taller de biologia

1. Competencias del Período
1. Planteo afirmaciones sobre la organización celular, y los tipos de célula
Objetivos
Cognitivo: Valora el conocimiento sobre la organización de los seres vivos, las teorías y tipos de células.
Procedimental: Observa células y tejidos con el microscopio y entrega un informe escrito sobre su práctica.
Actitudinal: Participa en el desarrollo de las prácticas de laboratorio y respeta las opiniones de los demás.
Investigativo: Construye un diagrama en el que representa los niveles de organización de los seres vivos, aplicando en una maquina
(libre).
Temáticas y/o contenidos del Período:
1. Niveles de organización de los seres vivos
2. Teorías celulares
3. La célula
4. Clases de células según el tipo evolutivo
5. Formas y tamaños de la célula
La Teoría Celular
Los seres vivos están formados por células, pequeños compartimientos rodeados
de membrana y llenos de una solución acuosa concentrada de compuestos
químicos. Las formas más simples de vida son células solitarias que se propagan
dividiéndose en dos y se denominan unicelulares, mientras que los organismos
superiores, como nosotros, estamos formados por grupos de células que realizan
funciones especializadas y están unidos por intrincados sistemas de comunicación
y se les llama multicelulares.
La historia de este descubrimiento se remonta al año 1665 cuando el físico inglés
Robert Hooke (1665-1703), encontró que la corteza del alcornoque Quercus
súber, y los tallos de diversas plantas estaban formados por nítidas hileras de
compartimientos de gruesas paredes que le recordaron un panal de abejas, por lo
cual les llamó células (del lat. cellullae: celdilla). Muchos años más tarde, en 1835,
Félix Dujardin señaló que las células no eran estructuras huecas, sino que
contenían una sustancia homogénea de aspecto gelatinoso, que en 1840, Juan
Purkinje (1787-1869) denominaría protoplasma.
Posteriormente, en el año 1839, el botánico Matthías Schleiden y el zoólogo
Theodor Schwann, después de realizar numerosas investigaciones independientes
Año: 2015 Período: I Fecha: FEBRERO 02 A abril
10
Grado:
SEXTO
Nivel:
BACHILLERATO
Jornada: MAÑANA
Área/Asignatura: CIENCIAS NAT./
BIOLOGIA
Docente: ISMAEL ENRIQUE GUERRERO
VELASQUEZ
Correo electrónico:
IEGUERRERO11@HOTMAIL.COM

2. en diversos tejidos vegetales y animales, llegaron a concluir que todos los seres
vivos, independientemente de su clase, estaban formados por células. Esta
afirmación pasó a constituir una de las más amplias y fundamentales de todas las
generalizaciones biológicas conocidas como la Teoría Celular.
Finalmente, veinte años más tarde, en 1859, Rudolf Virchow le dio forma definitiva
a la naciente teoría al demostrar que todas las células provienen de otra célula
preexistente.
Con todos estos antecedentes, los biólogos en la actualidad han reformulado la
Teoría celular a los siguientes términos: “la célula es la unidad estructural,
funcional y de origen de todos los seres vivos”
Diversidad celular
Se cree que todos los organismos, y todas las células que los constituyen,
descienden por evolución -mediante selección natural- de una célula ancestral
común. En la enorme variedad de seres vivientes, cada célula ha debido
experimentar modificaciones que le permitan cumplir eficientemente su función.
Ello ha derivado en una gran variedad de formas y tamaños celulares. Forma
celular
La Amoeba viridis y los leucocitos cambian frecuentemente de forma. En cambio,
los espermatozoides y las neuronas tienen forma característica y definida.
La forma primitiva de las células es esférica debido a la tensión superficial de la
gran cantidad de agua que posee. Sin embargo, la forma final que adoptan
depende de varios factores. Fundamentalmente la forma celular depende de su
especialización funcional y su adaptación al medio. Otros factores que influyen
son la rigidez de ciertas estructuras envolventes, la viscosidad del protoplasma y
la acción mecánica que ejercen células vecinas cuando forman tejidos.
Para que una célula pueda cumplir eficientemente con su función específica, es
imprescindible una adaptación estructural. Es así como las células nerviosas, que
deben transmitir impulsos bioeléctricos a gran distancia, deban poseer unas
prolongaciones de gran longitud, como son los axones.
Otro factor que modifica la forma celular es la tensión superficial. Así, cuando una
célula es aislada en un medio líquido o está libre de factores externos específicos,
tiende adoptar una forma esférica debido a las fuerzas de tensión superficial; por
ejemplo, los leucocitos mientras circulan por la sangre tienen forma esférica, pero
en cuanto salen del torrente circulatorio adquieren aspecto polimorfo.
Cuando las células se agrupan en masas compactas para formar tejidos adquieren
forma poliédrica (muchas caras) debido a las fuerzas recíprocas de adhesión y
cohesión que ejercen las células vecinas. La forma plana es el resultado de una

3. gran adhesión a un sustrato determinado, con poca cohesión intercelular. El
equilibrio entre las fuerzas de adhesión y cohesión origina la forma cúbica,
mientras que mucha fuerza de cohesión y poca adhesión origina la forma
cilíndrica.
En cuanto a la viscosidad del protoplasma, ésta puede cambiar en las diferentes
células por acción de factores internos o del medio. Los cambios reversibles de la
viscosidad protoplasmática son producidos por la capacidad de la célula para
absorber o eliminar agua. De este modo, una absorción de agua, como la que se
produce al introducir una célula en un medio hipotónico, disminuye la viscosidad,
mientras que una pérdida de agua ocasionada por medios hipertónicos, aumenta
la viscosidad. Aumentos excesivos de temperatura sobre los 60° C, o de pH, o
agitación mecánica por centrifugación, producen aumentos irreversibles de la
viscosidad por coagulación de las proteínas.
En células vegetales, así como en las procariontes, la presencia de paredes
celulares rígidas le confiere formas definidas, independientes de los demás
factores.
Tamaño celular
El tamaño o volumen
celular es también
muy variable pero
característico para
cada tipo celular. Es
así como el alga
Acetabularia
mediterránea y los
huevos de algunas
aves, al menos en un
comienzo cuando son
células individuales,
pueden ser
observados a ojo
desnudo llegando a
medir 70 a 100 mm de
diámetro. Sin
embargo, la mayoría
de las células son microscópicas y miden algunos micrones (m) de diámetro.
En la mayoría de los casos, se observa que una célula crece hasta cierto límite y
luego se divide en dos células hijas. Este par de células crecen hasta alcanzar el
volumen anterior y vuelven a dividirse y así sucesivamente. Las limitaciones del

4. crecimiento celular se deben a dos factores: la relación superficie-volumen, que
hace resaltar principalmente la importancia de las membranas para los
intercambios de materiales, y de mayor importancia, la relación núcleo-citoplasma.
En el primer caso, si comparamos 3 células cúbicas de 1, 2 y 3 (L), el área de las
superficies es de (L2 x 2) respectivamente. Por su parte, los volúmenes (L33
respectivamente. Por lo tanto, como el área de superficie (membranas) es
proporcional al cuadrado de sus lados y el volumen (citoplasma) es proporcional al
cubo de la longitud de cada lado, el crecimiento volumétrico supera al de
superficie y rompe el equilibrio. En otras palabras la membrana crece más
lentamente que el citoplasma y no alcanza a satisfacer las crecientes necesidades
de intercambio que el protoplasma va planteando.
En cuanto a la relación núcleo – citoplasma, se sabe que el núcleo, a través de su
información genética, regula las diversas actividades citoplasmáticas tales como la
biosíntesis de proteínas. Por ello, si el volumen de citoplasma sobrepasa la
capacidad del núcleo para regularlo, se crea una condición de inestabilidad que
desencadena la división. De cualquier forma, ambas relaciones deben mantenerse
en equilibrio óptimo para que no ocurran cambios importantes en la fisiología
celular.
Modelos de organización celular
La gran variedad de formas, tamaños y tipos de asociación que presentan las
células, corresponden a una adaptación evolutiva a diferentes ambientes o a
distintas funciones especializadas dentro del organismo celular. Sin embargo,
dentro de la diversidad, las células deben poseer tres estructuras básicas: una
membrana celular, que separe a la célula y, a su vez, la relacione con el medio, el
ADN, que contenga instrucciones para el control de las funciones vitales, para el
crecimiento y especialización celular y una maquinaria metabólica para obtener
energía del medio y utilizarla en la mantención de los procesos vitales.
Estos tres requisitos básicos, sólo se cumplen en dos formas de organización de
distinta complejidad: la organización procarionte y la eucarionte.
La célula procarionte
Es la unidad de vida más simple o primitiva, considerándosele como antecesora
de la célula eucarionte. Es así como se ha logrado identificar células procariontes
en fósiles de 3.000.000.000 de años de antigüedad, mientras que células con
características eucariontes aparecen recién en fósiles de 1.000.000.000 de años.

5. En la actualidad, sólo los organismos del reino Mónera, formado por las bacterias
y algas cianófitas (verde-azuladas), presentan esta clase de células.
La célula procarionte, de pequeño ausencia de envoltura nuclear, razón por la
cual, la información genética se encuentra en contacto directo con el resto del
protoplasma. Tienen una estructura relativamente simple que consta de una
membrana plasmática que envuelve una masa protoplasmática, donde destacan el
“cromosoma” y los ribosomas de tipo procarionte.
La membrana plasmática es una estructura constante y fundamental en toda
célula. Tiene la misma composición, organización y funciones que la membrana
plasmática eucarionte. Controla la entrada y salida de iones y moléculas
contribuyendo a la mantención de un medio interno constante y estable. Además,
la membrana celular procarionte de las células aeróbicas, presenta adosadas a su
cara interna una serie de enzimas relacionadas con la respiración, mientras que
en las células autotróficas tiene enzimas relacionadas con la fotosíntesis. Estos
procesos ocurren en determinados pliegues de la membrana plasmática, tales
como las laminillas o lamelas, las cuales representan superficies intracelulares
sobre las cuales pueden realizarse tales procesos. Un tipo particular de pliegue
llamado mesosoma, se une al cromosoma procarionte para permitir la separación
ordenada de su cromosoma duplicado.
Por fuera de la membrana plasmática se encuentra una pared celular rígida, que le
confiere forma definida a la célula. Tiene una composición química variable según
el organismo, pudiendo incluir proteínas, polisacáridos complejos y lípidos. En las
bacterias, la pared se compone de un polímero complejo denominado
peptidoglicano, compuesto por proteínas y carbohidratos, siendo segregado por la
propia célula.

6. En algunos casos, por fuera de la pared celular, suele encontrarse una cápsula o
vaina de aspecto mucilaginoso, generalmente compuesta por carbohidratos
segregados por la misma célula. En ciertas bacterias patógenas, la cápsula
determina una más activa capacidad de infección.
El interior de la célula procarionte está dividido en dos regiones de distinta
estructura y función.
La zona más clara, llamada nucleoide o zona nuclear, es aquella donde se
encuentra el cromosoma procarionte compuesto sólo por una doble cadena de
ADN sin proteínas. El cromosoma procarionte es único y se encuentra
notablemente plegado formando un círculo con alrededor de 1 mm. de largo.
Contiene toda la información genética del organismo, necesaria para dirigir la
organización y el funcionamiento celular.
La región más oscura del protoplasma se compone de agua, proteínas, diferentes
tipos de ARN, iones y otras moléculas. Tiene muy pocas estructuras y no está
compartimentalizado por un sistema de membranas intracelulares como ocurre en
las células eucariontes. Sin embargo, contiene varios miles de ribosomas,
compuestas químicamente por ARN y proteínas. Cada ribosoma está formado por
dos subunidades de diferente tamaño, pudiendo asociarse en cadenas
denominadas polirribosomas o polisomas, constituyéndose en los sitios donde se
sintetizan las proteínas.
A pesar de su estructura relativamente simple, los organismos procariontes tienen,
en general, una gran potencialidad metabólica. Si bien la mayoría de los
procariontes son heterótrofos, obteniendo su energía de la oxidación de moléculas
orgánicas, en presencia de oxígeno (respiración aeróbica) o en ausencia de
oxígeno (respiración anaeróbica o fermentación), existen algunos con
características autotróficas. Por ejemplo, las algas azules obtienen energía
oxidando compuestos inorgánicos, es decir, realizan quimiosíntesis.
La mayoría de los procariontes tienen formas características que dependen de su
actividad y que mantienen constante. Es así como ciertas bacterias de forma
esférica, como las de tipo coco, son más resistentes a la deshidratación por la
menor superficie que exponen al ambiente. Las de forma cilíndrica, como las
bacterias de tipo bacilo, exponen mayor superficie por unidad de volumen, lo que
les permite captar nutrientes del medio con gran eficiencia. Por último, las con
formas espirales y helicoidales, como los espirilos, presentan ventajas para el
desplazamiento.

7. Existen también algunos procariontes como las clamidias, rickettsias y
micoplasmas, que presentan limitaciones metabólicas que las convierten en
parásitos celulares obligados, debiendo obtener de la célula huésped los
nutrientes que necesitan para su formación y reproducción.
Los organismos procariontes, comúnmente unicelulares, se reproducen por simple
división. Los productos de la división celular pueden permanecer como células
libres o quedar asociadas formando colonias con forma de racimos, cadenas o
filamentos.
Cuando el suministro de nutrientes empieza a escasear o las condiciones de
temperatura y humedad se hacen poco favorables, muchas bacterias forman
esporas, deshidratándose para disminuir su metabolismo y formando una doble
membrana plasmática y varias capas de pared celular. Así, con su cromosoma
duplicado y algunos ribosomas, pueden resistir condiciones ambientales extremas
por varios años.
La célula eucarionte
Las células eucariontes son generalmente de mayor tamaño que las de
organización procarionte y se les encuentra en los organismos de los reinos
Protista, Fungi, Metafita (Plantae) y Metazoo.
Se caracterizan por presentar un complejo sistema de compartimientos
intracelulares limitados por membrana, que permiten a estas células realizar una
gran variedad de funciones o procesos bioquímicos simultáneamente y sin
interferencias. De este conjunto de compartimientos, el que alcanza mayor
relevancia es el núcleo, que almacena la información genética.
El núcleo se encuentra rodeado por un sistema doble de membranas, llamado
envoltura nuclear o carioteca. La información genética se encuentra codificada en
los filamentos de ADN que se encuentran asociados a proteínas básicas de tipo
histonas y a ARN, formando un complejo supramolecular llamado cromatina.
El citoplasma aparece como una sustancia homogénea, amorfa, en la cual se
encuentran diversas estructuras de forma y tamaño característico denominadas
organelos, entre los cuales se destacan las mitocondrias, cloroplastos, retículo
endoplásmico, complejo de Golgi, peroxisomas, etc.
Envolviendo a esta masa protoplasmática se encuentra la membrana celular que
relaciona a las células con su medio ambiente o con las células vecinas.

8. Si bien la mayoría de las células eucariontes presenta esta organización
característica, existen notables diferencias entre la célula eucarionte de los
animales con respecto a las células de las plantas. Así, las células de los
vegetales tienen por fuera de la membrana plasmática una gruesa pared celular
formada por una red de fibras, principalmente de celulosa, lignina y pectina. La
pared celular, aunque porosa, otorga rigidez a la célula impidiendo una exagerada
distensión de la membrana cuando en medios hipotónicos ingresa un exceso de
agua, manteniendo la forma celular. Además las células vegetales poseen
plastidios para la realización de la fotosíntesis, numerosos complejos de Golgi,
que reciben el nombre de dictiosomas y una gran vacuola central que acumula
importantes cantidades de agua y minerales. En las células de los vegetales
superiores no se observan centríolos o sus derivados.

9. La célula animal por su parte, carece de pared celular y plastidios, pero presenta
centríolos y derivados como los cinetosomas. Además tiene lisosomas para la
digestión intracelular, suelen presentar numerosas vacuolas de pequeño tamaño
dispersas por el citoplasma y un solo gran complejo de Golgi.

10. Comparación entre células Procarionte y Eucarionte
Estructura y Funciones celulares
Envolturas celulares
Las células pueden tener diferentes tipos de envolturas pero todas tienen
membranas, unas estructuras laminares formadas básicamente por lípidos y
proteínas.
Entre ellas está la membrana plasmática que rodea a la célula, define su extensión
y mantiene las diferencias esenciales entre su interior y su ambiente próximo. Las
células eucarióticas contienen además membranas intracelulares, que delimitan
compartimientos llamados organelos: mitocondrias, cloroplastos, retículos, etc. La
especialización funcional en el curso de la evolución está estrechamente
relacionada con la formación de estos compartimientos.
La matriz extracelular en las células animales y la pared de las células vegetales
son otras envolturas organizadas que proporcionan una protección general y
cooperan en la relación entre la célula y su entorno.

11. La membrana celular
Es una delgada estructura que envuelve externamente a todas las células,
manteniendo su individualidad e integridad estructural y funcional.
Químicamente está constituida por cantidades variables de lípidos y proteínas.
Además, posee un pequeño porcentaje de carbohidratos.
Los lípidos, que son las moléculas más abundantes, forman la estructura básica
de la membrana constituyendo una barrera que evita el desplazamiento libre de
agua y de las sustancias hidrosolubles de un compartimiento celular a otro. Estos
son principalmente del tipo fosfolípido con glicerol o con esfingosina
(esfingolípidos), glicolípidos. Estos tienen características anfipáticas, es decir,
presentan una “cabeza” (donde se encuentra el fosfato), de carácter hidrofílica o
polar y una “cola” (formada por los ácidos grasos), hidrofóbica de características
apolares. Si estas moléculas se colocan en ambientes acuosos, como el que
existe fuera y dentro de la célula, las moléculas de fosfolípidos se dispondrán en
doble hilera, con las cabezas orientadas hacia los medios interno y externo, en
contacto con el agua, y las colas rechazando el contacto con el agua.
Las moléculas de colesterol, en las células animales, se encuentran inmersas en
la bicapa de fosfolípidos, contribuyendo a dar fluidez a la membrana y a reforzar la
“permeabilidad” de la bicapa a los constituyentes hidrosolubles de los líquidos
corporales.
Las proteínas, del tipo globular, son de dos clases: hidrofílicas e hidrofóbicas. Las
primeras, que son fácilmente separables de la membrana plasmática, se
denominan extrínsecas o periféricas y aparecen tanto en la superficie externa
como interna de la membrana. Por su parte, las hidrofóbicas, denominadas
intrínsecas o integrales se hunden en la capa lipídica, algunas desde la zona
hidrofóbica de la bicapa lipídica hasta una de las caras de la membrana, mientras
que otras atraviesan completamente la bicapa lipídica, conociéndoseles como
proteínas transmembranosas.

12. Muchas de las proteínas
integrales forman canales
estructurales (poros) a
través de los cuales
pueden difundir, en forma
selectiva, las sustancias
hidrosolubles, como los
iones y la propia agua.
Otras proteínas integrales
actúan como carriers o
permeasas,
transportadoras para
trasladar sustancias,
generalmente en sentido
opuesto a la difusión.
Las proteínas periféricas
se encuentran
habitualmente en la cara
interna y asociadas a las
proteínas integrales, actuando como enzimas.
Las moléculas de proteínas son mucho mayores que las de lípidos; por ello,
aunque constituyen aproximadamente el 50% de la masa de la membrana, su
número es mucho menor. Por cada molécula de proteína hay unas 50 de lípidos.
Por fuera de la membrana plasmática y asociadas principalmente a las proteínas
se encuentran componentes glucídicos, la mayoría oligosacáridos. Están unidos
covalentemente a lípidos y a proteínas de la membrana formando glucolípidos
(cerebrósidos y gangliósidos) y glucoproteínas respectivamente. Ellos constituyen
el glucocálix, responsable de la interacción de una célula con otras células, por
ejemplo el espermatozoide con el óvulo, y del reconocimiento de moléculas.
Además, como muchas de ellas están cargadas negativamente repelen a otras
sustancias de carga negativa que se aproximen a la membrana. También protegen
a la superficie de agresiones físicas o químicas, como en la pared intestinal, donde
evitan el contacto de la mucosa con alimentos o enzimas digestivas.
En las células vegetales, el glucocálix contribuye a la formación de la pared celular
y se encuentra formado principalmente por celulosa. Otras funciones de los
glúcidos de membrana son absorber agua para crear una superficie viscosa y

13. facilitar el movimiento de deslizamiento de algunas células, como los glóbulos
blancos.
Esta disposición de las moléculas en la membrana fue propuesta por Singer y
Nicolson y se conoce como el modelo de “mosaico fluido”, el cual permite explicar
la flexibilidad y funcionalidad de la membrana en los procesos de intercambio.
Esto quiere decir que las moléculas lipídicas pueden rotar, desplazarse desde una
capa a otra o literalmente fluir desde un punto a otro a lo largo de la superficie de
la membrana. Del mismo modo, las moléculas de proteínas también pueden girar
sobre sus ejes o desplazarse lateralmente.
La membrana plasmática, que sólo es visible al microscopio electrónico, mide
unos 10 nm (nanómetros) de grosor, muestra una estructura trilaminar (oscura-
clara- oscura), en correspondencia con los componentes químicos que la forman.
Funciones de la membrana
La membrana plasmática es una estructura constante y fundamental en todas las
células, cumpliendo variadas funciones tales como
 Mantener la constancia del medio interno de la célula
 Regular el intercambio de sustancias hacia y desde la célula
 Recibir y procesar la información extracelular para luego transmitirla hacia
el interior de la célula
 Interactuar con las membranas plasmáticas de células vecinas para formar
tejidos
 Determinar la forma celular mediante su interacción con el citoesqueleto
 Proveen el soporte físico para la actividad secuenciada de las enzimas que
se encuentran en ella.
Transporte de sustancias a través de la membrana.
La membrana plasmática se comporta como una barrera de permeabilidad
selectiva para las sustancias que entran y salen de la célula. El pasaje de tales
sustancias puede clasificarse en dos categorías, dependiendo del gasto
energético que ocasione a la célula: pasivo y activo
Transporte pasivo:
Es aquel que se realiza sin gasto de energía celular y gracias al movimiento
cinético de las moléculas que atraviesan la membrana. El tránsito de entrada y
salida de estas sustancias en la célula debe hacerse a favor de un gradiente de
concentración o iónico, es decir, el desplazamiento de las sustancias se produce

14. desde un lugar de alta concentración hacia uno de baja concentración. Se puede
dar en dos formas:
1. Difusión simple: Se produce
a través de la bicapa lipídica. Las
moléculas pequeñas como el O2,
el CO2, y el N2, pasan libremente
a través de la membrana.
También lo hacen compuestos
liposolubles de mayor tamaño,
tales como los ácidos grasos y
los esteroides. Otras moléculas,
como la urea y el glicerol, a pesar
de ser polares, atraviesan
fácilmente las membranas por su
pequeño tamaño y por carecer de
carga eléctrica.
La velocidad de difusión de las
sustancias que utilizan este
mecanismo, tales como el
oxígeno, el dióxido de carbono y
el alcohol está dada por la
energía cinética que adquieren las moléculas y es proporcional al grado de
solubilidad de las sustancias en lípidos.
Para que el flujo de sustancias se mantenga constante, las sustancias que entran
por difusión deben ser rápidamente modificadas químicamente en el interior de la
célula. En cambio, los productos celulares que empleen la difusión como vía de
salida desde la célula, deben ser rápidamente removidos de la superficie celular
La bicapa lipídica de las membranas permite el paso de agua por difusión simple.
Sin embargo, debido a que el agua es el solvente de la mayoría de los solutos, el
desplazamiento del agua depende de la presión osmótica entre ambos lados de la
membrana. A este fenómeno se le denomina Osmosis.

15. Transporte activo
Se realiza contra gradientes de concentración o potencial eléctrico, por lo cual, la
membrana gasta energía en este tipo de traslado. Se puede dar en dos
modalidades:
1. A través de transportadores: los carriers o permeasas denominadas “bombas”,
transportan moléculas específicas contra gradiente, por lo tanto utiliza ATP como
fuente energética. Estos carrier, también existen bajo la forma de monotransporte,
cotransporte y contratransporte, utilizan enzimas como son algunas de las
proteínas de membrana y el reconocimiento de la molécula a transportar es
realizado por receptores específicos que corresponden en su mayor parte a
carbohidratos. Un ejemplo bien conocido es la “bomba de Na+ y K+” una
permeasa del tipo contratransporte que utiliza la enzima ATPasa y que mantiene
la diferencia de potencial en las membranas de las neuronas. Otras bombas como
las de K+-H+ es responsable de la formación de HCl en el jugo gástrico, y la
bomba de H+ disminuye el pH de los lisosomas.

16. 2. A través de vesículas: cuando las sustancias a trasladar son de gran tamaño,
la membrana celular las rodea, envolviéndolas en una vesícula para llevarlas de
un lugar a otro. Dependiendo del sentido en que se realice el transporte, se
conocen dos formas:
a) exocitosis: hacia el exterior de la célula. Para eliminar desechos o productos
solubles.
b) endocitosis: hacia el interior de la célula. A su vez, este proceso puede darse
en dos modalidades. fagocitosis: (gr. phagein: comer) cuando la partícula es un
sólido o tiene alto peso molecular, tales como bacterias, células o porciones de
tejido degenerado. Este proceso implica evaginación de la membrana y la
formación de seudópodos.
La capacidad de fagocitar está limitada sólo a ciertas células como algunos
protozoos y
leucocitos.
En los mamíferos, la
fagocitosis se halla
muy desarrollada en
los leucocitos
granulosos de la
sangre y también en
células de origen
mesoblástico que
suelen agruparse
con la denominación
genérica de sistema
macrofágico o
reticuloendotelial.
Los elementos que

17. pertenecen a esta categoría son los histiocitos del tejido conectivo, las células
reticulares de los órganos hematopoyéticos y las que revisten los capilares
sinusoides del hígado, glándulas suprarrenales e hipófisis. Todos ellos son
capaces de ingerir células como bacterias y protozoos, restos celulares y
partículas más pequeñas de naturaleza coloidal.
En los protozoos, la fagocitosis está íntimamente ligada al movimiento ameboideo.
Las amebas ingieren microorganismos rodeándolos en seudópodos hasta
constituir una vacuola dentro de la cual se produce la digestión del alimento.
Pinocitosis: (gr. pinein: beber) cuando se introducen moléculas, como las
proteínas, junto con líquido extracelular. Este proceso implica la invaginación de la
membrana para la formación de pequeñas vesículas.
La pinocitosis tiene lugar de forma continua en las membranas celulares de la
mayoría de las células, siendo el único medio por el cual pueden entrar a la célula
las grandes macromoléculas, como la mayor parte de las proteínas. El proceso de
pinocitosis se inicia cuando ciertos receptores de membrana, que se localizan en
pequeñas depresiones externas de la membrana denominadas depresiones
revestidas, reconocen la presencia de moléculas específicas (proteínas), en los
líquidos extracelulares. Por debajo de la membrana donde están estos receptoras
se encuentran fibras proteínicas contráctiles como la clatrina, actina y miosina, las
cuales provocan la invaginación de la membrana, mientras que los bordes se
cierran englobando las proteínas acopladas y una pequeña cantidad de líquido
extracelular.
El medio intracelular
En el interior de la célula se encuentra una sustancia de aspecto gelatinoso, en la
cual se diferencian varias estructuras, tales como el núcleo, el citoplasma y los
organelos, que en conjunto constituyen la parte viva de la célula. Entre estas se
destacan
El citoplasma
Es el compartimiento celular encerrado entre la membrana plasmática y la
envoltura nuclear. Esta región presenta una compleja organización estructural
como producto de las numerosas invaginaciones y diferenciaciones que
experimentó la membrana plasmática durante la evolución celular. Los
plegamientos de la membrana dieron origen a un conjunto de conductos, cisternas
y vesículas interconectadas, conocido como sistema de endomembranas. Además
existen otros organelos que, aunque independientes presentan límites
membranosos.

18. De esta forma, el citoplasma quedó separado en dos porciones: la primera, se
encuentra contenida dentro del sistema vacuolar, o sistema de endomembranas:
organelos, vacuolas y gránulos de secreción, y la segunda denominada matriz
citoplasmática, se encuentra fuera del sistema de membranas y constituye el
verdadero “medio interno” de la célula. Este último, suele presentar un aspecto
homogéneo o finamente granular y en él se encuentran los ribosomas, diversas
clases de proteínas fibrilares y globulares, enzimas solubles y el citoesqueleto.
Matriz citoplasmática:
También conocida como citosol o hialoplasma, al igual que la mayor parte del
protoplasma, es básicamente una solución de tipo coloidal, que es un estado
intermedio entre la solución verdadera y la suspensión. La solución coloidal es una
mezcla de pequeñas partículas, tales como minerales ionizados, moléculas
orgánicas pequeñas con macromoléculas y enzimas solubles. Estas partículas,
que constituyen la fase dispersa, se encuentran suspendidas en un líquido,
principalmente agua, que es la fase dispersante.
Debido al tamaño relativamente grande de las partículas coloidales, la mayor parte
de la fase dispersa puede ser separada del medio dispersante o de las soluciones
verdaderas por medio de filtros, en un proceso de ultrafiltración conocido como
diálisis.

19. Si bien el tamaño de algunas partículas que forman la solución coloidal puede ser
bastante grande como para ser afectadas por la fuerza de gravedad, la
precipitación de tales partículas no ocurre, al parecer por dos causas: Observadas
con un microscopio, las partículas que forman la fase dispersa exhiben un
movimiento constante, desplazándose en todas direcciones con gran rapidez. Este
movimiento, denominado browniano (Robert Brown, 1828), es ocasionado por los
continuos choques de agua u otras moléculas de la fase dispersante sobre las
partículas de la fase dispersa impidiéndoles precipitar.
Membranas intracelulares
Las células eucariontes, a diferencia de las procariontes, presentan un complejo
sistema de membranas internas que compartimentalizan su citoplasma. Estos
compartimientos, que constituyen el sistema vacuolar, son el retículo
endoplásmico, el complejo de Golgi y la envoltura nuclear. Todos ellos están
interconectados permitiendo una circulación de sustancias por dentro de
estructuras limitadas por membrana sin liberación al hialoplasma La interconexión
de estos organelos es altamente dinámica, observándose entre ellos un “flujo o
transporte intracelular de membranas”. De este modo, la membrana plasmática se
comunica con el retículo endoplásmico a través de las vacuolas del complejo de
Golgi e indirectamente con la membrana nuclear a través del retículo
endoplásmico.
Retículo endoplásmico (R.E.)
Este organoide, como su nombre lo
sugiere, es una gran red de
conductos, cisternas y vesículas de
diferente forma y tamaño, limitados
por membrana y comunicadas entre
sí. El retículo endoplásmico puede
funcionar como una especie de
sistema circulatorio para el transporte
intracelular de sustancias tales como
iones, partículas o moléculas por
medio del mencionado flujo de
membranas. Además proporciona un
soporte mecánico suplementario a la
estructura coloidal del citoplasma.

20. Dependiendo de la presencia o ausencia de ribosomas, el RE puede ser rugoso
(granular) o liso (agranular). La extensión y grado de desarrollo de cada uno
depende de las características funcionales de la célula.
- Retículo endoplásmico rugoso o granular (RER).
Es básicamente una red de conductos interconectados que presenta ribosomas
adheridos a su cara externa o citoplasmática, los cuales están en contacto con la
membrana por su subunidad mayor. A menudo estos ribosomas se encuentran
unidos entre sí formando polirribosomas o polisomas, unidos por filamentos de
ARNm.
El RER se observa ampliamente desarrollado en células secretoras de proteínas,
tales como ciertas glándulas endocrinas, páncreas e hígado. En estas células, las
cisternas del RER constituyen un compartimiento intracelular donde se procesa y
almacenan los productos de secreción y también un sistema de conductos por
donde se transporta ese producto hacia el complejo de Golgi y luego hacia el
exterior.
Las proteínas recién elaboradas en los ribosomas del retículo son vaciadas a la
matriz endoplásmica del interior del RER, para ser inmediatamente glucosidadas y
formar glucoproteínas, a diferencia de las proteínas elaboradas en los ribosomas
del citosol que son proteínas libres.
- Retículo endoplásmico liso o agranular (REL).
Básicamente presenta la misma organización que el RER pero sin ribosomas. En
las membranas del REL se sintetizan lípidos tales como los esteroides que
constituyen las hormonas sexuales y los fosfolipidos que constituyen todas las
membranas celulares. Diversas evidencias, tales como la hipertrofia que
experimenta el REL después de una administración de barbitúricos y la existencia
en su interior de ciertas enzimas como el citocromo P 450, sugieren que el REL
participa en la detoxificación de ciertas drogas. Complejo de Golgi
Esta estructura subcelular, que también forma parte del sistema vacuolar, fue
descubierta en 1823 por Camilo Golgi. Se encuentra relacionado espacial y
temporalmente con el RE y, por medio de vesículas de secreción, con la
membrana plasmática.

21. El complejo de
Golgi, llamado
también aparato
reticular de Golgi, se
encuentra formado
por un conjunto de
cisternas o sacos
membranosos
aplanados,
vesículas y grandes
vacuolas. Esta
estructura se
encuentra presente
en todas las células
animales y
vegetales,
alcanzando un
notable desarrollo
en células secretoras. Se ubica frecuentemente sobre el núcleo, en el extremo
apical de la célula, donde se libera la secreción, mostrando una polaridad
estructural y funcional.
El Golgi cumple variadas funciones entre las cuales destaca la formación de
membranas y el procesamiento y distribución de gránulos de secreción. Las
secreciones, generalmente producidas en el RER, pasan al Golgi donde se les
adiciona carbohidratos, grupos sulfato u otros, para luego ser envueltas en
membrana y constituirse en gránulos de secreción. También concentra y envuelve
en membrana a ciertas enzimas hidrolíticas para formar los lisosomas primarios.
En algunos tipos celulares participa en procesos particulares, tales como la
formación del acrosoma en los espermatozoides, el almacenamiento de lípidos
absorbidos por las células intestinales, la formación de una placa de celulosa en
células vegetales, que permita la división celular, etc. Mitocondrias Son cuerpos
que se encuentran de manera constante en todas las células eucariontes. Sin
embargo, su número varía ampliamente dependiendo de los requerimientos
energéticos de cada célula. Así puede encontrarse sólo una mitocondria en las
levaduras y varios miles en las células musculares. Suelen distribuirse
uniformemente por el citoplasma, pero en ciertos casos pueden desplazarse y
agruparse en torno al núcleo, la membrana plasmática o alrededor de algún
organelo que necesite energía.

22. Al microscopio electrónico, las mitocondrias se observan formadas por una doble
membrana y dos compartimientos, el mayor de los cuales corresponde a la matriz
mitocondrial. La membrana interna se proyecta hacia el interior en numerosos
pliegues denominados crestas mitocondriales. La matriz o cámara interna se
encuentra llena por un gel homogéneo en el cual se encuentran pequeños
ribosomas, un filamento de ADN circular y diversas moléculas de ARN. También
se encuentran allí las enzimas que regulan el ciclo de Krebs y la oxidación de los
ácidos grasos.
El hecho que las mitocondrias contengan su propio ADN y ribosomas les permite
sintetizar sus proteínas y autoduplicarse, por lo cual se les considera como
organelos semiautónomos.
Desde un punto de vista funcional, las mitocondrias son consideradas como
sistemas transductores de energía, porque transforman la energía potencial
contenida en los nutrientes energéticos (glucosa y ácidos grasos) en energía
biológicamente útil para las actividades celulares como enlaces terminales del
ATP. Este fenómeno biológico se conoce como respiración celular.
Plastidios
Son un tipo de organelos relacionados con ciertos procesos metabólicos de la
célula vegetal, tales como la síntesis y acumulación de diversas sustancias
orgánicas como el almidón, aceites y proteínas.

23. Se caracterizan por la presencia de pigmentos como la clorofila y los carotenoides.
En células embrionarias se encuentran plastidios incoloros o leucoplastos, algunos
de los cuales elaboran y acumulan almidón, por lo cual, se les denomina
amiloplastos. Sin embargo, la mayoría de estos organelos acumulan diversos
pigmentos por lo cual se transforman en cromoplastos. De estos últimos, los más
importantes son los cloroplastos que tienen un pigmento verde llamado clorofila y
están encargados de captar energía luminosa para la fotosíntesis.
Los cloroplastos se encuentran solamente en células vegetales, algas y protistas
fotosintetizadores. La forma, tamaño y distribución de los cloroplastos varía según
las especies. En las plantas superiores llegan a encontrarse 20 a 40 por célula y
con formas redondeadas, esféricas, ovaladas o discoidales.
Ultraestructuralmente, los cloroplastos están formados por una envoltura de doble
membrana y un sistema de endomembranas llamados grana y una fase gelatinosa
interna llamado estroma. Los grana están formados por subunidades llamadas
tilacoides en cuya membrana se insertan las moléculas de clorofila. El estroma, al
igual que la mitocondria, contiene ADN circular, pequeños ribosomas y moléculas
de ARN, lo que les otorga autonomía funcional.

24. Lisosomas
Son estructuras similares a pequeñas vacuolas, de 250 a 750 nanómetros de
diámetro, con aspecto polimórfico y que se encuentran en protozoos y células
animales. Contienen cerca de 40 enzimas hidrolíticas capaces de catalizar la
digestión de diversos componentes celulares y extracelulares.
Los lisosomas recién formados tienen sus enzimas inactivas, por lo cual, se les
denomina gránulos de almacenamiento o lisosomas primarios. Cuando algún
cuerpo extraño hace contacto con la membrana plasmática, se inicia un proceso
de endocitosis. De esta forma, el cuerpo extraño queda dentro de una vesícula
membranosa llamada fagosoma. Posteriormente el fagosoma se une con el
lisosoma primario dando origen a una gran vacuola denominada vacuola digestiva
o lisosoma secundario, dentro del cual se materializa el proceso digestivo
intracelular. Después que los nutrientes digeridos han difundido hacia el
citoplasma, sólo quedan unos restos indigeribles que se compactan y acumulan en
el interior de la vacuola que pasa a denominarse cuerpo residual.
Cuando las sustancias a digerir provienen de la propia célula, se desarrolla un
proceso llamado autofagia el cual permite la renovación y recambio de estructuras,
como durante la metamorfosis.
Peroxisomas
Antiguamente llamados microsomas, estas estructuras corresponden a vesículas
esféricas que al microscopio electrónico muestran una membrana envolvente y
una matriz interior de aspecto granular donde destaca un centro cristalino formado
por finos túbulos. Si bien se parecen morfológicamente a los lisosomas, su origen
es diferente y al parecer se forman por gemación de las cisternas del RE.
Los peroxisomas se caracterizan por contener enzimas oxidativas que participan
en procesos de detoxificación, tal como la degradación del alcohol consumido por
un individuo. La enzima más característica es la catalasa, que interviene, junto al
peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) sintetizado en el interior de estas
vesículas, en las reacciones de oxidación de tóxicos.
En las células vegetales reciben el nombre de glioxisomas y degradan ácidos
grasos para convertirlos en carbohidratos. El Núcleo
Es la estructura más relevante de las células eucarióticas. Al microscopio de luz
aparece como un cuerpo único, generalmente esférico y central, con 5 a 10 mm de
diámetro, aunque puede variar considerablemente en forma y tamaño según el
tipo celular.

25. Se encuentra separado del citoplasma por una envoltura nuclear o carioteca,
conteniendo en su interior una matriz nuclear o carioplasma donde flotan los
filamentos de cromatina, pudiendo contener uno o más cuerpos esféricos llamados
nucléolos.
La envoltura nuclear está compuesta de dos membranas paralelas separadas
por un espacio perinuclear. En ciertos sectores, ambas membranas se fusionan
delimitando grandes poros o agujeros circulares de 70 a 120 nm de diámetro,
cubiertos por un diafragma a través de los cuales se realiza un intercambio
selectivo de materiales entre el núcleo y el citoplasma.
La matriz nuclear se encuentra en estado coloidal. La cromatina, que contiene el
material genético, se encuentra compuesta fundamentalmente por ADN y
proteínas básicas llamadas histonas. Durante la interfase celular (período entre
dos divisiones), la cromatina se observa en forma de gránulos o filamentos con
distintos grados de condensación. Se ha demostrado que la cromatina
descondensada, al exhibir una mayor superficie de contacto, sintetiza el ARN que
dirige la síntesis de enzimas (proteínas) en el citoplasma, las que, a su vez,
regulan las funciones celulares.
En cada núcleo puede reconocerse uno o más nucléolos, según la actividad
metabólica. En estas estructuras se producen los ribosomas, los cuales se forman
a partir de los organizadores nucleolares, que son fragmentos cromosómicos de
sus denominadas “zonas satélites”. El ADN de estas estructuras se desespiraliza y
penetra en el nucléolo para transcribir su información genética. También
convergen hacia el nucléolo distintas moléculas de ARN y proteínas para
ensamblar las subunidades ribosómicas.
Ribosomas
Son partículas aproximadamente esféricas, sin membrana limitante y que se
encuentran en todas las células. De pequeño tamaño, sólo pueden observarse con
microscopio electrónico, siendo más pequeñas las de tipo procarionte.
Químicamente se componen de ARN y proteínas en proporciones
aproximadamente iguales. Estructuralmente están formadas por dos subunidades,
que durante la síntesis de proteínas se unen entre sí y con un filamento de ARNm,
formando un polirribosoma o polisoma.
En las células procariontes, los ribosomas se hallan libres en el citoplasma,
mientras que en los eucariontes pueden permanecer libres en la matriz
citoplasmática o bien, adheridos a la membrana externa del RER. Los ribosomas

26. libres son característicos de las células en activo crecimiento, como las
embrionarias o tumorales. En ellas sintetizan proteínas para el uso interno de la
propia célula. En cambio, los polisomas adheridos a las membranas del RER
sintetizan proteínas de secreción y las enzimas de los lisosomas.
Citoesqueleto
Es una red muy compleja y dinámica de microtúbulos y filamentos que atraviesan
el citoplasma de la mayoría de las células eucarióticas. Estas estructuras, que
permiten a la célula mantener su forma y organización interna, es también
responsable de las diversas formas de motilidad celular.
Microtúbulos: Son estructuras cilíndricas, huecas, de longitud variable y 25 nm de
diámetro que se encuentran tanto en células animales como vegetales. La pared
de estos cilindros está formada por numerosas partículas de una proteína llamada
tubulina de la cual existen dos tipos: a y b. La polimerización o ensamblaje de
estas subunidades se produce en los “centros organizadores de microtúbulos”
como ser, los centríolos, cinetosomas y centrómeros. Los microtúbulos, a modo de
esqueleto intracelular, son responsables de la determinación y mantenimiento de
la forma celular. También forman a los husos mitóticos que regulan la migración
de los cromosomas durante la anafase de la mitosis o meiosis; participan en el
transporte de moléculas, gránulos y vesículas por el interior de la célula y
constituyen a los cilios y flagelos.
Microfilamentos: Son delgadas fibras de 4 a 6 nm de diámetro, formadas por
proteínas, principalmente de tipo actina. Los microtúbulos representan la parte
contráctil del citoesqueleto y se les relaciona con las corrientes citoplasmáticas
tales como la ciclosis, movimiento ameboide, separación de las porciones
invaginadas de la membrana plasmática durante los procesos de fagocitosis y
pinocitosis.

27. Filamentos intermedios: Son una clase variada de fibras proteicas, de alrededor de
10 nm de diámetro. Junto con formar parte del citoesqueleto, tienen un papel
fundamental en la regulación de la forma celular por la integración mecánica que
hacen de los diferentes componentes citoplasmáticos. En las células nerviosas,
bajo la forma de neurofilamentos, transportan sustancias a lo largo del axón.
Estos tres tipos de filamentos pueden encontrarse unidos por puntos ocasionales
o ampliamente interconectados por una red tridimensional de finas fibras de 3 a 6
nm de diámetro, probablemente de naturaleza proteica y que constituyen la red o
sistema microtrabecular.
El sistema microtrabecular proporciona un soporte estructural en el cual quedan
suspendidos los organelos y demás fibras del citoesqueleto. Esta dinámica red
permite redistribuir continuamente los organelos y filamentos del citoesqueleto,
según la actividad metabólica de la célula.

28. Centro celular
También llamado centrosoma, sólo se encuentra en la mayoría de las células
animales y sólo en algunas células de vegetales inferiores. En células interfásicas,
se encuentra formado por uno o dos centríolos.
Los centríolos son un par de cilindros huecos, cuya pared está formada por 9
grupos de microtúbulos cada uno de los cuales está compuesto por 3 microtúbulos
alineados en un plano. Generalmente se encuentran dos por célula dispuestos
perpendicularmente entre sí. Los centríolos están relacionados fundamentalmente
con el mecanismo de división celular, organizando durante la mitosis los
filamentos del huso mitótico que sirven como polo de atracción de los
cromosomas.
En algunos protozoos, como en algunas células animales, estas estructuras
modificadas, como cinetosomas, son responsables de la formación y coordinación
de cilios y flagelos.

29. ULTRAESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA

30. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGÁNULOS CELULARES
MEMBRANA
Membrana plasmática: Delgada lámina que recubre la célula. Está formada por
lípidos, proteínas y oligosacáridos. Regula los intercambios entre la célula y el
exterior.
Pared celular: Gruesa capa que recubre las células vegetales. Está formada por
celulosa y otras sustancias. Su función es la de proteger la célula vegetal de las
alteraciones de la presión osmótica.
CITOPLASMA
Hialoplasma: Es el citoplasma desprovisto de los orgánulos. Se trata de un medio
de reacción en el que se realizan importantes reacciones celulares, por ejemplo: la
síntesis de proteínas y la glicolisis. Contiene los microtúbulos y microfilamentos
que forman el esqueleto celular.
Retículo endoplasmático: Red de membranas intracitoplasmática que separan
compartimentos en el citoplasma. Ahí dos clases: granular y liso. Sus funciones
son: síntesis, maduración y transporte de sustancias celulares, en particular
glicoproteínas.
Ribosomas: Pequeños gránulos presentes en el citoplasma, también adheridos al
retículo endoplasmático granular. Intervienen en los procesos de síntesis de
proteínas
Aparato de Golgi: Sistema de membranas similar, en cierto modo, al retículo pero
sin ribosomas. Sirve para sintetizar, transportar y empaquetar determinadas
sustancias elaboradas por la célula y destinadas a ser almacenadas o a la
exportación.
Lisosomas: Vesículas que contienen enzimas digestivas. Intervienen en los
procesos de degradación de sustancias.
Vacuolas: Estructuras en forma de grandes vesículas. Almacenamiento de
sustancias.
Mitocondrias: En ellas se extrae la energía química contenida en las sustancias
orgánicas (ciclo de Krebs y cadena respiratoria).
Centrosoma: Interviene en los procesos de división celular y en el movimiento
celular por cilios y flagelos.

31. Plastos: Orgánulos característicos de las células vegetales. En ellos se realiza la
fotosíntesis.
NÚCLEO: Contiene la información celular.
Nucleoplasma: En él se realizan las funciones de replicación y transcripción de la
información celular. Esto es, la síntesis de ADN y ARN.
Nucleolo: Síntesis del ARN de los ribosomas.
Envoltura nuclear: Por sus poros se realizan los intercambios de sustancias entre
el núcleo y el hialoplasma.