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Bajo el microscopio óptico, el citoplasma de las células vivas se observa como una estructura relativamente vacía. Sin embargo, incluso antes del inicio del siglo xx, el examen de cortes teñidos de tejidos animales sugirió la existencia de una extensa red de membranas dentro del citoplasma. No obstante, fue hasta el desarrollo del microscopio electrónico en el decenio de 1940 cuando los biólogos empezaron a identificar la diversa disposición de las estructuras limitadas por membranas presentes en el citoplasma de la mayoría de las células eucariotas. Estos primeros microscopistas electrónicos observaron vesículas limitadas por membranas de diámetros variables que contenían material con diferente densidad electrónica, canales largos delimitados por membranas que se irradiaban por el citoplasma para formar una red interconectada de canales y pilas de sacos aplanados delimitados por membranas llamadas cisternas.
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A partir de estos primeros estudios con el microscopio electrónico y las investigaciones bioquímicas que siguieron, se hizo evidente que las células eucariotas se subdividían en diferentes compartimientos delimitados por barreras de membrana. A medida que se examinaron más tipos de células, resultó aparente que tales compartimientos membranosos en el citoplasma formaban organelos que podían identificarse en diversas células, desde levaduras hasta plantas y animales. La extensión en la que el citoplasma de una célula eucariota está ocupado por estructuras membranosas se ilustra en la micrografía electrónica de una célula radicular del maíz en la figura 8.1. Como se advierte en las páginas siguientes, cada uno de estos organelos contiene un complemento particular de proteínas y está especializado en actividades específicas. Por lo tanto, tal y como una casa o un restaurante se dividen en estancias especializadas en las que pueden realizarse diferentes actividades independientes unas de otras, el citoplasma de una célula se divide en compartimientos membranosos especializados por razones análogas. Al examinar las micrografías de este capítulo hay que tener presente que estos organelos citoplásmicos pueden parecer estructuras estables, como las habitaciones de una casa o restaurante, pero de hecho son compartimientos dinámicos con un flujo continuo.
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En este capítulo se examinan la estructura y funciones del retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, endosomas, lisosomas y vacuolas. Considerados en conjunto, estos organelos forman un sistema endomembranoso en el que los componentes individuales funcionan como parte de una unidad coordinada. (Mitocondrias y cloroplastos no son parte de este sistema interconectado y fueron los temas de los capítulos 5 y 6. En ...