléculas. Los poros nucleares solo dejan pasar a ciertos transportadoes. Unos para llevar cosas a dentro del núcleo y otro para sacar cosas. Muchas de las moléculas que deben estar dentro tienen secuencias señal que son reconocidas por transportadores que tienden, por cuestienes de gradientes, a entrar en el núcleo.
Así es como llegan allí. Para salir tendrían que poder unirse a los transportadores que, por cuestiones de gradientes, tienden a salir del núcleo. Pero no tienen la secuencia necesaria para ello. Así que incluso si están fuera, una vez que son encontradas por los transportadores e introducidas en el núcleo, ya no pueden salir. Y si algo que no debía estar dentro del núcleo se ha quedado ahí, los transportadores encargados de sacar cosas lo reconocerán y lo echarán fuera. Así se consigue hacer desaparecer y reaparecer el núcleo con cada división.
La membrana es fácil: algunos de sus componentes se construyen en ella. La mayoría, sin embargo, empiezan a construirse en la membrana del retículo endoplasmático (RE). Fragmentos de la membrana del RE que deben formar parte de la membran plasmática son marcados y se separan del RE y se fusionan con el aparato de Golgi, donde se siguen modificando. Luego se separan del Golgi y son capturados por moléculas que reconocen las señales de que deben ir a la membran plasmática. Y allí van.
Lo que no debiese ir a la membrana plasmática sino quedarse en el Golgi, no lleva señales de transporte a otros sitios. Y lo que ni siquiera tuviese que llegar al Golgi sino que debiese quedarse en el RE tiene señales para que si llega al Golgi sea devuelto a RE.
Partes del Golgi que no van a otros orgánulos pueden separarse del Golgi y quedarse flotando en el citosol, esperando a ser necesitadas. Es lo que pasa por ejemplo con los lisosomas.
En los casos en los que en vez de simplemente estar en una membrana (ya sea la plasmática, la del Golgi o la del RE) debiesen estar en un "lúmen" (el interior del Golgi o el interior del RE, o incluso, el interior de los lisosomas), esas proteínas llevan señales específicas para ser introducidas en el lúmen del RE. Algunas se quedan ahí; las que deban ir al Golgi se asocian con los fragmentos de membrana del RE que deben ir al Golgi y así es como llegan allí. Las que deban ir a los lisosomas, se asocian con los fragmentos del Golgi que se convierten en lisosomas... y así.
Las mitocondrias y cloroplastos se reproducen utilizando en gran medida sus propias enzimas y su propio ADN (diferente al del núcleo de la célula). Es un poco como si fuesen bacterias dentro de las células, pero no del todo. No pueden vivir sin estar asociadas a una célula. Algunas de sus proteínas las hacen los ribosomas del citosol en vez de los de la mitocondira o cloroplasto. Para llegar a ellos adivina qué: tienen secuencias, reconocidas por transportadores, que cuando las reconocen las llevan sí o sí a su destino y no a ningún otro sitio.
Así supongo que la explicación parecerá larga y algo confusa :P Explicar por escrito es difícil. Pero en unas semanas subiré vídeos más sencillos sobre estos temas (algunos en versión "para universitarios" y otros en versión "para cualquier persona"). Escribir esta respuesta me ha ayudado a repasar conceptos y clarificar ideas.
Casi todo lo que sé sobre el tema (que es una de mis partes favoritas de todo lo que he estudiado) lo aprendí con el "Alberts". Este pedazo de libro de más de 1000 páginas: https://www.casadellibro.com/libro-biologia-molecular-de-la-celula-6-edicion-actualizada-2016/9788428216388/4138846?gclid=Cj0KCQjwvIT5BRCqARIsAAwwD-QslfOw18iGR2ejrh2GpqYugr5_Y-O6iLGOAVScA_69LmUelXlDYsIaAvaKEALw_wcB
Que también tiene una versión simplificada: https://www.casadellibro.com/libro-introduccion-a-la-biologia-celular-3rd-ed/9786077743187/1864811?gclid=Cj0KCQjwvIT5BRCqARIsAAwwD-QvqeTTJQ_cgULLiHRTRwa1ZT8clKgE8pR6tFI1nD-dV4PDVm2cbp0aAlZ5EALw_wcB
Lo bueno es que son famosos y los puedes encontrar en pdf. Si no la edición más reciente, sí la anterior (la 5ta para el grandote, por ejemplo):
5ta ES (no muy buena calidad, a lo mejor encuentras algo mejor). 6ta EN (perfecto, pero en inglés).