MATERIAL
EDUCATIVO PARA ESTUDIANTES DE SEXTO GRADO
BIOLOGÍA CELULAR
lunes, 14 de marzo de 2016
LA CÉLULA
Es la unidad funcional de todo ser vivo de forma que constituye la parte
más pequeña dotada de vida. Todos los seres vivos están formados por células y
la actividad total de organismo es la suma actividad de todas las células; en
los seres pluricelulares las células se organizan en tejidos que desempeñan una
función determinada.
La
teoría celular propone que la célula es la propiedad fundamental de la materia orgánica
y que toda unidad por debajo de ella carece de vida.
También
establece que toda célula proviene por la división de otras celulas existentes y
que todos los organismos, tanto unicelulares como pluricelulares provienen de
una sola célula.
MORFOLOGÍA CELULAR
La
forma de una célula depende de la función: que realiza, las neuronas poseen
prolongaciones muy largas para poder transmitir el impulso nervioso, las
musculares tienen forma alargada para facilitar la concentración y las células
absorbentes presentan microvellosidades para aumentar la absorción.
Hay
células que pueden alterar su forma como es el caso de los glóbulos blancos o
las amebas.
El
tamaño de las células varía ampliamente, podemos encontrar desde células que
miden 0,15 micras como los micoplasmas hasta el huevo de una avestruz que se
trata de una célula que mide unos 8 centímetros de diámetros. Todas las células
tiene un tamaño limitado, cuando la célula alcanza el tamaño máximo deja de
crecer y se divide.
TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR
Existen
dos tipos de organización celular, la Eucariota y la Procariota.
La
célula procariota: se caracteriza por su simplicidad ya que carece de membrana
celular y de muchos de los orgánulos celulares, presentan una pared celular
rígida formada por peptidoglucano, es propia de bacterias, en algas
unicelulares y en micoplasmas.
La
célula Eucariota: presenta un núcleo rodeado de una membrana y numerosos
orgánulos celulares, con una organización mucho más completa que las
procariotas. Son propias de todos los organismos pluricelulares y de la mayoría
de los unicelulares. Los virus suponen un caso aparte ya que su organización se
reduce a un filamento de ácido nucleico rodeado de una capsula.
CÉLULAS VEGETALES Y ANIMALES
Ambos
tipos de células son células eucariotas, pero que presentan diferencias
fundamentales tanto en su estructura como en los orgánulos de su citoplasma. La
células vegetales presentan una pared celular exterior a la membrana plasmática
compuesta por la celulosa que le proporciona gran rigidez y una forma
invariable, y en su citoplasma podemos encontrar plastos que contienen
pigmentos y grandes vacuolas de agua. Por otra parte las células animales
presenta lisosomas y centriolos, orgánulos que no se encuentran en la célula
vegetal.
La
célula se compone de tres partes principales: el citoplasma que es un material
gelatinoso, la membrana plasmática que aísla
del medio exterior, y el núcleo. En el citoplasma podemos encontrar
inmersos diferentes orgánulos responsables de las funciones celulares como las
mitocondrias, los ribosomas y el aparato de Golgi entre otros.
CITOPLASMA Y CITOSOL
El
citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo. Engloba
numerosas estructuras especializadas y orgánulos.
La
solución acuosa concentrada en la que están suspendidos los orgánulos se llama
citosol. Es un gel de base acuosa que contiene gran cantidad de moléculas
grandes y pequeñas, y en la mayor parte de las células es, con diferencia, el
compartimiento más voluminoso (en las bacterias es el único compartimiento
intracelular). En el citosol se producen muchas de las funciones más
importantes de mantenimiento celular, como las primeras etapas de
descomposición de moléculas nutritivas y la síntesis de muchas de las grandes
moléculas que constituyen la célula.
CITOESQUELETO
El
citoesqueleto es una red de filamentos proteicos del citosol que ocupa el
interior de todas las células animales y vegetales. Adquiere una relevancia
especial en las animales, que carecen de pared celular rígida, pues el
citoesqueleto mantiene la estructura y la forma de la célula. Actúa como
bastidor para la organización de la célula y la fijación de orgánulos y
enzimas. También es responsable de muchos de los movimientos celulares. En
muchas células, el citoesqueleto no es una estructura permanente, sino que se
desmantela y se reconstruye sin cesar. Se forma a partir de tres tipos
principales de filamentos proteicos: microtúbulos, filamentos de actina y
filamentos intermedios, unidos entre sí y a otras estructuras celulares por
diversas proteínas.
MEMBRANA CELULAR
La
membrana celular envuelve y limita exteriormente la célula manteniendo constante
la composición interna independientemente de los cambios que puedan producirse
en el exterior. Está formada por una bicapa lipídica en el que se hallan inmersas
diferentes proteínas que pueden desplazarse lateralmente en ellas. Estas
proteínas varían completamente según la función que desempeña cada membrana.
La
presencia e la membrana celular no supo un aislamiento total para la célula con
respecto al medio en el que se encuentra, ya que esta membrana permite el paso
de algunas sustancias, bien de forma pasiva, bien de forma activa, suponiendo
una barrera selectiva para el transporte de sustancias.
Los principales constituyentes de la membrana celular son los lípidos o moléculas de grasa, específicamente los fosfolípidos que se disponen formando dos capas, en la formación de la membrana también participa el colesterol. Estas moléculas se mantienen adheridas entre sí, sin embargo tienen capacidad de movimiento lo cual le brinda fluidez y flexibilidad a la membrana.
Esta
estructura permite dar forma y contener las diversas organelas de la célula,
sin embargo es capaz de permitir el paso de sustancias hacia el interior y
hacia el exterior para lo cual dispone de proteínas entre las moléculas de
lípidos que se organizan formando canales. Estos canales son de varios tipos y
son específicos para un tipo particular de sustancias, tres de los canales más
importantes son el canal de sodio, el canal de potasio y el canal de calcio.
Estos
canales se activan cuando se estimula un receptor de superficie, estos son otro
tipo de proteína que contiene fragmentos de carbohidratos por lo que se
denominan glicoproteínas, que se localizan en el exterior de la célula y que al
unirse a una sustancia particular producen cambios de configuración del canal
permitiendo que se abra o que se bloquee. Los receptores varían según el tipo
de célula y se activan por sustancias como las hormonas y los
neurotransmisores.
Es
una gruesa envoltura o membrana de secreción que recubre la membrana plasmática
de las células vegetales y de las bacterias. Compuesta principalmente por
moléculas de celulosa, hemicelulosa y pectinas segregadas a partir del
citoplasma celular, confieren rigidez y protección a la célula. Otros
componentes de la pared celular son la cutina, suberina y lignina. La cutina y
la suberina impiden la deshidratación de las células al ser impermeables al
agua, mientras que la lignina es una sustancia que endurece las células de la
madera. La pared celular puede presentar distintos grados de espesor y a menudo
existen dos paredes celulares. El proceso que sigue su formación es el
siguiente: la pared primaria se forma durante el crecimiento de la célula,
estirándose y engrosándose a lo largo de su crecimiento gracias a su bajo
contenido en celulosa; la pared secundaria empieza a formarse al detenerse el
crecimiento de la célula, carece de pectina y su componente mayoritario es la
celulosa.
EL NÚCLEO
Es
el orgánulo principal de la célula ya que es el que rige todas las funciones
celulares y es el portado del material genético. Es un orgánulo esférico u
ovalado que generalmente se sitúa en posición central y su tamaño es
proporcionalmente al de la célula.
Generalmente
solo hay un núcleo por célula aunque en algunas ocasiones podemos encontrar
células polinucleadas como es el caso de las células de los
músculos esqueléticos, células hepáticas en algunas algas, etc. Estas
células polinucleadas pueden tener su origen en la fusión de citoplasmas o
pueden prevenir de una célula en la que el núcleo se haya dividido sucesivamente
sin que lo haya hecho el citoplasma.
MEMBRANA NUCLEAR
MEMBRANA NUCLEAR
En las células eucariotas el núcleo está separado del citoplasma por una hembra que tiene su origen en el retículo endoplasmático rugoso y está formado por dos laminas muy finas que se fusionan a intervalos para formar los poros nucleares que facilitan el intercambio de materiales con el citoplasma. En las células procariotas esta membrana no existe.
ORGANULOS CELULARES
El hialoplasma es la parte del citoplasma que contiene los orgánulos celulares, se encuentra entre la membrana y el núcleo, y se trata de una solución coloidal compuesta por agua y principios inmediatos tanto orgánicos como inorgánicos, enzimas, productos del metabolismo, entre otros.
Tiene una estructura
microtrabecular formada a base de microtubulos y microfilamentos. El
hialoplasma es el medio donde se desarrolla la parte del metabolismo celular y
en donde se encuentran todas las sustancias y orgánulos necesarios para el
mantenimiento de la vida celular.
Los orgánulos celulares son
estructuras muy diversas que desempeñan un papel especifico y que se encuentran
inmersos en el hialoplasma, algunos de ellos solo aparecen en células animales o vegetales.
Dentro de estos orgánulos se
encuentran: Las mitocondrias, aparato de Golgi, lisosomas, retículo endoplasmático
(liso y rugoso), ribosomas, peroxisomas, plastos, centriolos, cilios, flagelos,
vacuolas.
1. MITOCONDRIAS
Las mitocondrias son orgánulos
celulares con forma esférica u ovalada y se encuentran distribuidos por todo el
citoplasma de las células animales y vegetales.
Los orgánulos
celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para
la actividad celular, actúan por tanto, como centrales energéticas de la célula
y sintetizan ATP a expensas de los carburantes metabólicos (glucosa, ácidos
grasos y aminoácidos). Sin mitocondrias, los animales y hongos no serían
capaces de utilizar oxígeno para extraer toda la energía de los alimentos y
mantener con ella el crecimiento y la capacidad de reproducirse. Los organismos
llamados anaerobios viven en medios sin oxígeno, y todos ellos carecen de
mitocondrias.
2. APARATO DE GOLGI
El aparato de Golgi es un
orgánulo formado por grupos de cisternas apiladas localizadas cerca del centrosoma
en las células animales.
Es una estructura
polarizada: el lado cis, por donde entran las moléculas provenientes del
retículo endoplasmático, cisternas intermedias, donde se procesan dichas
moléculas, y el lado trans, desde donde se reparten a otros compartimentos.
Las moléculas viajan en las
cisternas que se desplazan y maduran desde el lado cis al lado trans y durante
este viaje se van procesando.
UNA de las funciones
principales es que actúa como centro de
glicosidación, también se completa la síntesis de esfingolípidos, sulfatación,
fosforilación, etcétera. Es un centro de reparto de moléculas.
Estación de reparto. Desde
el aparato de Golgi salen vesículas con moléculas procesadas hacia la membrana
celular y hacia los endosomas tardíos.
3. LISOSOMAS
Los lisosomas son orgánulos
donde se produce la degradación de moléculas que provienen desde la endocitosis
o del interior celular a partir de fagocitosis. Se diferencian de los endosomas
porque no poseen receptores para la manosa 6 fosfatos.
La degradación es llevada a
cabo por enzimas denominadas hidrolasas ácidas que tienen una alta actividad a
pH ácido. Estos enzimas llegan a los lisosomas desde el TGN, con los endosomas
tardíos siendo un paso intermedio.
Hay tres vías para llegar a
los endosomas:
Endocítica: Endosomas
tempranos, cuerpos multivesiculares, endosomas tardíos y lisosomas.
Fagocitosis: Fagosomas y
fusión con los endosomas.
Autofagia: Orgánulos o
contenido citosólico son englobados en vesículas o autofagosomas que se
fusionan con los lisosomas.
Los lisosomas pueden, bajo
ciertas circunstancias, liberar su contenido al exterior celular por
exocitosis.
4. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Y RUGOSO
- El retículo endoplasmático rugoso: Está formado por una serie de canales o cisternas que se encuentran distribuidos por todo el citoplasma de la célula. Son sacos aplanados por los que circulan todas las proteínas de la célula antes de ir al aparato de Golgi. Existe una conexión física entre el retículo endoplasmático rugoso y el retículo endoplasmático liso. El término rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo en las microfotografías electrónicas, la cual es resultado de la presencia de múltiples ribosomas adheridos en su superficie, sobre su membrana. Está ubicado junto a la envoltura nuclear y se une a la misma de manera que puedan introducirse los ARNm que contienen la información para la síntesis de proteínas.
- El retículo endoplasmático liso: Es una serie de túbulos y conductos que se hallan en el interior de una célula. Estos tubos se encuentran unidos entre sí para permitir el desplazamiento de ciertas sustancias y para desarrollar diferentes funciones celulares. Por lo general, el retículo endoplasmático liso es reducido en las células. Sin embargo, estos organelos son abundantes en los hepatocitos, en las células que se encargan de segregar hormonas esteroideas y en las células de los músculos estriados , además participan en la síntesis de lípidos.
5. RIBOSOMAS
Son los organelos más numerosos (una bacteria puede llegar a tener unos
quince mil ribosomas y una célula eucariota muchos más). Están formados por dos
subunidades, una grande y otra pequeña, entre las cuales se fabrican las
proteínas gracias al ARN. Pueden estar libres en el
citoplasma o adheridos a membranas internas. La función de los ribosomas es la
de sintetizar proteínas. Los ribosomas libres fabrican proteínas que permanecen
en la célula como elementos citoplasmáticos
6. PEROXISOMAS
6. PEROXISOMAS
El peroxisoma es una organela celular que consta de una
membrana, constituida por una doble capa lipídica (de grasas) que contiene
diversas proteínas. En su interior se halla una matriz peroxisoma, que contiene
proteínas de función enzimática (capaces de transformar unos compuestos en
otros). Estas enzimas catalizan muchas reacciones de síntesis y degradación de
compuestos, de gran importancia metabólica.
Tienen un papel esencial en el metabolismo lipídico, en
especial en el acortamiento de los ácidos grasos de cadena muy larga, para su
completa oxidación en las mitocondrias, y en la oxidación de la cadena lateral
del colesterol, necesaria para la síntesis de ácidos biliares; también
interviene en la síntesis de ésteres lipídicos del glicerol (fosfolípidos y
triglicéridos) e isoprenoides; también contienen enzimas que oxidanaminoácidos,
ácido úrico y otros sustratos utilizando oxígeno molecular con formación de
agua oxigenada
7. PLASTOS
Los cloroplastos son de
color verde puesto que contienen clorofila y realización de
la fotosíntesis. Los leucoplastos son incoloros y almacenan principalmente almidón.
Los cromoplastos contienen diferentes pigmentos que otorgan las coloraciones
características a las flores y a los frutos.
características a las flores y a los frutos.
8. CENTRIOLOS
Son una pareja de
estructuras que forman parte del cito esqueleto, semejantes a cilindros huecos.
son orgánulos que intervienen en la division celular, siendo una pareja de centriolos
un diplosoma solo presente en células animales. son estructuras cilíndricas que
rodeados de un material proteico denso llamado material pericentriolar forman
el centrosoma o COMT (Centro Organizador de Microtúbulos) que permiten la
polimerizacion de microtúbulos de diámetros de tubulina. Se posicionan
perpendicularmente entre si.
9. CILIOS Y FLAGELOS
Los cilios y los flagelos
son expansiones de la membrana celular
que presentan una estructura similar al centriolo, formado por nueve grupos de
microtubulos dobles en forma de circulo. Todo este conjunto se encuentra rodeado por una membrana citoplasmática. Los cilios son cortos y numerosos mientras que
los flagelos son pocos y largos. Tienen funciones locomotoras, nutricias, provocando remolinos que atraen el alimento, o sensoriales.
10. VACUOLAS
10. VACUOLAS
Son grandes sisternas
membranosas. En los vegetales tienen como misión almacenar sustancias de desecho
o de reserva. En los animales están implicadas en la digestión , en el caso de
las vacuolas digestivas, o en la regulación del agua del agua intracelular en
el caso de las vacuolas pulsátiles.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
https://www.youtube.com/watch?v=Q7_-Kw4bpAI
https://mariecuriesnews.wordpress.com/tag/citoesqueleto/
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