Qué hacen los orgánulos

Una célula del páncreas que fabrica enzimas digestivas está repleta de ribosomas, porque cada enzima es una proteína que se construye en uno de ellos.

Seguir una proteína

La forma más fácil de aprender los orgánulos es seguir un único producto a través de la célula. Imagina que una célula de tu páncreas fabrica una enzima digestiva que se enviará al intestino. Las instrucciones empiezan en el núcleo, el orgánulo más grande, donde se guarda el ADN. Se hace una copia de un gen en forma de ARN mensajero, que sale del núcleo por los poros de la envoltura nuclear, una doble membrana que envuelve el núcleo.

Dentro del núcleo hay una zona más oscura, el nucléolo. No fabrica proteínas. Ensambla ARN ribosómico y proteínas en las dos mitades de los ribosomas, que luego salen por los mismos poros. Los ribosomas leen el ARN mensajero y unen aminoácidos en el orden que este indica. Algunos ribosomas flotan libres en el citosol y fabrican proteínas que se quedan allí. Otros están en la cara externa del retículo endoplasmático rugoso.

El RE rugoso y el Golgi

El RE rugoso es un conjunto de láminas de membrana plegadas, unidas a la envoltura nuclear. Los ribosomas de su superficie le dan un aspecto granuloso al microscopio electrónico, y de ahí su nombre. Una proteína destinada a la exportación entra en el interior del RE mientras se fabrica. Allí se pliega y puede recibir cadenas laterales, como azúcares. Las células que exportan mucha proteína, como las del hígado, tienen mucho RE rugoso. El RE liso se une al rugoso pero tiene pocos ribosomas o ninguno. Fabrica lípidos y hormonas esteroideas, descompone algunos fármacos y venenos y almacena iones de calcio. En las células musculares, un RE liso especial libera el calcio que inicia cada contracción.

Después, la proteína sale del RE en una pequeña burbuja de membrana, una vesícula de transporte, y viaja al aparato de Golgi, una pila de sacos aplanados. Las vesículas llegan por el lado que mira al RE, la cara cis. Mientras la proteína atraviesa la pila, se le añaden más azúcares y se le ponen pequeñas etiquetas químicas que funcionan como una dirección de envío. En el lado opuesto, la cara trans, se empaqueta en una vesícula de secreción. Esa vesícula se fusiona con la membrana celular y libera la enzima al exterior. Las células de las glándulas salivales y las células inmunitarias que fabrican anticuerpos, que secretan mucho, tienen un Golgi grande. En las células vegetales, el Golgi también fabrica algunos de los polisacáridos de la pared celular. Pulsa Reproducir en el modelo para ver cómo las vesículas van del Golgi a la membrana.

Reciclaje y energía

Los lisosomas son pequeños sacos llenos de enzimas digestivas. Las enzimas funcionan mejor en medio ácido, y el interior de un lisosoma es más ácido que el citoplasma, así que las enzimas no pueden hacer daño en otras partes. Los lisosomas descomponen proteínas, azúcares, grasas, ácidos nucleicos y orgánulos desgastados. En un glóbulo blanco llamado macrófago, la membrana se pliega alrededor de una bacteria, se cierra formando una vesícula, y un lisosoma se fusiona con ella y digiere el microbio.

Todo este trabajo necesita energía. Las mitocondrias producen la mayor parte del ATP de la célula mediante la respiración celular, que usa oxígeno y desprende dióxido de carbono. El dióxido de carbono que exhalas viene de estas reacciones. Cada mitocondria tiene dos membranas; la interna se pliega en crestas, que dan más superficie para producir ATP. Corta una mitocondria en el modelo y verás los pliegues. Las células musculares, que gastan mucha energía, están repletas de mitocondrias. Las mitocondrias y los cloroplastos también tienen su propio ADN y sus propios ribosomas, una pista sobre su historia que reaparece en la siguiente unidad.

Los biólogos suelen resumirlo así: “la forma sigue a la función”. Las partes de una célula corresponden a su trabajo. Una célula del páncreas está llena de ribosomas y RE rugoso, una célula muscular está llena de mitocondrias y una célula que recubre el intestino delgado tiene la membrana plegada en diminutos dedos llamados microvellosidades, que añaden superficie para absorber el alimento.