Tema 8

CIC JULIO SÁNCHEZ MATAS
FUNCIONES BÁSICAS DE LAS CÉLULAS
A) FUNCIÓN DE RELACIÓN
Las células pueden percibir cambios del medio externo
que los rodea y responder frente a ellos
Ante un estímulo ya sea
físico (cambios de
temperatura, luz…) o
químico ( cambios de pH,
sustancias tóxicas:.)
existe una respuesta

Las respuestas pueden ser:
-estáticas: La célula reacciona formando una
estructura protectora y pasando a vida latente
hasta que las condiciones vuelvan a ser favorables
-Dinámicas: la célula reacciona efectuando un
movimiento llamado tactismo

Estos movimientos pueden ser
a)Movimientos ameboideos: la célula emite un falso pie o
pseudópodo, producto del desplazamiento del citoplasma
hacia el lado de donde sale el pie
b)Movimientos vibrátiles se producen en células que
tienen cilios o flagelos
c)Movimientos contráctiles provocan el acortamiento de
la célula

b) FUNCIÓN DE NUTRICIÓN
La nutrición celular es el proceso por el que las células
obtienen los nutrientes del medio y realizan las
transformaciones necesarias de los mismos con el fin de
sintetizar sus propias biomoléculas y obtener energía
Según el origen de la materia que se utiliza tenemos:
a)Autótrofa: A partir de materia inorgánica se fabrica
materia orgánica
b)Heterótrofa: Fabrican su materia a partir de materia
orgánica ya elaborada

Según la fuente de energía que se utiliza
a) Fotosintéticas: la energía la obtienen de la luz solar
b) Quimiosintéticas: la energía se obtiene a partir de
reacciones químicas de oxidación
El proceso de nutrición se lleva a cabo en varias
etapas: ingestión, digestión, metabolismo y excreción
de las sustancias de desecho

a) Ingestión
Captura de nutrientes por parte de la célula
- Para partículas pequeñas
1.- Transporte pasivo: sin gasto de energía y a favor de
gradiente: El paso de sustancias del medio más
concentrado al menos hasta igualar concentraciones
- Simple paso a través de la mb: oxígeno y dióxido de
carbono o bien a través de una proteínas llamadas
canales
-Facilitada: mediante unas
proteínas llamadas
transportadoras o “carriers”Sin
gasto de energía: aas

2.- Transporte activo: Con gasto de energía (ATP) y
encontra de gradiente. Requiere de unas proteínas
llamadas bombas (Na-K)
Partículas grandes: Macromoléculas, bacterias o restos
celulares
Endocitosis: Es el proceso por
el que la célula capta partículas
del medio externo mediante una
invaginación de la membrana en
la que se engloba la partícula a
ingerir.
Se produce la estrangulación de la invaginación
originándose una vesícula que encierra el material
ingerido. Según la naturaleza de las partículas
englobadas, se distinguen diversos tipos de endocitosis

1.Pinocitosis. Implica la ingestión de líquidos y
partículas en disolución por pequeñas vesículas
revestidas de clatrina.
2.Fagocitosis. Se forman grandes vesículas revestidas
o fagosomas que ingieren microorganismos y restos
celulares.

B) Digestión
Consiste en la descomposición de materia orgánica
compleja en moléculas más sencillas
Se produce en los lisosomas que se fusionan con la
vacuola alimenticia formando una vacuola digestiva
dónde se descompone la materia orgánica.

Los productos resultantes de la digestión pueden
salir de la vacuola y pasar al citosol y si son
productos de desecho, salir de la célula mediante
exocitosis

c) Metabolismo
Conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en
las células que permiten la obtención de energía y el
mantenimiento de las estructuras y funcionalidad
celular
Hay dos tipos de reacciones metabólicas:
a)anabolismo: La célula fabrica sus componentes a
partir de nutrientes con gasto de energía.
Fotosíntesis
b)Catabolismo: Proceso mediante el cual los
compuestos químicos se rompen en componentes más
sencillos liberándose energía. Respiración y
fermentación

Las molécula energética más utilizada es el ATP que es
un nucleótido formado por la adenina, ribosa y un
grupo de tres fosfatos que se unen entre sí mediante
enlaces de alta energía es decir enlaces inestables
que liberan energía al ser hidrolizados (rotos)

d) Excreción
Consiste en la eliminación de los nutrientes que no ha
utilizado y los productos de desecho que se forman
durante el metabolismo
Son expulsados de la célula mediante vacuolas por
exocitosis ( fusión de las vacuolas con la membrana
plasmática) o atravesando la membrana plasmática

c) FUNCIÓN DE REPRODUCCIÓN
Las células pueden dividirse y reproducirse dando lugar
a nuevas células hijas con características semejantes a
las de sus progenitores
Las células por tanto tienen lo que denominamos ciclo
celular (Conjunto de fenómenos de duración muy
variable que tiene lugar en el período que se inicia tras
la división celular y finaliza al acabar la siguiente
división)

Se pueden distinguir dos fases : fase de reposo o
interfase y fase de división o fase mitótica (fase M)
1. La interfase
Es el periodo comprendido entre dos divisiones
consecutivas: es un periodo que se caracteriza por la
intensa actividad metabólica y por la síntesis de ADN
Se dividen en tres fases: G1, S y G2
a) El período G1, llamado
primera fase de
crecimiento,. La célula
aumenta de tamaño, se
sintetiza nuevo material
citoplásmatico, sobre todo
proteínas y ARN.

b) El período S o de síntesis, en el que tiene lugar la
duplicación del ADN. Cuando acaba este período, el
núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de
ADN que al principio
c) El período G2, o segunda fase de crecimiento, en el
cual se sigue sintetizando ARN y proteínas; el final de
este período queda marcado por la aparición de cambios
en la estructura celular ,que se hacen visibles con el
microscopio y que nos indican el principio de la mitosis o
división celular

2.- División celular
Incluye la división del núcleo o mitosis y la división del
citoplasma o citocinesis
a) La mitosis es un proceso de división del núcleo por el cual
se conserva la información genética contenida en sus
cromosomas, que pasa de esta manera a las sucesivas células
a las cuales la división celular va a dar origen.
El proceso tiene lugar por medio de una serie de operaciones
sucesivas que se desarrollan de una manera continua, y que
para facilitar su estudio han sido separadas en varias etapas.

1-PROFASE: La envoltura nuclear comienza a
desestructurarse y la cromatina se empieza a
condensarse: formando los cromosomas
En las células animales , los centriolos ya duplicados
emigran hacia los polos. Entre ambos centriolos se
organiza un sistema de microtúbulos que dará lugar al
huso acromático
Al final de la profase la envoltura nuclear y los nucléolos
han desaparecido

2.-METAFASE. La cromatina alcanza el máximo grado de
condensación : los cromosomas son claramente visibles y se
comprueba que están formados por dos cromátidas.
Los cromosomas se unen a los microtúbulos del huso por el
centrómero y emigran al plano ecuatorial de la célula. Allí
se ordenan formando la placa metafásica

3.-ANAFASE: los microtúbulos del huso se acortan y
tiran de cada una de las cromátidas hasta que se
separan.
Las cromátidas son arrastradas a cada uno de los polos
Adoptan una forma de V con el vértice hacia los polos

4.-TELOFASE
Los dos grupos de cromátidas, comienzan a
descondensarse, se reconstruye la membrana nuclear, y
reaparecen los nucléolos. A continuación tiene lugar la
división del citoplasma.

B) Citocinesis o plasmotomía
En este proceso los orgánulos citoplasmáticos se reparten
de forma un tanto aleatoria. En cualquier caso, cada célula
hija ha de recibir al menos alguna mitocondria, algún
cloroplasto (en células vegetales) y algunas vesículas del
complejo de Golgi y del retículo endoplasmático, ya que
todos estos orgánulos membranosos sólo se podrán
regenerar y multiplicar luego a partir de otros.
En las células animales la citocinesis se lleva a
cabo mediante un anillo de filamentos
contráctiles que poco a poco van
estrangulando la célula por su plano
ecuatorial, hasta que, finalmente, se separa
en dos células hijas, cada una con su
correspondiente núcleo.

La citocinesis de las células vegetales está condicionada
por su pared celular rígida, por lo que no se pueden
estrangular como las células animales. En este caso, a
partir del complejo de Golgi, se va formando una placa
celular llamada fragmoplasto que separa las dos células
hijas.

3.- Meiosis
Para evitar que el número de cromosomas se duplique
una y otra vez de forma inviable, será necesario un
proceso inverso a la fecundación, que reduzca el
número de cromosomas a la mitad. Ese proceso es la
meiosis.
La meiosis surge como un proceso
necesario para la reproducción sexual de
los organismos Básicamente, durante la
meiosis, una célula diploide (2n), con dos
cromosomas homólogos de cada tipo, dará
origen a cuatro células haploides
(n),diferentes entre sí y diferente de la
célula madre.

La meiosis es en realidad una doble división (de las cuales
la segunda es como una mitosis normal) que se da
exclusivamente en células diploides.
El proceso comienza igual que la mitosis, es decir, con una
replicación previa de todas las cadenas de ADN al final de
la interfase, de manera que al comenzar la división
tenemos doble número de cadenas; tras la duplicación
comienza la meiosis.

-Primera división meiótica. En esta
división se distinguen:
Profase I. Los cromosomas se van
condensando, se hacen visibles con
sus dos cromátidas
Cada pareja de cromosomas
homólogos se reconocen, y se van
apareando o uniendo a lo largo de
toda su longitud, mediante el
proceso de sinapsis cromosómica,
originando un bivalente de dos
cromosomas y cuatro cromátidas.

Ahora tendrá lugar un acontecimiento de gran
trascendencia: el entrecruzamiento cromosómico en
el que los cromosomas no hermanos (uno de origen
paterno y otro materno) intercambian fragmentos de
cromátidas, recombinándose la información
hereditaria procedente del padre y de la madre.
Posteriormente los cromosomas se separan en
algunos puntos y permanecen unidos en los puntos
donde se ha producido el intercambio llamados
quiasmas.

Metafase I. Los cromosomas se
disponen en el plano ecuatorial de
la célula, pero, al contrario de la
mitosis, los microtúbulos del huso
se unen por un solo lado al
cinetocoro de los cromosomas.
Anafase I. Se separan los
quiasmas y un juego completo de
cromosomas se desplaza hacia
cada polo de la célula.

Telofase I. Se forman dos núcleos
y, en la mayoría de los casos,
también se divide el citoplasma
originándose dos células con un
número n de cromosomas, cada uno
con dos cromátidas.
Segunda división meiótica. Se inicia sin que se produzca
una replicación previa del ADN de los cromosomas
resultantes de la división anterior. En ella se distinguen:
Profase II. Es muy breve, los cromosomas se
descondensan, las membranas nucleares se rompen y se
forman nuevos microtúbulos del huso.
Metafase II. Los cromosomas se alinean en la placa
metafásica. Pero ahora los microtúbulos del huso se unen
por ambos lados a cada cromosoma.

Anafase II. Se separan las
cromátidas de cada
cromosoma y se dirige un
juego completo a cada polo de
ambas células.
Telofase II. Se forman
nuevas envolturas nucleares y
se originan, finalmente, cuatro
núcleos (y generalmente
cuatro células separadas)
haploides

d) EVOLUCIÓN CELULAR
Las primeras formas de vida debieron ser autótrofas
quimiosintéticas que surgieron alrededor de los
volcanes a gran profundidad y a temperaturas
elevadas
Su nutrición era a partir de
elementos inorgánicos que
oxidaban y de los que
obtenían energía
Luego surgieron otros autótrofos que utilizaban la luz
como fuente de energía ( autótrofos fotosintéticos) La
diversificación de los autótrofos fomentó el surgimiento
de los hetrótrofos

Como consecuencia de la fotosíntesis, se empezaría a
liberar oxígeno que se iría acumulando en la
atmósfera. Para algunos organismos el oxígeno
resultaría tóxico, pero otros adquirirían la capacidad
de utilizarlo y aparecerían así los procesos de
respiración aeróbica

A partir de los organismos procariotas se formaron los
eucariotas. Esto puede ser explicado por la teoría
endosimbiótica formulada Por Lynn Margulis
Según esta teoría , algunas células procariotas no
fotosintéticas, pudieron volverse depredadoras,
fagocitando a otras células procariotas.
En algunos organismos se pudo establecer una relación de
simbiosis entre al presa y el depredador

Las células atrapadas se fueron especializando en
diferentes funciones y dieron lugar a distintos
orgánulos celulares como las mitocondrias y los
cloroplastos

A partir de estas primeras formas de vida eucariotas
surgirían , formados por la unión de muchas células
formando colonias, en las que no hay reparto de
trabajo
Según las células se van
especializando en
realizar determinadas
funciones aparecen los
tejidos ( estructuras de
los primeros organismos
como las esponjas)

A medida que los organismos se van complicando surge
la necesidad de crear estructuras más especializadas
como órganos, aparatos y sistemas

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