Organización Celular
Según la Teoría Celular, la célula es la unidad estructural, fisiológica y reproductora de los seres vivos; pues todo ser vivo está constituido por células
Procarióticas
Son células más sencillas y primitivas, su principal característica es que no poseen membrana nuclear y son tales como las bacterias y cianobacterias
Eucarióticas
Son células más grandes y complejas, su material genético está dentro del núcleo rodeado de una envoltura propia de organismos pluricelulares y unicelulares. Se distinguen dos tipos de células: las animales y vegetales.
Endosimbiosis
La Teoría Endosimbiótica hace referencia a la aparición de las primeras células eucariotas. En ella se explica cómo células procariotas como las cianobacterias y bacterias aerobias fueron fagocitadas por bacterias que no las digirieron, sino que se produjo una relación de simbiosis, de manera que se convirtieron en orgánulos
Diferencias entre las Células Vegetales y Animales
Por lo general, las células vegetales son de mayor tamaño que las animales, tienen plastos y están envueltas en una gruesa pared celular, también llamada pared celulósica o membrana de secreción. Sus vacuolas son de gran tamaño y no tienen centriolos
Partes Fundamentales de una Célula Eucariótica
En una célula eucariótica podemos distinguir tres partes fundamentales: membrana, citoplasma y núcleo.
Membrana
La membrana plasmática es una capa continua que rodea a la célula y la separa del medio. Algunas células poseen por encima de la membrana una cubierta de hidratos de carbono llamada glicocálix, y las células vegetales tienen una gruesa pared de celulosa, que cubre a la membrana plasmática, llamada pared celular.
Citoplasma
Es la parte de la célula que está comprendida entre la membrana plasmática y la membrana nuclear. Está formada por un medio acuoso, el citosol, en el cual se encuentran inmersos los orgánulos. El citosol contiene también una gran variedad de filamentos proteicos que le proporcionan una compleja estructura interna, el conjunto de estos filamentos constituye el citoesqueleto. Los orgánulos citoplasmáticos son los siguientes: ribosomas, retículo endoplasmático, complejo de Golgi, vacuolas, lisosomas, peroxisomas, mitocondrias, cloroplastos y centriolos.
Núcleo
Suele ocupar una posición central, y contiene la mayor parte del ADN celular o sea la información genética.
Lípidos de Membrana
Se encuentran dispuestos formando una bicapa, los tres tipos principales de lípidos de membrana son: los fosfolípidos, los más abundantes; los glucolípidos y el colesterol. Dichos lípidos son anfipáticos, y tienen una estructura de mosaico fluido.
Proteínas
Pueden atravesar membranas, denominadas proteínas transmembrana.
Glucoproteínas/Lípidos
Se localizan en la parte externa, unos se unen a las proteínas formando las glucoproteínas y otros a los lípidos formando los glucolípidos; y forman una cubierta externa llamada glucocálix.
Funciones de la Membrana Celular
La membrana tiene dos propiedades: estructura dinámica importante para la reparación o autosellado en caso de ruptura y asimetría. Las principales funciones son, separar a la célula de su entorno; y controlar el intercambio de sustancias entre la célula y el medio (transporte) y el reconocimiento de ciertas sustancias. La permeabilidad de la membrana plasmática es extraordinariamente selectiva, ya que debe permitir que las moléculas esenciales, tales como glucosa, aminoácidos y otras, penetren fácilmente en la célula, y que los productos de desechos salgan de ella
Transporte Pasivo
Es un proceso de difusión a través de la membrana, que no requiere energía, ya que las moléculas se desplazan espontáneamente, a favor de su gradiente. Hay dos formas: Difusión simple. Es el paso a través de la membrana lipídica. Esta es atravesada por las moléculas no polares y moléculas polares sin carga; Difusión facilitada las moléculas polares tales como la glucosa, aminoácidos no pueden atravesar la membrana y se transportan a través de las membranas biológicas mediante proteínas transmembrana
Transporte Activo
Es el que se realiza en contra del gradiente y con consumo de energía (ATP). Las proteínas transportadoras llamadas bombas y consumo de energía que, generalmente, proviene de la hidrólisis del ATP. La mayoría de las células animales tienen una alta concentración de K y baja de Na con respecto al medio externo. Estos gradientes se consiguen debido a dicha bomba, que bombea simultáneamente Na hacia el exterior y K hacia el interior; con gasto del ATP. Tienen una función vital en el mantenimiento del volumen celular, evitando la entrada de agua
Transporte de Macromoléculas
Es el proceso por el cual las células fijan e ingieren macromoléculas del medio recibe el nombre de endocitosis; y el proceso por el cual segregan partículas al exterior exocitosis. Endocitosis: Consiste en la ingestión de macromoléculas y partículas de la membrana que luego formarán una nueva vesícula intracelular. Fagocitosis: Es un caso especial de la endocitosis, se llama así cuando las partículas a ingerir son muy grandes. La fagocitosis se da en muchos protozoos. Exocitosis. Consiste en la fusión de vesículas intracelulares con la membrana plasmática y la liberación de su contenido al medio extracelular.
Pared Celular
Es una gruesa cubierta situada sobre la superficie externa de la membrana. Está formada por fibras de celulosa unidas entre sí por una matriz de polisacáridos y proteínas. Funciones: La principal función es dar forma y rigidez a la célula; También debe permitir el intercambio de agua y solutos entre células vecinas. (Plasmodesmos: son conexiones citoplasmáticas que atraviesan la pared celular entre células contiguas
Meiosis
Profae II: los cromosomas se condensan y la envoltura nuclear se rompe, Los centrosomas se separan, el huso se forma entre ellos. Metafase II: Los cromosomas se alinean uno arriba del otro a lo largo de la mitad de la célula, similar a como en la mitosis. El huso se acopla a cada centrómero de cada cromosoma. Anafase II: Las cromátidas hermanas se separan mientras el huso se acorta y se mueven a los extremos opuestos. En la telofase II, las membranas nucleares se forman alrededor de cada juego de cromosomas y los cromosomas se descondensan.
Ribosomas
Los ribosomas son orgánulos muy pequeños, formados por una subunidad pequeña y una subunidad grande. Un ribosoma está formado por moléculas de ARNr asociadas a moléculas de proteínas. Se localizan libres en el citoplasma o unidos a la cara externa de la membrana del RE y también se encuentran en el interior de las mitocondrias y de los cloroplastos (células vegetales). Función: los ribosomas unidos al RE sintetizan las proteínas del RE y las destinadas a ser secretadas por la célula.
Citoesqueleto
Es una red de filamentos proteicos que forman un verdadero armazón interno celular. Está constituido fundamentalmente por microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos. Su función es: mantener la forma celular y cambiarla cuando es necesario, realizar movimientos intracelulares para poder desplazarse por el interior del citoplasma y movimientos extracelulares, cilios y flagelos son prolongaciones que aseguran los movimientos de la célula. Ambos tienen la misma estructura, pero los cilios son cortos y numerosos, mientras que los flagelos son largos y poco numerosos.
Centrosoma
Es la zona del citoplasma donde se encuentra el centro organizador de microtúbulos. Hay dos tipos: con centríolos: algas, mayoría de protozoos y animales y sin centríolos: las células vegetales no tienen centríolos. Función: Forma el huso acromático que facilita la separación de las cromátidas en la mitosis y es el centro dinámico responsable del citoesqueleto
Orgánulos Membranosos
RE: es un sistema membranoso formado por una serie de sáculos aplanados y globosos y túbulos que recorren el citoplasma. Retículo Endoplasmático Rugoso está recubierto exteriormente por ribosomas dedicados a la síntesis de proteínas. La función principal es la síntesis de proteínas y la glicosilación de proteínas. Retículo Endoplasmático Liso son las regiones del retículo endoplasmático que carecen de ribosomas. Las funciones son: Síntesis, almacén y transporte de fosfolípidos y colesterol e interviene en procesos de desintoxicación.
Lisosoma: Los lisosomas se forman a partir de vesículas que se desprenden del aparato de Golgi. La función es intervenir en la digestión intracelular de macromoléculas.
Vacuolas: son vesículas grandes, típicas de las células vegetales y se originan por la fusión de vesículas procedentes del aparato de Golgi. Su función es almacenar sustancias
Aparato de Golgi
Está formado por uno o más grupos de cisternas aplanadas y apiladas llamadas dictiosomas. En un dictiosoma se distinguen dos caras diferentes: una cara de entrada o formación (cis) y otra de salida o maduración (trans). Desempeña las siguientes funciones: Procesos de secreción y reciclaje de la membrana plasmática; Formación de lisosomas; Formación de vacuolas en las células vegetales; Síntesis de celulosa y otros polisacáridos principales constituyentes de la pared celular
Orgánulos con Doble Membrana
Cloroplastos: Son orgánulos muy variables en cuanto número forma y tamaño y su estructura presenta una doble membrana (externa e interna) y entre ellas un espacio intermembranoso. El interior se rellena por un gel llamado estroma, en el estroma existen unos sacos aplanados llamados tilacoides estos se ubican en los sistemas enzimáticos que captan la energía del sol y efectúan el transporte de electrones para formar ATP. Y su función es la realización de la fotosíntesis
Mitocondrias: Son orgánulos muy pequeños, difíciles de observar al microscopio óptico. En su estructura se observa la presencia de una membrana externa e interna. La membrana interna se prolonga hacia el interior en una especie de láminas llamadas crestas mitocondriales, entre las crestas, está la matriz mitocondrial. Su función es que en el interior de las mitocondrias tienen lugar los procesos de respiración celular.
Núcleo: En el núcleo tienen lugar procesos tan importantes como la replicación del ADN y la transcripción del ARN. El núcleo es una estructura donde se alberga la información genética contenida en el ADN, de modo que dirige toda la actividad celular. Su constitución varía a lo largo de la vida de la célula, distinguiéndose dos periodos: periodo de división, durante el cual la célula se divide para originar células hijas y periodo de interfase
Ciclo Celular
El ciclo celular es el proceso mediante el cual las células se duplican y dan lugar a dos nuevas células. El ciclo celular tiene distintas fases, que se llaman G1, S, G2 y M. La fase G1 es aquella en que la célula se prepara para dividirse. Para hacerlo, entra en la fase S, que es cuando la célula sintetiza una copia de todo su ADN. Una vez se dispone del ADN duplicado, la célula entra en la fase G2, cuando condensa y organiza el material genético y se prepara para la división celular. El siguiente paso es la fase M, cuando tiene lugar la mitosis. Es decir, la célula reparte las dos copias de su material genético entre sus dos células hijas.
Cromosomas: Centrómero estrechamiento que divide al cromosoma en dos partes, que pueden ser iguales o desiguales, denominadas brazos. Cinetócoro estructura del centrómero a la que se pueden unir los microtúbulos. Telómero los extremos del cromosoma. Satellite Es una zona del cromosoma con aspecto redondeado y se trata de una zona del cromosoma en la que están los genes que codifican los ARN ribosómicos. Tipos: Metacéntricos cuando el Centrómero está más o menos centrado, con lo que los brazos, Submetacéntricos si la posición del Centrómero hace que los brazos sean desiguales y Telocéntricos en los que el Centrómero está tan cerca de uno de los telómeros que prácticamente sólo existe un brazo. Las células del cuerpo tienen 46 cromosomas (dos juegos de cromosomas) se denominan diploides, mientras que los gametos de la especie humana tienen 23 cromosomas (un juego solo de cromosomas) células haploides.
Mitosis (cariocinesis): Profae condensación de la cromatina, desaparece el nucleolo, hay una separación de los centriolos y forman el huso acromático, se forman cinetocoros y desaparece la membrana nuclear. Metafase los cromosomas alcanzan un grado máximo de condensación en el ecuador del huso, este se extiende hacia los polos, se forma la placa ecuatorial y las cromátidas quedan orientadas hacia un polo. Anafase las cromátidas ya son individuales y los microtúbulos se acortan. Telofase los nucleolos aparecen y las cromátidas son ahora cromosomas y reaparece el citoesqueleto
Endomitosis: es la duplicación del ADN sin reparto de los cromosomas entre los núcleos hijos
Citocinesis (animal) Se forma un anillo contráctil de haces de actina y miosina, y termina separando las células hijas (vegetal) a partir del fragmoplasto se forma la lámina media que al final permanece en alguna conexiones citoplasmáticas.