Qué es la célula

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Qué es la célula

  1. 1. ¿QUÉ ES LA CÉLULA?Célula, unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma.Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se aceptaque ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula.Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son célulasúnicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millonesde células organizadas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los extractoscelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen devida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propia de las célulasy, por tanto, no se consideran seres vivos. La biología estudia las células enfunción de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí paraconstituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para podercomprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla yenvejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las célulasque lo constituyen.Características generales de las células Hay células de formas y tamaños muyvariados.Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica demenos de una micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de metro) de longitud.En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de formacompleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar variosmetros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular).Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30 µm de longitud, formapoligonal y pared celular rígida.Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 µm dediámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada.Pese a las muchas diferencias de aspecto y función, todas las células estánenvueltas en una membrana -llamada membrana plasmática- que encierra unasustancia rica en agua llamada citoplasma. En el interior de las células tienenlugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía yeliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (términoque proviene de una palabra griega que significa cambio). Todas las célulascontienen información hereditaria codificada en moléculas de ácidodesoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la actividad de la célula yasegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas yotras numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casiidénticas) demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales ylas primeras que aparecieron sobre la Tierra. Composición química En losorganismos vivos no hay nada que contradiga las leyes de la química y la física.
  2. 2. ¿DE QUE ESTÁN HECHAS LAS CÉLULAS¿Las células son un producto de la Tierra y, por tanto, están constituidas porlos mismos elementos químicos del mundo mineral. hay unos 40 elementos quími-cos que intervienen en la constitución de las células, denominados bioelementos.entre ellos se distinguen:a) El carbono, oxigeno , hidrógeno y nitrógeno, constituyen cerca del 99% de lamasa de la célula.b) El fósforo y el azufre están en cantidades menores, pero son impres cindiblespara el desarrollo de las funciones vitales. El hierro, cobr , Zinc , yodo , sodio , potasio, flúor y todos los restantes se eencuentran en cantidades pequeñísimas pero son imprescindibles para eldesarrollo de las funciones vitales.CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTASCÉLULA PROCARIOTATodos los seres vivos están compuestos por células, algunos por una sola,unicelulares y otros por muchas, pluricelulares. Según sus tipos de células sedividen fundamentalmente entre procariotas y eucariotas. El nombre y el conceptode esta división de los seres vivos se encuentra por primera vez en un trabajo de1925. Este trabajo es una de las bases de la teoría de la endosimbiosissecuencial, la cual postula el origen de las células de los seres vivos eucariotas enuna secuencia de asociaciones endosimbióticas (un organismo vive dentro delcuerpo del anfitrión con beneficio mutuo para ambos) entre primitivas célulasprocariotas, cuyo resultado es una íntima y definitiva asociación entre estosorganismos, que habrían llegado a ser varios de los orgánulos de la célulaeucariota actual.Los organismos procariotas son las más pequeñas unidades que responden a ladefinición de una célula, rodeados de una membrana y conteniendo genesorganizados en una o varias copias lineales de ADN y una maquinaria para lasíntesis de proteínas compuesta de varios tipos de ARN y de proteínasorganizados en ribosomas. Es una célula simple, carece de núcleo diferenciado yes propia de las bacterias, que constituyen el grupo más importante de losorganismos con organización procariota.Las bacterias y las algas verde-azules son los principales grupos de procarionteslos cuales han sido colocados en el reino Monera por diversos expertos. EstaClasificación ha sido aceptada ampliamente, puesto que el diseño de la
  3. 3. organización celular procariótica distingue a las moneras de cualquier otro tipo devida celular.El contenido de una célula procariótica incluye:-Una membrana celular circundante o plasmalema que rodea dos regionesdefinibles denominadas citoplasma y nucleoide. La membrana presentaplegamientos internos llamados mesosomas los cuales participan en actividadescelulares como respiración y división celular.-El vivo, esta rodeado de una pared celular rígida o semirígida, la cual leproporciona sostén y le da forma a la célula. Se considera a la pared cel ular unproducto de secreción del material vivo del interior de la célula y no uncomponente de naturaleza protoplasmática.-La región citoplasmática de la célula procariótica contiene una gran cantidadde ribosomas, que son partículas que miden de 15 -20 nm de diámetro.Generalmente son más pequeños que los ribosomas de las células eucarióticas.En el citoplasma, existe una o más regiones menos densas, de forma irregular, enlas que se puede observar marañas de fibrillas de ADN delgadas que forman losnucleoides o "núcleos bacterianos".Dado que no existe membrana alguna circundando al nucleoide, las célulasprocarióticas siempre pueden distinguirse de las eucarióticas por estacaracterística. En todas las células procarióticas se presentan cuatro componentes celulares: plasmalema, ribosomas, citoplasma y nucleoide. Todas las demás características se presentan sólo en algunos procariontes. Los plegamientos internos del plasmalema existen solo en algunos procariotes y la pared celular esta ausente en algunos organismos (micoplasmas). Algunos procariotas forman esporas, pero la mayoría de ellos no; algunos se mueven por medio de flagelos pero muchos otros no. Composición química de la célula procariota El contenido en agua de una célula vegetativa bacteriana típica es de un mucho menor que el de los eucariotas (que ronda el 90%).Una célula de Escherichia coli, creciendo de forma equilibrada en un medio a basede glucosa y sales minerales, a 371C, tiene la composición:
  4. 4. porcentaje sobre pesotipo de componente secoProteína 55.0ARN 20.5ADN 3.1Lípidos 9.1Lipopolisacárido 3.4Peptidoglucano 2.5Glucógeno 2.5total macromoléculas: 96.1Pequeñas moléculas 2.9orgánicas:iones inorgánicos: 1.0Tamaño de las procariotasEl tamaño es un parámetro que está determinado genéticamente, pero los valoresconcretos para cada raza o cepa de bacterias vienen influidos por una serie decondiciones ambientales (nutrientes, sales, temperatura, tensión superficial, etc.).Las bacterias presentan un pequeño tamaño, por lo general menor que el de unacélula eucariótica típica. (Obsérvese en el esquema la comparación entre eltamaño de una bacteria típica como Escherichia coli (0.5 x 2 ð m) y el de unacélula eucariota).Diferencias entre Procariotas y EucariotasCaracterísticas Procariontes EucariontesTamaño celular De 1-10 micras De 10 a 100 micrasSistema Genético DNA no asociado a DNA asociado a proteínas,proteínas, nucleoide núcleo delimitado por unano delimitado por membranamembranasMembranas internas Transitorias si están Numerosos tipos ypresentes diferenciaciones:cloroplasto, mitocondria, etc.,
  5. 5. Formación de tejidos Ausente Presente en muchos gruposDivisión celular Fisión binaria, gemación Diversas formas mitosis,meiosisSistema sexual Transferencia Genomas gaméticos asociadosunidireccional desde el a la meiosisdonador hasta elreceptorOrgánulos asociados Flagelos simples en Cilios o flagelos complejosbacteriasNutrición Principalmente Absorción, fotosíntesisAbsorción y algunosfotosintetizadores(IMAGEN CÉLULA PROCARIOTA)3.2.CÉLULA EUCARIOTAEtimológicamente, eucariota significa núcleo verdadero (eu: verdadero, carios:núcleo). Es una célula más evolucionada que la procariota. Posee membrananuclear y una serie de orgánulos de la que carece la otra. Se encuentran en losanimales y los vegetales. Excepción hecha de las algas cianofíceas.Los organismos eucariotas son unicelulares o pluricelulares, pero en todo casosus células tienen sus genes organizados en diferentes unidades concretas, loscromosomas, que están encerrados en el interior de un núcleo; además deribosomas tienen organizados, especialmente las mitocondrias y los plastos. Sonlos protozoos y protofitas, las plantas, los hongos y los animales. Es el resultadode una evolución de la célula procariota, a la que se le han ido incorporandosucesivamente tres clases de bacterias de vida libre que se convirtieron enendosimbiontes y, consiguientemente, en partes integrantes de la célula eucariota:las mitocondrias, los flagelos y los plastos. Las células eucariotas difieren muchoentre sí, según sean de animales o vegetales. En una célula eucariotadistinguimos, primeramente, una masa interna llamada protoplasma, rodeada deuna membrana celular. El protoplasma es un sistema coloidal muy complejo de
  6. 6. carácter hidrófilo, formado por agua, hidratos de carbono, prótidos, lípidos y salesminerales En medio del protoplasma se distingue un orgánulo mayor que losdemás, y separado del resto por una membrana, es el núcleo. El protoplasmainferior se llama carioplasma, y el restante citoplasma. Dentro del citoplasma seencuentran una serie de gránulos de la célula de distinta misión.Toda esta morfología y organización de la célula eucariótica de la célula seexplicará detalladamente a continuación , no olvidando los órganos locomotoresque algunas poseen.Aunque existen muchos cientos de tipos de células eucariotas, todas ellas tienenuna serie de características comunes que corresponderían al de una célulaprototipo. Tal célula prototipo estaría compuesta por cinco.Organización de la célula Eucariota:A -Membrana plasmática o celular: es la membrana que separa el contenido dela célula del exteriorLa membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de lacélula.En la composición química de la membrana entran a formar parte lípidos,proteínas y glúcidos en proporciones aproximadas de 40%, 50% y 10%,respectivamente. Estos componentes presentan movilidad, lo que confiere a lamembrana un elevado grado de fluidez.Los constituyentes más abundantes de las membranas celulares son losfosfolípidos y las proteínas.La molécula de un fosfolípido tiene una cabeza polar hidrófila y una colaconstituida por dos cadenas hidrófobas de ácidos grasos. En medio acuoso, losfosfolípidos muestran una tendencia a formar espontáneamente una bicapa paramantener los extremos hidrófobos alejados del agua.Las membranas presentan una estructura de mosaico fluido.Las proteínas de la membrana son de dos tipos:- las proteínas integrales que están embebidas en la bicapa de fosfolípidos y- las proteínas periféricas asociadas a la membrana .Por el aspecto y comportamiento el modelo de membrana se denomina "modelode mosaico fluído" .Funciones de la membrana plasmática Regula el pasaje de sustancias hacia su exterior y viceversa:
  7. 7. La incorporación de nutrientes y la eliminación de deshechos, se hace en muchoscasos atravesando la membrana plasmática. Este transporte es posible mediantela propia membrana.En otros casos, sobre todo en los de célula libre (organismos unicelulares) ocuando el tamaño de las partículas no permiten que pasen a través de lamembrana, esta se deforma, englobando las partículas. En células animales queusan como alimento a nutrientes complejos, es necesario someterlo previamente auna transformación (digestión) para convertirlos en sustancias más simples quepuedan atravesar la membrana celular. La membrana plasmática es capaz de detectar cambios del ambiente:Las células responden a los estímulos de forma muy variada, pero la mayor parteresponde con un movimiento o con la elaboración de algún producto (secreción).En ellos participa la membrana plasmática y el citoplasma. Los movimientoscelulares pueden dar lugar al desplazamiento de toda la célula, es decir a sulocomoción; o bien quedar reducidos a cambios de posición de algunas de suspartes. El tipo de movimiento originado puede ser muy variable: por emisión deseudópodos, por cilios, por flagelos; incluso movimientos endocelulares queafectan al citoplasma celular. La membrana plasmática aísla y protege a la célula del medio externo:En este caso actúa como una verdadera muralla, en algunos casos permitiendo ono que entren sustancias, esto va a determinar si la membrana es permeable (sideja pasar a las sustancias), impermeable (si no deja pasar sustancias) ysemipermeable si es una combinación de ambas.B. Citoplasma y citosol: el citoplasma es el contenido celular localizado entreMembrana y el núcleo. El citosol es la porción semifluida del citoplasma, el fluidointracelular, compuesto por nutrientes, iones, proteínas solubles y otras pequeñasmoléculas que participan en las diferentes fases del metabolismo celular. Losorgánulos y las inclusiones están en suspensión en el citosol.El citoplasma está rodeado por la membrana y formado por la hialoplasma en lascélulas animales o citosol en las vegetales. El citosol o hialoplasma es la región noparticulada que se extiende entre la membrana celular y el núcleo. La porciónsemifluida del citoplasma o líquido intracelular contiene en suspensión variosorgánulos como: mitocondrias, plastidios, retículo endoplásmico, dictiosomas ynumerosas sustancias disueltas. Además existe la matriz citoplasmática. Estaúltima es la sustancia en la cual todos los orgánulos y sistemas de membranasestán suspendidos. La matrix citoplasmática se encuentra en constantemovimiento, a este movimiento se le llama ciclosis. La importancia de ciclosis esque facilita el intercambio de materiales dentro de la célula (intracelular) y entre lacélula y su ambiente.
  8. 8. Físicamente es un líquido viscoso no homogéneo, transparente, con aspectogelatinoso que contiene partículas suspendidas y una serie de filamentos y túbulosque forman el citoesqueleto.Desde el punto de vista químico el citosol está compuesto por un 75-95% de agua,siendo el resto sales minerales (2%), proteínas, carbohidratos, lípidos y sustanciasinorgánicas. Estas últimas, así como algunos azúcares sencillos y aminoácidossolubles en agua están en solución. Las moléculas más grandes, como lasproteínas, el glucógeno, etc, están en forma de coloides. Al llegar cargaseléctricas, se repelen unas de otras y de esta manera permanecen separadas.El citosol es el medio en el que muchas reacciones bioquímicas tienen lugar.Recibe los reactivos del líquido extracelular y obtiene la energía necesariadescomponiendo algunos de ellos.C. Orgánulos: son estructuras altamente organizadas de formas y funcionesespecíficas los principales que podemos encontrar son:· Retículo endoplasmático rugoso: Características: Presenta una imagensemejante a la del R.E.L, es decir bolsas aplanadas y túbulos membranososinterconectados, pero se diferencia del anterior en que sus membranas estáncubiertas en su superficie externa por ribosomas y polisomas. Los ribosomas ypolisomas están adheridos a la membrana por su subunidad mayor.La extensión y distribución mayor del R.E.R. es variables y depende de laactividad metabólica particular de la célula.El R.E.R. también es llamado ergastoplasma o sustancia basófila; en las célulasnerviosas se lo denomina sustancias tigroide o corpúsculos de Nissl.Funciones: Circulación intracelular de sustancias que no se liberan al citoplasma; Síntesis de proteínas: esta función es llevada a cabo en los ribosomas adosados a sus membranas. Las proteínas formadas entran a los sacos membranosos, y siguen circulando por el sistema vacuolar citoplasmático. Las proteínas que se producen en el R.E.G. son de dos tipos: Enzimas hidrolíticas que van a formar parte de los lisosomas. Proteínas de secresión, a las que también el aparato de Golgi proveerá de una membrana para su salida de la célula.
  9. 9. El R.E.R. está muy desarrollado en aquellas células con gran actividad secretorade proteínas, como los plasmocitos que fabrican anticuerpos, las célulaspancreáticas que fabrican enzimas digestivas, plasmáticas, etc.· Retículo endoplasmático liso: Se presenta como una serie de casos o bolsasaplanadas y túbulos membranosos, cuya localización y extensión es variable, ydepende de la actividad metabólica particular de la célula.Al Microscópio Electrónico se observa que cada bolsa o túbulo está constituido poruna unidad de membrana que limita la cavidad; ésta puede ser prácticamentevirtual o mostrarse ocupada por material que está circulando por e l retículo. Lamembrana que constituye casos y túbulos es bastante semejante en composiciónquímica, ultraestructural y dimensiones a la membrana plasmática, pero presentaasociadas una gran cantidad de enzimas para sus funciones específicas.Funciones: Circulación intracelular de sustancias que no se liberan al hialoplasma; Síntesis de lípidos: esteroides, fosfolípidos, triglicérido; Detroxificación de ciertas drogas, es decir, anulación de sus efectos farmacologícos por modificaciones en su estructura química. Por ejemplo, la administración de barbitúricos hace que se desarrolle considerablemente el R.E.L. de los hepatocitos, encargados de desdoblar esos fármacos.En células musculares estriadas recibe el nombre de retículo sarcoplásmico ypresenta una disposición muy·Ribosomas: Son orgánulos presentes en células eucariotas y procariotas. Losribosomas son pequeñas partículas de forma esférica que contienen RNA-ribosómico (rRNA) y proteínas ribosomales y que reciben su nombre por sualto contenido en ácido riboucleico. El rRNA es sintetizado por el DNA en elnucleolo.Tienen forma de elipsoide suavemente alargado y no son visibles al microscopioóptico; su tamaño en seco es de 170Å x 170Å x 200Å El número de ribosomas encada célula es de 100.000 (no es una cifra estable).Estructuralmente, el ribosoma consta de dos subunidades, una de doble tamañoque la otra, fácilmente disociables y aislables por ultracentrifugación, que secaracterizan por sus coeficientes de sedimentación. Con frecuencia, los ribosomasse asocian entre ellos para formar complejos denominados polirribosomas opolisomas.
  10. 10. Funcionalmente, los ribosomas desempeñan una función biológica muy importanteya que son el soporte activo de la síntesis proteica celular. Estos intervienen en launión del mRNA, del tRNA y en la formación del enlace peptídico durante lasíntesis del ribosoma de las paredes celulares.Algunos ribosomas se encuentranlibres en el citoplasma, mientras que otros se encuentran adosados a lamembrana del retículo endoplásmico rugoso. Lo más común es que se encuentreen ambos sitios a la vez. Los primeros sintetizan o fabrican proteínas que sonutilizadas en el interior de la célula (como la actina que es incorporada alcitoesqueleto o el citocromo C que es enviado a las mitocondrias); mientras quelos segundos sintetizan proteínas que serán incorporadas a la membranacitoplasmática o exportadas a otras células. La asociación de los ribosomas con elretículo endoplásmico rugoso se le denomina el ergatoplasma.En cuanto a composición podemos distinguir dos tipos de componentes: Componentes de alto peso molecular, que son los ácidos ribonucleicos y lasproteínas. Contienen en la célula eucariota un 50% de ARN y un 50% deproteínas. Componentes de bajo peso molecular, que son los iones de magnesio y las di ypoliaminas. Los iones magnésicos son necesarios para la integridad estructural delribosoma; su falta conduce a la disociación de las subpartículas y a la degradaciónenzimática de RNA ribosómico.Aparato de Golgi: Es un orgánulo común a todas las células eucariotas y estáespecialmente desarrollado en aquellas que tienen actividad secretora. El aparatode Golgi esta constituido por escamas de 1 a 3 micras de diámetro.Está constituido por una serie de cavidades planas paralelas, delimitadas por unamembrana, en cuya periferia hay unas vesículas llamadas asimismo de Golgi.La función del aparato de Golgi consiste en el aislamiento dentro del citoplasma ymediante una membrana, de algunas sustancias, con el fin de llevarlas del i nteriordel propio citoplasma a su parte exteriorAsí, pues, el aparato de Golgi interviene en las secreciones y las excrecionescelulares y protege a la célula de la acción tóxica de determinadas sustancias.·Mitocondrias: Las mitocondrias son orgánulos granulares y filamentosos, otambién de forma alargada u ovalada, que se encuentran como flotando en elcitoplasma de todas las células eucariotas y que están presentes tanto en célulasvegetales como en células animales. Aunque su distribución dentro de la célula esgeneralmente uniforme, existen numerosas excepciones. Por otro lado, lasmitocondrias pueden desplazarse de una parte a otra de la célula. Lasmitocondrias se encuentran en constante movimiento dentro de la célula, para asíproveer el ATP necesario en el sitio necesario. Como los plastos y demásplastidios, gozan de cierta autonomía dentro de la célula, se multiplican
  11. 11. independientemente por división hasta coexistir centenares en una misma célula,e incluso hay pruebas de que no les falta su genética propia. Pero seríademasiado decir que se trata de organismos extraños, cuyas relaciones con elconjunto celular se reduzca a simbiosis. El tamaño es también variable, pero esfrecuente que el diámetro varíe de 0,3 a 0,8 micras, y de longitud, de cinco micraso más.La cantidad de mitocondrias en la célula varía dependiendo de la demanda porATP de la célula. En promedio, hay unas 2000 mitocondrias por célula, pero lascélulas que desarrollan trabajos intensos, como las musculares, tienen un númeromayor que las poco activas, como por ejemplo las epiteliales; varía según laactividad de la célula.Junto con los cloroplastos, se incluyen en el conjunto de orgánulos celularesllamados plastidios, y como aquellos, son centrales generadoras de energía vitalen forma de ATP.El microscopio electrónico ha revelado que la mitocondria consta de dosmembranas cuya composición es similar a la membrana plasmática y tienen cadauna unos 185Å de espesor. Está rodeada por una membrana mitocondrial externa,lisa, dentro de la cual hay otra estructura membranosa, la membrana mitocondrialinterna, que emite pliegues hacia el interior para formar las llamadas crestasmitocondriales. Éstos a su vez se encuentran tapizadas de pequeños salientesdenominados partículas elementa les. La importancia de éstas es que aumenta elárea superficial disponible para llevar a cabo más trabajo en menos espacio. Laenvoltura externa es relativamente poco accidentada, pero la interna se repliega yavanza por toda la cavidad formando caprichosos rizos, tabiques y túbulos.Todos estos accidentes se conocen como crestas mitocondriales, y su misión esaumentar la superficie activa de las mitocondrias. La doble membrana mitocondriales de naturaleza fosfolípido - proteínica, y seguramente se reduce al modelogeneral de unidad de membrana.Distintos análisis han demostrado la existencia de pequeñas cantidades de ácidosnucleicos..Entre las dos membranas mitocondriales queda un espacio llamadocámara externa, mientras que la cámara interna o cavidad central es un espaciolimitado por la membrana por la membrana mitocondrial interna, que se encuentrallena de una material denominado matriz mitocondrial.· Función:Las mitocondrias son los orgánulos encargados de la respiración celular;entendiendo por respiración celular un conjunto de reacciones químicas queproducen energía (haciendo un símil serían centrales productoras de energía).Constituyen los orgánulos generadores de energía para la célula.
  12. 12. Tomando las debidas precauciones se pueden separar mitocondrias intactas, y loque es más, activas, con el equipo completo de enzimas y complejos capaces deoxidar sustancias para obtener electrones, y a expensas de la energía libre deéstos generar ATP. Más todavía, el fraccionamiento racional de las mitocondriasha permitido descomponer el proceso en partes, ensayar su reconstrucción, yaventurar modelos que expliquen a nivel molecular los mecanismos íntimos de larespiración.Los pliegues de la membrana interna (las crestas) constituyen la superficiemembranosa que contiene las proteínas enzimáticas encargadas de llevar a cabolas reacciones químicas que se conocen como respiración celular.En las crestas mitocondriales es donde tiene lugar el transporte de electrones a lolargo de la cadena de citocromos, hasta su cesión final al oxígeno. Cada pareja deelectrones que se ceden significan la formación de una molécula de agua y sobretodo de tres moléculas de ATP.En las verrugas de la membrana externa estarían localizadas ciertas partículasresponsables de reacciones oxidativas, como las que se forman en el Ciclo deKrebs. Estas reacciones representan un suministro o flujo constante de electronesenergéticos que a través de moléculas de piridin-nucleótido pasan a la membranainterna.En el interior de las mitocondrias, localizadas en distintas porciones, se han podidoidentificar las enzimas que intervienen en el ciclo de Krebs, así como las queparticipan en las cadenas de transporte de electrones y la fosforificación oxidativa.Esto ha hecho que se compare a las mitocondrias con calderas en las que losseres vivos queman (oxidan) diferentes componentes para recuperar la energíaque contienen y convertirla en ATP (ácido adenosín trifosfótico). Por ejemplo, enpresencia de oxígeno (comburente), el catabolismo de la glucosa (combustible)origina ATP que sería energía más CO2 + H20. Algunas células muy activas comolas musculares tienen un gran número de mitocondrias para generar grandescantidades de ATP.Las mitocondrias contienen su propio DNA llamado DNA mitocondrial, que lespermite autoreplicarse y sintetizar sus propias proteínas.Es muy probable que la mayoría de las mitocondrias, si no todas, se originen porfragmentación de otras ya existentes, antes de la división celular.· Lisosomas: Los lisosomas tienen una estructura muy sencilla, semejantes avacuolas, rodeados solamente por una membrana, contienen gran cantidad deenzimas digestivas que degradan todas las moléculas inservibles para la célula.Funcionan como "estómagos" de la célula y además de digerir cualquier sustanciaque ingrese del exterior, vacuolas digestivas (figura, números 4 y 5 ), ingieren
  13. 13. restos celulares viejos para digerirlos también (número 3), llamados entoncesvacuolas autofágicasLlamados "bolsas suicidas" porque si se rompiera su membrana, las enzimasencerradas en su interior, terminarían por destruir a toda la célula.Los lisosomas se forman a partir del Retículo endoplásmico rugoso (número 1)yposteriormente las enzimas son empaquetadas por el Complejo de Golgi (número2)Son vesículas englobadas por una membrana que se forman en el aparato deGolgi y que contienen un gran número de enzimas digestivas (hidrolíticas yproteolíticas) capaces de romper una gran variedad de moléculas. La carencia dealgunas de estas enzimas puede ocasionar enfermedades metabólicas comola enfermedad de Tay-SachsLas enzimas proteolíticas funcionan mejor a pH ácido y, para conseguirlo lamembrana del lisosoma contiene una bomba de protones que introduce H+ en lavesícula. Como consecuencia de esto, el lisosoma tiene un pH inferior a 5.0.Las enzimas lisosomales son capaces de digerir bacterias y otras sustancias queentran en la célula por fagocitosis, u otros procesos de endocitosis.Eventualmente, los productos de la digestión son tan pequeños que pueden pasarla membrana del lisosoma volviendo al citosol donde son recicladasLos lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar los diferentes orgánulos de lacélula, englobándolos, digiriéndoles y liberando sus componentes en el citosol.De esta forma los orgánulos de la célula se están continuamente reponiendo. Elproceso de digestión de los organuelos se llama autofagia. Por ejemplo, lascélulas hepáticas se reconstituyen por completo una vez cada dos semanas. Otrafunción de los lisosomas es la digestión de detritus extracelulares en heridas yquemaduras, preparando y limpiando el terreno para la reparación del tejido.·Peroxisomas: Están presentes en las células eucariotas y pueden encontrarsedispersos por el citoplasma o bien estrechamente relacionados con otrosorgánulos como mitocondrias o cloroplastos.Son orgánulos rodeados de una membrana que poseen forma y dimensionesvariables, y que contienen: enzimas oxidadas y enzima catalasa.Los peroxisomas son orgánulos que contienen enzimas en los que se utilizaoxígeno para eliminar átomos de hidrógeno de determinados sustratos. Comoresultado de esta oxidación en unos caso se obtienen agua y en otros peróxido dehidrógeno. Esta última sustancia es muy tóxica para la célula, por lo que se
  14. 14. precisa la actividad de la enzima catalasa, que degrada el peróxido de hidrógeno yproduce agua y oxígeno.Vacuolas: Son orgánulos característicos de las células vegetales aunque tambiénpueden existir en células animales. Son cavidades que contienen diversos líquidosmenos densos que el resto del protoplasma. Se separan del citoplasma por lamembrana de la vacuola llamada tonoplasma o tonoplasto, y su contenido sellama jugo celular o savia celular. Tiene su origen en el retículo endoplasmático,dentro del cual lo estudian algunos autores y tienen importancia por susfenómenos de absorción. El jugo celular es una disolución acuosa de sustanciasmuy variadas, sales, azúcares y proteínas; algunas de las cuales cristalizan,encontrándose en forma sólida, bien dentro de las vacuolas, o quedando libres enel citoplasma; entonces reciben el nombre de inclusiones. En células vegetales:La cantidad de vacuolas en la célula depende del grado de madurez de la célula,mientras más madura o diferenciada esté la célula, menor cantidad de vacuolasencontraremos en ella. En las células maduras la vacuola puede ocupar hasta un90% del volumen. En las células vegetales jóvenes existen varias vacuolas depequeño tamaño, por contra en las adultas hay 1 ó 2 vacuolas grandes queocupan gran parte del citoplasma desplazando el núcleo a la perifería.Las vacuolas contienen agua, sustancias de reservas (almidón, grasas, proteínas)y las vacuolas de las células de los pétalos contienen pigmentos o sustanciascoloreadas. En células animales:Cuando existen son pequeñas, escasas y pueden ser de dos tipos: Vacuolas digestivas, que son las que se forman por el proceso de endocitosis se encargan de digerir las sustancias sólidas que las células fagocitaron. Vacuolas pulsátiles, que regulan el contenido de agua dentro de la célula (éstas existen por ejemplo en los paramecios). Propias de los protozoos se encargan de mantener la posición osmótica del protoplasma celular.Con vacuola se desarrolla la Presión de Turgor (presión que ejerce el movimientodel agua dentro de la célula). La Presión de Turgor es importante para mantener larigidez de la célula. El tonoplasto juego un papel importante en el transporte activode ciertos iones hacia el interior de la vacuola reteniéndolos allí. Esto hace que enla vacuola se almacenen grandes cantidades de iones. Las vacuolas tienden a serácidas, por ejemplo, las vacuolas de las cítricas son ácidas y responsables delsabor amargo de la fruta. Las funciones de las vacuolas son: almacenar productos
  15. 15. del metabolismo (por ejemplo proteínas de reserva en semillas), removerproductos secundarios tóxicos (ejemplo la nicotina), almacenar pigmentos solublesen agua como las antocianinas (color azul, violeta y rojo) que son responsablesdel color azul y rojo en muchos vegetales, frutas y flores; además las vacuolasestán envueltas en el rompimiento de macromoléculas y el reciclaje de suscomponentes dentro de la célula. Organelos enteros pueden ser depositados ydegradados por las vacuolas. Por su actividad digestiva se compara con loslisosomas en células animales.·Citocentro: Es un orgánulo de aspecto variable dentro de la misma célula, peroque representa un gránulo central o centríolo con frecuencia dividido en dos(diplosomas) y rodeándole un espacio esferoidal o centrosfera de la que partenuna serie de filamentos o aster. Al microscopio electrónico se demostraría esteconfuso esquema. El centríolo está formado por dos órganos cilíndricos cruzadosen ángulo recto. En las paredes de estos cilindros hay nueve grupos de dos o tresmicrotúbulos longitudinales.Estos dos cilindros se dividen en dos cada uno, para formar los diplosomas. (Estosson cuatro cilindros agrupados en dos dobletes separados). La centrosfera y elaster no constituyen parte integrante del centríolo; son alteraciones del citoplasma,inducidas por la actividad de aquél. El centríolo es un órgano matriz de la célula,que provoca los movimientos en los cromosomas en la división celular, y elmovimiento de los órganos vibrátiles de ciertas células. Estos órganos son loscilios y flagelos, cuya estructura es muy similar a la de los cilindros componentesdel centríolo.·Citoesqueleto: El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos del citosol queocupa el interior de todas las células animales y vegetales. Adquiere unarelevancia especial en las animales, que carecen de pared celular rígida, pues elcitoesqueleto mantiene la estructura y la forma de la célula. Actúa como bastidorpara la organización de la célula y la fijación de orgánulos y enzimas. También esresponsable de muchos de los movimientos celulares. En muchas células, elcitoesqueleto no es una estructura permanente, sino que se desmantela y sereconstruye sin cesar. Se forma a partir de tres tipos principales de filamentosproteicos: microtúbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios, unidosentre sí y a otras estructuras celulares por diversas proteínas.Los movimientos de las células eucarióticas están casi siempre mediatizados porlos filamentos de actina o los microtúbulos. Muchas células tienen en la superficiepelos flexibles llamados cilios o flagelos, que contienen un núcleo formado por unhaz de microtúbulos capaz de desarrollar movimientos de flexión regulares querequieren energía. Los espermatozoides nadan con ayuda de flagelos, porejemplo, y las células que revisten el intestino y otros conductos del cuerpo de losvertebrados tienen en la superficie numerososcilios que impulsan líquidos ypartículas en una dirección determinada. Se encuentran grandes haces defilamentos de actina en las células musculares donde, junto con una proteínallamada miosina, generan contracciones poderosas. Los movimientos asociados
  16. 16. con la división celular dependen en animales y plantas de los filamentos de actinay los microtúbulos, que distribuyen los cromosomas y otros componentes celularesentre las dos células hijas en fase de segregación. Las células animales yvegetales realizan muchos otros movimientos para adquirir una forma determinadao para conservar su compleja estructura interna.·Flagelos y cilios: Algunas células tienen proyecciones del citoesqueleto quesobresalende la membrana plasmática. Son apéndices móviles de algunas células deaspecto filamentoso. Están formadas por un membrana envolvente, continuaciónde la membrana plasmática de la célula, y de su misma constitución. En su interiorhay once fibras longitudinales rectas, dos en el centro y nueve en la zona cortical,que en realidad son dieciocho porque son dobles. En la base de cada flagelo ocilio hay un gránulo basal que es un citocentro, cuyos nueve microtúbulosperiféricos dobles son prolongación de los órganos vibrátiles. Los dos microtúbuloscentrales de estos se prolongan, sin embargo en uno único. Los órganos vibrátilesse originan a partir de sus orgánulos basales, los centríolos. Estos provienen de ladivisión del centríolo de la célula, que se desplaza para formar el flagelo o ciliocorrespondiente.Si las proyecciones son pocas y muy largas reciben el nombre de flagelos. Elúnico ejemplo de célula humana dotada de flagelo es el espermatozoide que loutiliza para desplazarse.Si las proyecciones son muchas y cortas, se denominan cilios. El ejemplo mástípicos son las células del tracto respiratorio cuyos cilios tienen la misión deatrapar las partículas del aire. Tanto los cilios como los flagelos contienen nuevepares de microtúbulos que forman un anillo alrededor de dos microtúbuloscentrales.· Centríolo: Son dos pequeños cilindros localizados en el interior del centrosoma(Figura1) se ha encontrado hasta ahora solamente en las células animales y enalgunos vegetales inferiores. Al microscopio electrónico, el centríolo aparece comoun cilindro de unas 150 milimicras de diámetro. La porción periférica es más densaa los electrones que la porción central, que tiene escasa densidad elect rónica. Laporción periférica contiene pequeños cilindros de un diámetro que oscila entre las15 y las 20 milimicras, orientados paralelamente al eje del cilindro mayor. . Seobserva que la parte externa de los centriolos está formada por nueve tripletesde microtúbulos. La posición del centríolo suele ser fija para cada tipo de células.Se ha observado que de un centríolo pueden surgir centríolos hijos. Éstos parecenoriginarse como brotes en ángulo recto y forman, junto con el centríolo materno,una estructura denominada diplosoma, que participa en la formación del husoacromático que se desarrolla durante la mitosis.
  17. 17. ·Cloroplastos: Los cloroplastos son plastidios que contienen los pigmentosverdes clorofila a y b, así como carotenoides de color anaranjado y xantofilasamarillas, son característicos de los seres fotoautótrofos, que poseen lamaquinaria enzimática para transformar la energía solar en energía química, através de la fotosíntesis. Los cloroplastos son característicos de las células delmesófilo foliar, poseen una doble membrana que los asemeja a las mitocondrias.Tienen una membrana externa y otra interna, el espacio delimitado por lamembrana interna está ocupado por un material amorfo, parecido a un gel, rico enenzimas, denominado estroma. Contiene las enzimas que realizan la fijación oreducción del CO2 , convirténdolo en carbohidratos, como el almidón. Lamembrana interna de los cloroplastos también engloba un tercer sistema demembranas, que consta de sacos planos llamados tilacoides, en los cuales laenergía luminosa se utiliza para oxidar el agua y formar ATP (compuesto rico enenergía) y NADPH (poder reductor), usados en el estroma para convertir el CO2en carbohidratos.En ciertas partes de los cloroplastos, los tilacoides se disponen como monedasapiladas, denominados grana, pero en el estroma permanecen aislados.Los cloroplastos tienen forma elíptica, con un diámetro de 5 a 10 ðm y su númeropuede variar de 20 a 100 por célula vegetal. Durante la ciclosis se muevenlibremente en el citoplasma. Ellos responden directamente a la energía solar, parallevar a cabo la fotosíntesis, orientándose perpendicularmente a los rayos de luz ;sin embargo sí la energía lumínica es muy fuerte , se disponen de tal forma que laradiación incida oblicuamente, recibiendo menos luz.Los cloroplastos se originan a partir de proplastidios, reacción ésta que esdisparada por la luz, que provoca la diferenciación del plastidio, apareciendo lospigmentos y la proliferación de membranas, que origina los tilacoides y grana. Asímismo, en el estroma del cloroplasto se encuentran pequeños pedazos circularesde ADN, dispuestos en doble hélice ; parecidos al ADN de las mitocondrias ybacterias. El ADN del cloroplasto regula la síntesis del ARN ribosomal, del ARN detransferencia y de la Ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa-oxigenasa (RUBISCO),enzima que cataliza la fijación del CO2 en la fotosíntesis. Sin embargo, la mayoríade las proteínas del cloroplasto, son sintetizadas en el citosol y transportadas alcloroplasto.D. Núcleo: Orgánulo celular diferenciado rodeado por una envoltura nuclearpropio de la célula eucariota, en la que a menudo ocupa una posición central ycontiene la información genética. La envoltura nuclear es una membrana dobleque no es continua, sino que presenta poros. En el interior del núcleo se encuentraun jugo o cariolinfa celular, los nucleolos (acumulaciones de ácido ribonucleico oARN, recién sintetizado) y la cromatina, que se tiñe intensamente condeterminados colorantes. Cuando la célula se divide, o cuando está a punto dehacerlo, puede observarse que la mencionada cromatina no es otra cosa que unconjunto de filamentos que forman una especie de madeja que al desenredarsepermite vislumbrar una serie de filamentos independientes, denominados
  18. 18. cromosomas. Los cromosomas presentan una forma alargada y están divididoslongitudinalmente en dos mitades, las cromátidas, y presentan una estrangulacióndenominada centrómero. Todas las células de un mismo organismo, y aún más,todas las células de todos los individuos de una misma especie, tienen el mismonúmero de cromosomas (ley de la constancia numérica de los cromosomas). Estose explica porque los cromosomas están constituidos por una sustancia, el ácidodesoxirribonucleico o ADN, que es el soporte físico de la herencia (constituye losgenes). Los nucleolos son cuerpos esféricos, únicos o múltiples, que se tiñen concolorantes ácidos. Aunque estructuralmente son homogéneos, en nucléolosgrandes puede haber engrosamientos, en número de uno a un centenar. Elnucleolo se supone constituido a partir de segmentos heterocromáticos decromosomas y durante la mitosis adopta la forma de un huso acromático. Estádesprovisto de ADN, pero su contenido en ARN es muy rico. En su fase dereposo, presenta una membrana que le separa del citoplasma, un jugo nuclear, unretículo llamado cromatina, y unos o varios nucléolos. Durante la división celularse transforma; la membrana y el nucléolo desaparecen, y la cromatina sediferencia en los cromosomas. Membrana nuclear: Parece ser parte integrante de la membrana plasmática y el retículo endoplasmático. Es doble, y su lámina exterior se continúa a veces con la membrana del RE, por lo que el espacio que existe entre las dos se prolonga con los canales del RE. Se supone derivan de la membrana plasmática, pero presenta unos poros considerables que no aparecen en ninguna otra estructura celular. Jugo nuclear: Líquido que se encuentra en el interior de la membrana, en el que se hallan sumergidos los elementos del núcleo. Nucléolo: Cuerpo esférico que se encuentra en el interior del núcleo. A veces es doble o hay varios. Contiene ARN. Cromatina y cromosomas: La cromatina es una masa de largos filamentos que forman un retículo indiferenciado. Cuando el núcleo empieza a dividirse, estos filamentos se hacen visibles. Constituyen una serie de corpúsculos en forma de bastoncitos agrupados por parejas, llamados cromosomas. Estas parejas son homólogos, y su número y forma son fijos para cada especie animal y vegetal. Su conjunto y características constituyen el cariotipo de cada individuo. La especie humana tiene 46 cromosomas, la abeja 32, la cebolla 16 y la mosca de la fruta, utilizada con frecuencia para hacer experiencias en genética, 12.E. Inclusiones: Estructuras temporales que contienen productos de secreción ysustancias de reserva de las células. Son un amplio y variado grupo desustancias, generalmente macromoléculas, producidas por las células. Aunquealgunas pueden tener formas definidas, no están rodeadas por membranas.Algunos ejemplos de estas inclusiones son:
  19. 19. Glucógeno, un polisacárido utilizado por el músculo y producido por el hígado como reserva energética Triglicéridos (grasas neutras) almacenados en las células grasas (adipocitos) que son utilizados también como fuente alternativa de energía Melanina, un pigmento producido en las células de la piel, ojos y cabello y que protege las células de la radiación UV.4. CÉLULA VEGETALLa célula es la unidad biológica de todos los seres vivos.Según la teoría celular, propuesta por Scheiden y Schwann en 1838: Toda las formas de vida están conformadas por una o más células Las células sólo pueden provenir de otras células La célula es una pequeña forma de vidaLa célula vegetal por ser una estructura tan pequeña se estudia con el instrumentollamado microscopio.La célula vegetal se caracteriza por su forma poligonal rígida (poseen caras,aristas, etc), la cual se debe a la presión que ejercen las células adyacentes.Pueden adquirir varias formas: redondas, aciculadas (agujas), fusiformes(alargadas), isodiamétricas (diámetros iguales). Esta célula presenta dosmembranas: una externa (inerte y sin vida: la pared celular) y otra externa(sustancia viva que está adherida a la pared celular y sirve para seleccionar lassustancias que deben ingresar al protoplasma.ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA VEGETAL1.- PARED CELULAR: Toda célula vegetal esta delimitadapor una pared situadaexternamente a la membrana plasmática, que la distingue de la célula animal másque el resto de las estructuras. La pared celular constituye un abrigo, para lacélula determina su forma y es la responsable de su turgencia. La célula vegetalesta siempre hinchada de agua desde el momento en que se encuentra inmersaen un ambiente hipotñonico, esto es, esto es un ambiente en el que laconcentración de solutos es inferior a la que se da en el interior. En estascondiciones, el agua penetra en la célula por osmosis hasta que la pared celularobstaculiza la entrada. De esta manera la célula siempre esta turgente. Privada dela pared la célula vegetal absorbería agua de forma indefinida hasta explotar.a.-Funciones:
  20. 20. Las paredes celulares desempeñan diversas funciones que en los animales estanaseguradas por el esqueleto, la epidermis y el sistema circulatorio. Además deformar un revestimiento para todas las células sencillas y dar sostén, en suconjunto, a la planta, conforman un sistema de canales por los que circulan losfluidos llamado apoplasto. De echo entre célula y célula, en el material queconforma la pared, queda siempre un espacio por el que circula el agua condiversas sustancias en disolución. La turgencia de la célula relacionada con lapresencia de la pared celular, permite que las plantas jóvenes erectas y que lashojas sean amplias. La pared celular es responsable, además, del movimiento quellevan a cabo determinadas estructuras de plantas carnívoras o sensitivas.b.- Estructura:La primera capa que se adiciona se llama PARED PRIMARIAcuando que colindacon la lámina media, constituida por PROTOPECTINA y CELULOSA, las micelasforman espacios, estos son plásticos o elásticos, esto permite que la célula cresca.Cuando está finalizando el crecimiento, entonces se adiciona otra capa de paredcelular pero en diferente dirección y se va volviendo más rígida, pierde suelasticidad y asi podrá soportar las presiones internas; esta ya es PAREDSECUNDARIA. A medida que se forma esta pared, disminuye la cantidad deprotopectina y aumenta la de celulosa. Por ejemplo el esclerénquima que presentaun lumen celular pequeño. Pero también puede ocurrir modificación de la paredcelular por adición de otras sustancias (PARED TERCIARIA) y puede ser:Cutinización = el protoplasma elabora CUTINA (ácidos grasos) que va a serevacuada hacia la periferia impregnando los tejidos y dando caracteristicas deimpermeabilidad (hidrófobos) pero es permeable a los gases. Constituye laCUTICULA.Suberificación = el protoplasma produce SUBERINA (ácido graso) que impregnatodo el contorno de la pared celular provocando la muerte por inanición delprotoplasma (impermeable a los gases y agua).Cerificación = para evitar la pérdida de aguaciertas plantas producen sustanciascerosas que se colocan en la superficie de la planta, esta cera sirve para refractarlos rayos luminosos y proteger a la planta de la fuerte iluminación durante el día.Por ejemplo las plantas suculentas contienen agua, poseen el mucílago.Lignificación = esta dada por una sustancia que es la LIGNINA que impregna lapared celular, se halla en los vasos leñosos de árboles altos.Gelificación = fenómeno por el cual las membranas de las células superficiales dealgunas plantas o semillas, en contacto con el agua, se hinchan formando unaespecie de gelatina o goma que es producida por el protoplasma de la célula.
  21. 21. 2.- MEMBRANA CELULAR: (Membrana Plasmática) es una estructura presenteen todas las células sin excepción, como lo hemos explicado anteriormente y sepuede resumir de la siguiente manera;a.- Funciones:Regula el intercambio (permeabilidad) de materiales y sustancias del interior haciael exterior y viceversa. Protege y mantiene la forma de la célula.b.- Estructura:Una membrana está compuesta básicamente de: Proteínas (20% a 70%), Lípidos(20% a 40%) y Glúcidos (el resto)3.-CITOPLASMA: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y se puederesumir de la siguiente forma: Sustancia hialina, incolora, refringente, que estaconstituida por una capa más periférica o ECTOPLASMA, que es más rígida ycarece de gránulos. A esta zona se le llama también PLASMAGEL o CORTEZA yse comporta como un coloide y posee la propiedad de sufrir cambios de gelación ysolación. El citoplasma interior o ENDOPLASMA tiene menor viscosidad ycontiene diferentes gránulos y membranas. Posee un sistema de membranas(retículo endoplasmático). La porción más importante del citoplasma se encuentraen la matriz o citoplasma fundamental que se encuentra por fuera del sistemavacuolar; aquí se encuentran los ribosomas, enzimas solubles, proteinasestructurales, plastidios, es decir, las inclusiones inanimadas y las vivas.4. ORGANÚLOS: El punto cuatro ha sido explicado ya anteriormente con todossus diferentes organúlos y se puede resumir de la siguiente forma: Sonformaciones diferenciadas en el citoplasma con una forma y función característica.Exiten diferentes tipos de organúlos:.-PLASTIDIOS: Son organúlos de cuerpo muy plástico y pueden adquirir diversasformas; se caracterizan por la presencia de pigmentos y por la capacidad desintetizar y acumular sustancias de reserva. Su estructura consta de una doblemembrana y una matriz que contiene enzimas y coenzimas (plasma plastidial).Son de tres tipos:· Cloroplastos: Este Punto ha sido explicado ya anteriormente y se puede resumirde la siguiente forma: Se caracterizan por tener color verde y esto se debe a lapresencia de clorofila que es un producto heterogéneo compuesto por dospigmentos verdes (clorofila a y b) y dos pigmentos carotenoides no verdes(caroteno y xantófila). Presentan una membrana interna que esta diversificada ensáculos (tilacoides), al conjunto de sáculos se les denomina GRANUM y alconjunto de estos, GRANA. La clorofila se encuentra en los CUANTOSOMAS yestos a su vez en las paredes internas de los tilacoides. Este organelo tiene comofunción, intervenir directamente en el proceso de la FOTOSINTESIS (s íntesis decarbohidratos).
  22. 22. · Cromoplastos: Son plastidios que forman pigmentos diferentes al verde, comopor ejemplo: caroteno (ají), licopeno (tomate).· Leucoplastos: Son plastidios incoloros presentes en todas las células excepto enla epidermis; su función es la de sintetizar sustancias ergásticas del metabolismo.Pueden ser:· Amiloplastos: transforman la glucosa en almidón de reserva siendo el hilio laprimera molécula de almidón que se presenta y las demás se depositan alrededorde este hilio en forma concéntrica.b.- CONDRIOSOMAS: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y se puederesumir de la siguiente forma: No visibles al microscopio óptico pero si concolorantes. Se les conoce como MITOCONDRIAS (redondeados),CONDRIOCONTOS (alargados) y CONDRIOMITES (en forma de rosario).Presentan una doble membrana en el que la interna presenta pliegues llamadoscrestas; en la matriz mitocondrial se dan procesos bioquímicos en los queintervienen enzimas y coenzimas a través del CICLO DE KREBS y de laCADENA RESPIRATORIA. Su función es la de producir energía bajo la forma deATP.C-APARATO DE GOLGI: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y sepuede resumir de la siguiente forma: llamado también DICTIOSOMAS, consiste enuna fila de vesículas o cisternas aplanadas ligeramente dilatadas en los bordes yestas se encuentran en el citoplasma sin una polarización definida. Su función esla de elaborar sustancias que excretan al medio externo e intervienen en elproceso de división celular con la formación de la placa celular.d.- CENTROSOMAS: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y se puederesumir de la siguiente forma: Llamados DIPLOSOMAS, son organeloscitoplasmáticos dobles, de cuerpo cilíndrico y perpendiculares entre si. Suubicación es cerca del núcleo y se les atribuye funciones en la reproducción(formación del huso acromático), movimiento del cuerpo basal de cilios y flagelos yde los bastones de melanina de la retina. No están presentes en plantassuperiores.e.- NUCLEO: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y se puede resumirde la siguiente forma: Llamado también el "laboratorio biosintético de la célula". Suposición dentro de la célula puede variar pues existen corrientes citoplasmáticasque lo cambian de lugar (ciclosis). Posee una membrana externa o CARIOTECAque es porosa y en estos poros descansan los tubos del sistema endoplasmático;en el interior se encuentra el plasma nuclear o CARIOLINFA y en este seencuentran dos cuerpecitos ópticamente esféricos y refringentes, losNUCLEOLOS que son reservorios de ARN.
  23. 23. La función del núcleo es la de transmitir los caracteres hereditarios, gobernar labiosíntesis de la célula, las interrelaciones con el medio y el metabolismo de lacélula.f. VACUOLA: Compartimento delimitado por el TONOPLASTO que essemipermeable, y que tapiza o envuelve al jugo celular en el que se encuentransustancias disueltas como electrolitos, minerales, agua, que son producto delmetabolismo celular. Pueden ser en número de uno (en células adultas) o varias(células jóvenes). Su función es la de intervenir en el equilibrio osmótico de lacélula con el medio externo.5. CÉLULA ANIMALLas estructuras internas de la célula animal están separadas por membranas.Destacan las mitocondrias, orgánulos productores de energía, así como lasmembranas apiladas del retículo endoplasmático liso (productor de lípidos) yrugoso (productor de proteínas). El aparato de Golgi agrupa las proteínas paraexportarlas a través de la membrana plasmática, mientras que los lisosomascontienen enzimas que descomponen algunas de las moléculas que penetran enla célula. La membrana nuclear envuelve el material genético celular.Las partes que destacan de la célula animal ya están explicadas anteriormente yse pueden resumir de la siguiente forma:1) Membrana Celular: Es el limite externo de la célula formada por fosfolipido y sufunción es delimitar la célula y controlar lo que sale e ingresa de la célula.2) Mitocondria: diminuta estructura celular de doble membrana responsable de laconversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina(ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que desempeñan,llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula.3) Cromatina: complejo macromolecular formado por la asociación de ácidodesoxirribonucleico o ADN y proteínas básicas, las histonas, que se encuentra enel núcleo de las células eucarióticas.4) Lisosoma: Saco delimitado por una membrana que se encuentra en las célulascon núcleo (eucarióticas) y contiene enzimas digestivas que degradan moléculascomplejas. Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir lasenfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restoscelulares.5) Aparato de Golgi: Parte diferenciada del sistema de membranas en el interiorcelular, que se encuentra tanto en las células animales como en las vegetales.
  24. 24. 6) Citoplasma: El citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo elnúcleo. Engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos, como sedescribirá más adelante.7) Nucleoplasma: El núcleo de las células eucarióticas es una estructura discretaque contiene los cromosomas, recipientes de la dotación genética de la célula.Está separado del resto de la célula por una membrana nuclear de doble capa ycontiene un material llamado nucleoplasma. La membrana nuclear está perforadapor poros que permiten el intercambio de material celular entre nucleoplasma ycitoplasma.8) Núcleo: El órgano más conspicuo en casi todas las células animales y vegetaleses el núcleo; está rodeado de forma característica por una membrana, es esféricoy mide unas 5 µm de diámetro. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN yproteínas están organizadas en cromosomas que suelen aparecer dispuestos enpares idénticos. Los cromosomas están muy retorcidos y enmarañados y es difícilidentificarlos por separado.9) Nucleolo: Estructura situada dentro del núcleo celular que interviene en laformación de los ribosomas (orgánulos celulares encargados de la síntesis deproteínas). El núcleo celular contiene típicamente uno o varios nucleolos, queaparecen como zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular. No estánseparados del resto del núcleo por estructuras de membrana.10) Centriolos: Cada una de las dos estructuras de forma cilíndrica que seencuentran en el centro de un orgánulo de las células eucarióticas denominadocentrosoma. Al par de centriolos se conoce con el nombre de diplosoma; éstos sedisponen perpendicularmente entre sí.11) Ribosoma: Corpúsculo celular que utiliza las instrucciones genéticascontenidas en el ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias específicas deaminoácidos y formar así proteínas. Los ribosomas se encuentran en todas lascélulas y también dentro de dos estructuras celulares llamadas mitocondrias ycloroplastos. Casi todos flotan libremente en el citoplasma (el contenido celularsituado fuera del núcleo), pero muchos están enlazados a redes de túbulosenvueltos en membranas que ocupan toda la masa celular y constituyen elllamado retículo endoplasmático.12) Reticulos Endoplasmaticos (RE): También retículo endoplásmico, extensa redde tubos que fabrican y transportan materiales dentro de las células con núcleo(células eucarióticas). El RE está formado por túbulos ramificados limitados pormembrana y sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma (contenidocelular externo al núcleo) y se conectan con la doble membrana que envuelve alnúcleo. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso.12.1)RE Rugoso: La superficie externa del RE rugoso está cubierta de diminutasestructuras llamadas ribosomas, donde se produce la síntesis de proteínas.
  25. 25. Transporta las proteínas producidas en los ribosomas hacia las regiones celularesen que sean necesarias o hacia el aparato de Golgi, desde donde se puedenexportar al exterior.12.2)RE Liso: El RE liso desempeña varias funciones. Interviene en la síntesis decasi todos los lípidos que forman la membrana celular y las otras membranas querodean las demás estructuras celulares, como las mitocondrias.Las células especializadas en el metabolismo de lípidos, como las hepáticas,suelen tener más REliso.El RE liso también interviene en la absorción y liberación de calcio para mediar enalgunos tipos de actividad celular. En las células del músculo esquelético, porejemplo, la liberación de calcio por parte del RE activa la contracción muscular.13) Membrana Plasmática: La membrana plasmática de las células eucarióticas esuna estructura dinámica formada por 2 capas de fosfolípidos en las que seembeben moléculas de colesterol y proteínas. Los fosfolípidos tienen una cabezahidrófila y dos colas hidrófobas. Las dos capas de fosfolípidos se sitúan con lascabezas hacia fuera y las colas, enfrentadas, hacia dentro. Es decir, los gruposhidrófilos se dirigen hacia la fase acuosa, los de la capa exterior de la membranahacia el líquido extracelular y los de la capa interior hacia el citoplasma.(IMAGEN CÉLULA ANIMAL.)6. LA RESPIRACIÓN CELULAREn las células vegetales la respiración se realiza partir de la glucosa obtenida en lafotosíntesis. En las animales se realiza partir de la glucosa obtenida al ingerir losalimentos.En ambas el proceso tiene las mismas características, el objetivo es la obtenciónde ATP (energía) y NADPH (moléculas que puedan trasladarse por la célulaproporcionando energía a las diferentes actividades celulares.La respiración necesita: Monómeros de la grandes biomoléculas (glucosa). Moléculas transportadoras de electrones la sustancia que finalmente acepta es el oxigeno. Un espacio cerrado para que se lleve acabo la transferencia de electrones este espacio es la mitocondria.
  26. 26. En el citoplasma se encuentran dos moléculas de ATP y en la mitocondria seproduce moléculas de agua.7.CICLO CELULAR Y DIVISIÓN CELULAREL CICLO CELULARLas células pasan por un ciclo que comprende dos periodos: la interfase y ladivisión celular. Esta ultima tiene lugar por mitosis o meiosis.La mayoría de las células pasan la parte más extensa de su vida en interfase,durante la cual duplican su tamaño y el contenido cromosómico.El ciclo celular puede ser considerado como una compleja serie de fenómenos queculminan cuando el material celular se distribuye en las células hijas.La división celular puede considerarse como la separación final de las unidadesmoleculares y estructurales previamente duplicadas.DIVISIÓNCELULAR(interfase & mitosis)La mitosis es la división celular mas citocinesis y produce dos células hijasidénticas, los cromosomas replicados se disponen dé manera que cada célulanueva recibe un complemento completo. Por convención, se han establecidocuatro fases en el proceso de la mitosis: profase,metafase, anafase y telofase,siendo la profase la de mayor duración; de manera que si el tiempo requerido parauna división mitótica es más o menos 10 minutos, la profase dura unos 6 minutos.Durante la interfase el material cromosómico se halla disperso formando unosfinísimos filamentos o cordones denominados cromatina, es lo único que puedeverse en el núcleo en esta etapa. Interfase:
  27. 27. La célula esta ocupada en la actividad metabólica preparándose para la mitosis.Los cromosomas no se observan fácilmente en el núcleo, aunque una manchaoscura llamada nucleolo, pueda ser visible.la célula puede contener un par decentríolos (o centro de organización de microtúbulos en los vegetales) los cualesson centros de organización para los microtúbulos. Profase:
  28. 28. Al comienzo de la profase los cordones de cromatina se enrrollan lentamente y secondensan adoptando una forma compacta; Esta condensación es necesaria paraque posteriormente tengan lugar los complejos movimientos y la separación de loscromosomas durante las fases siguientes de la mitosis. Cuando los cromosomascondensados se tornan visibles con el microscopio óptico, cada uno consiste endos réplicas llamadas cromátidas. Las dos cromátidas permanecen unidas por unárea estrecha común a ambas, denominado centrómero. Dentro de esta áreaestrecha existen unas estructuras discoidales llamadas cinetocoros, quecontienen proteínas, donde se insertan las fibras del huso. De manera que en estafase los cromosomas están agrupados por parejas llamándose a cada uno de losdos que conforman el par,cromosoma homólogo, y cada cromosoma del parestá a su vez constituido por dos cromátidas unidas por el centrómero.En las células de la mayoría de los organismos, exceptuando las plantassuperiores se ven dos pares de centríolos a un lado del núcleo, fuera de laenvoltura nuclear. Cada par consiste en un centríolo maduro y en un centríolo máspequeño recién formado, perpendicular al primero.Durante la profase los pares de centríolos empiezan a alejarse el uno del otro, y amedida que éstos se separan aparecen entre ambos pares de centríolos las fibrasdel huso acromático, consistentes en microtúbulos y otras proteínas. Desde loscentríolos radian otras fibras adicionales, conocidas en conjunto como áster. Para
  29. 29. entonces, los nucléolos por lo general han dejado de ser visibles. La envolturanuclear se disgrega a medida que los cromosomas se condensan. Al final de laprofase, los cromosomas se han condensado por completo y ya no se encuentranseparados del citoplasma.Al terminar la profase, los pares de centríolos están en extremos opuestos de lacélula y los miembros de cada par tienen el mismo tamaño. El huso se ha formadopor completo. Es una estructura tridimensional que tiene la forma de una pelota derugby y consiste al menos en dos grupos de microtúbulos: fibras polares o fibrascontinuas que van desde cada polo del huso hasta una región central a mitad decamino entre los polos, y las fibras del cinetocoro, que son más cortas y estánunidas a los cinetocoros del centrómero de cada par de cromátidas. Estos dosgrupos de fibras participan en la separación de las cromátidas hermanas durantela mitosis. En aquellas células que contienen centríolos se distinguen además untercer tipo de fibras, las fibras astrales o áster, más cortas, que se extiendendesde los centríolos hacia afuera. Prometafase:Es la transición entre la proface y la metafase. Es un periodo corto donde sedesintegra la envoltura nuclear y los cromosomas quedan en aparente desorden.Los centrosomas ya arribaron a los polos de las células y las fibras del huso,desaparecida la envoltura nuclear, invaden el área del núcleo. Algunas de lasfibras del huso se unen por sus puntas a los cinetocoros y por lo tanto ( a travésde los centrómeros) a los cromosomas; estas fibras se denominan cinetocóricas.Las fibras polares se extienden mas allá del plano ecuatorial y sus tramos dístalesse entrecruzan con sus similares provenientes del polo opuesto. Las fibras deaster son mas cortas, y radian en todas direcciones y sus extremos se hallanaparentemente libres.· Metafase:Al comienzo de la metafase, los pares de cromátidas alcanzan su máximacondensación se desplazan en vaivén dentro del huso, parece ser que impulsadospor las fibras de éste, siendo primero atraídos hacia un polo de la célula y despuéshacia el otro, hasta que, finalmente, se disponen con exactitud en el plano mediode la célula (ecuador de la célula o plano ecuatorial) unidos por el centrómero. Seacomodan de modo tal que las dos placas cinetocóricas en cada centrómeroquedan orientadas hacia los polos opuestos de la célula, mirando a los respectivoscentrosomas. Esto señala el final de la metafase.· Anafase:
  30. 30. Al comienzo del anafase, los centrómeros se separan simultáneamente en suspares de cromátidas. Las cromátidas de cada par se separan entonces y cadacromátida se convierte en un cromosoma aparte, donde suelen adoptar la formade una V, de brazos iguales los metacéntricos y desiguales los submetacéntricos ylos acrocéntricos, que al parecer es arrastrado hacia el polo opuesto por las fibrasdel huso. Los centrómeros inician el movimiento. En la mayoría de las células, elhuso en conjunto también se alarga mientras que los polos de la célula se alejan eluno del otro.A medida que la anafase continúa, los dos juegos idénticos de cromosomas reciénseparados se desplazan cada uno hacia un polo opuesto del huso. La anafase esla parte más rápida de la mitosis, donde pierde su forma esférica y adquiere unaspecto ovoide.· Telofase:Cuando comienza la telofase, los cromosomas han llegado a los polos opuestos(con la consiguiente desaparición de las fibras cinetocóricas del huso).La célula se ha alargado un poco mas, de modo que las fibras polares exhibenuna mayor longitud al ser comparadas con la anafase. El huso se dispersaen dímeros de tubulina (subunidades de las proteínas globulares que constituyenlos microtúbulos). Al final de la telofase se forman las envolturas nucleares entorno de los dos juegos de cromosomas, que una vez más se tornan difusos (yano tienen aspecto de cromosomas) , ya que se empiezan a desenrollar quedandomenos condensados, llegando a ser la recapitulación de la profase pero en sentidoinverso. En cada núcleo reaparecen los nucléolos. A menudo empieza a formarseun nuevo centríolo junto a cada uno de los anteriores. La replicación de loscentríolos continúa durante el resto del ciclo celular, de modo que cada célulatiene dos pares de centríolos en la profase de la división mitótica siguiente.Al tiempo que los cromosomas se convierten en fibras de cromatina, estas sonrodeadas por segmentos del retículo endoplasmático, los cuales se integran hastaformar las envolturas nucleares definitivas (con sus correspondientes porosnucleares) en torno a los dos núcleos hijos. Además en ambos núcleosreaparecen los respectivos nucleolos.·Citocinesis:Etapa de la división celular que consiste en la división del citoplasma. Sueleacompañar a la mitosis, división del núcleo, pero no siempre. El proceso visible dela citocinesis suele empezar en la telofase de la mitosis y por lo general divide lacélula en dos partes más o menos iguales.La citocinesis difiere en ciertos aspectos en células animales y vegetales. En lascélulas animales, durante la telofase, la memb rana celular empieza a estrecharseen la zona donde estaba el ecuador del huso. Al principio se forma en la superficie
  31. 31. una depresión que poco a poco se va profundizando para convertirse en un surcohasta que la conexión entre las células hijas queda reducida a un hilo fino que notarda en romperse. Cerca de los surcos se ven grandes cantidades demicrofilamentos de actina y se cree que intervienen en la constricción,congregándose en la línea media de la membrana de la célula madre, para asíseparar las dos células hijas.En las células vegetales, este proceso es un tanto diferente, puesto que estascélulas presentan externamente a la membrana plasmática, una paredpectocelulósica bastante rígida. En este caso, la citocinesis se produce por laformación de un tabique entre los dos nuevos núcleos, llamado fragmoplasto,este se organiza por la fusión de vesículas provenientes del aparato de Golgi, encierta medida semejando el proceso de secreción celular, pero, en vez de que lasvesículas se dirijan a la superficie de la célula, lo hacen hacia la zona media yequidistante a ambos núcleos en formación.En la actualidad se sabe que el sitio en que se forma el fragmoplasto esta fijadodesde la profase, por la formación durante esta etapa de un andamiajemicrofibrilar en la zona ecuatorial de la célula, y que persiste hasta que se inicia lacitocinesis. El fragmoplasto va creciendo desde el centro hacia la periferia celular,hasta que sus membranas hacen contacto con la membrana plasmática, con laque posteriormente se fusionan. Con ello se establece la continuidad de lamembrana plasmática de cada célula, completándose la división celular.

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