nuclear.. como: mitocondrias, lisosomas, dictiosomas

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1 RESUMEN ESTRUCTURA Y FUNCIÓN CELULAR Robert Hooke a mitad de 1600s, usó por primera vez un microscopio para observar los delgados cortes de un árbol de corcho. Observó diminutos compartimentos a los que denominó cellulae, de ahí el término célula. La célula es la unidad viva más pequeña que conserva las características de la vida Matthias Schleiden, Theodor Schwann, Rudolf Virchow: establecer la TEORÍA CELULAR, la cual propone Todo organismo está formado por una o más células. La célula es la unidad más pequeña que conserva las propiedades de la vida. Las nuevas células surgen de células preexistentes. sus investigaciones condujeron a Por qué las células son tan pequeñas? Relación superficie/volumen: Mientras más grande sea la célula, menor área de superficie hay por unidad de volumen. Más allá de cierto tamaño, el material no puede ser movido hacia afuera o adentro con la suficiente rapidez. Es por esta razón que las células son pequeñas. ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS Todas tienen: Membrana plasmática, una región donde el ADN está almacenado, y citoplasma Según su grado de organización podemos diferenciar dos tipos de células, las procariontes y eucariontes. CELULA PROCARIONTE CELULA EUCARIONTE No tienen núcleo definido Con núcleo definido (delimitado por membrana nuclear.. No tienen organelas membranosas Con organelas y estructuras membranosas como: mitocondrias, lisosomas, dictiosomas Se dividen por fisión binaria Se dividen por mitosis Un cromosoma circular no asociado a proteínas Cromosomas lineales asociados a proteínas histonas Si tienen flagelos es una hebra simple Si tienen flagelos estos tienen estructura 9+2 Son pequeñas de menos de 5 micras de diámetro Son más grandes miden entre 10 a 100 micras de diámetro En las células eucariotas, la compartimentalización que dan las organelas, permite que simultáneamente y en espacios reducidos se realicen varias funciones diferentes. Podemos definir ciertas diferencias básicas entre las células vegetal y animal. BIOLOGIA Estructura y función celular. Transporte a través de la membrana 1

2 CELULA VEGETAL Tiene pared celular Tiene plastidios (cloroplastos, amiloplastos, cromoplastos) Grandes vacuolas Sin centríolo Célula animal CELULA ANIMAL No tiene pared celular No tiene plastidios vacuola muy pequeñas o ausentes Con centríolo a partir del cual se forma el uso acromático célula vegetal Con respecto a la organización interna de células eucariotas podemos encontrar: MEMBRANA CELULAR Delimita a las células y protege su contenido Regula el paso selectivo de sustancias (semipermeable) Establece conexiones con otras células. Es una doble capa de fosfolípidos con proteínas incluidas las cuales funcionan como: Canales para el paso de sustancias hidrosolubles. Bombear sustancias a través de la membrana ya sea en forma pasiva o activa Receptores para anclaje a hormonas o moléculas de señalización. Reconocimiento de células. Uniones físicas entre células. BIOLOGIA Estructura y función celular. Transporte a través de la membrana 2

3 NÚCLEO Mantiene las moléculas de ADN separadas de la maquinaria metabólica del citoplasma Facilita la organización del ADN y su copiado antes de la división celular Está delimitado por la membrana nuclear es una doble membranas (bicapas de lípidos). En la superficie interna tiene sitios de anclaje del ADN. Hay poros que atraviesan las bicapa de las membranas. Dentro del núcleo encontramos una masa densa de material (ARN y proteínas ) llamada nucléolo. Una célula puede tener uno o más nucléolos. Estos están relacionados con el ensamblaje de las subunidades de los ribosomas. Estas subunidades deben pasar a través de los poros para llegar al citoplasma. En el nucleoplasma se encuentra la Cromatina que es todo el ADN + proteínas asociadas que se encuentran en el núcleo. Cuando una célula no está en división, sus cromosomas son muy delgados e indiferenciados. SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS Grupo de organelas membranosas relacionadas, en las cuales los lípidos son ensamblados y las nuevas cadenas peptídicas son modificadas. Los productos son seleccionados y enviados a diferentes destinos. Entre estas organelas se incluyen: Retículo endoplasmático, Aparatos de Golgi, y una serie de Vesículas RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Serie de túbulos membranosos interconectados, que se extienden en el citoplasma. Hay dos tipos: rugoso y liso según tengan o no ribosomas adheridos. Participa en : Transporte intracelular de azúcares, aminoácidos, ATP a sitios de uso o de almacenamiento y en la síntesis de lípidos y proteínas * Retículo endoplasmático rugoso: Algunas cadenas polipeptídicas ingresan a él y son modificadas. Células que se especializan en la secreción de proteínas tienen muchos RE rugosos. * Retículo endoplasmático liso: Participa en el ensamblaje de lípidos. RIBOSOMAS Gránulos no membranosos formados por ARN ribosomal y proteínas Son los sitios en los cuales se lleva a cabo la síntesis de proteínas. BIOLOGIA Estructura y función celular. Transporte a través de la membrana 3

4 APARATO DE GOLGI o DICTIOSOMA Formados por una serie de sacos membranosos apilados. En él se colocan los últimos detalles a las proteínas y lípidos Que proceden del RE. Ahí se empaquetan materiales para ser enviados a los distintos destinos en vesículas. VESÍCULAS Sacos membranosos que se mueven por todo el citoplasma. Entre ellos tenemos: LISOSOMAS: Contienen enzimas digestivas y participan en la digestión celular. PEROXISOMAS: Sacos con enzimas que descomponen ac. grasos y aminoácidos. Producen peróxido de hidrógeno H 2 O 2 que las enzimas descomponen VACUOLA Organela llena de fluido, delimitada por una membrana llamada tonoplasto. En células vegetales usualmente es de gran tamaño y regula el potencial hídrico de la célula, permitiendo que la célula esté turgente o plasmolizada. Contiene materiales ingeridos, secreciones o desechos celulares. En células vegetales pueden contener pigmentos como las antocianinas que son acuoolubles. MITOCONDRIA Organela delimitado por doble membrana. La membrana externa es lisa y la membrana interna se pliega formando crestas. En esta organela se lleva a cabo la oxidación gradual de moléculas orgánicas (glucosa) y la síntesis de ATP (Respiración celular.). Estas reacciones requieren de oxígeno PLASTIDIOS Son organelas típicas de células vegetales, están delimitadas por dos membranas y las hay coloreadas e incoloras. Entre ellas están: *CLOROPLASTOS Contiene sacos membranosos apilados llamados tilacoides granales, donde ocurre la fase luminosa de la fotosíntesis La parte fluida se denomina estroma, donde se encuentra el complejo enzimático que participa en el ciclo de Calvin o fase oscura de la fotosíntesis. Participa en el proceso de fotosíntesis. CROMOPLASTOS Plastidios vegetales coloreados muy pequeños, que contienen pigmentos carotenoides los que dan coloraciones amarillas, anaranjadas, rojas a flores, frutos y otros órganos vegetales. BIOLOGIA Estructura y función celular. Transporte a través de la membrana 4

5 AMILOPLASTOS Plastidios incoloros que almacenan gránulos de almidón en células vegetales. OLEOPLASTAS Plastidios incoloros que almacenan grasas o aceites. PARED CELULAR Componente estructural que rodea la membrana plasmática de las células de plantas, algunos hongos y algunos protista. La pared de células vegetales está compuesta principalmente por fibras de celulosa inmersas en una matriz de hemicelulosa y sustancias pépticas. CITOESQUELETO Presente en todas las células eucariotas. Fundamental para mantener la forma celular y la organización interna de las células. Permite el movimiento ordenado de las organelas dentro de las células, y en algunos casos la movilidad celular. Entre los elementos que constituyen el citoesqueleto están: Microtúbulos que son elementos más largos, compuestos por la proteína tubulina y están Involucrados en la motilidad (Cilios y flagelos) Constituyen el uso acromático Contribuyen a mantener la forma celular. Microfilamentos son elementos más finos del citoesqueleto, compuestos por la proteína actina Participan en el movimiento, formación y mantenimiento de la forma celular FLAGELOS Y CILIOS Los flagelos Estructuras para movilidad celular Estructura interna En corte transversal tienen 9 pares de microtúbulos rodeando a dos microtúbulos centrales. Los cilios son como pequeños pelitos y los flagelos son mucho más largos. Los Pseudópodos Algunos organismos celulares como las amebas, forman pseudópodos ( falsos pies ) Lóbulos temporales e irregulares que funcionan para la locomoción y captura de las presas Los pseudópodos se mueven cuando los microfilamentos se estiran dentro de la célula y las proteínas motoras adheridas a los microfilamentos acarrean la membrana plasmática con ellos BIOLOGIA Estructura y función celular. Transporte a través de la membrana 5

6 Términos básicos relacionados con transporte a través de la membrana. Difusión Movimiento de partículas de una región donde están en mayor concentración hacia otra región de menor concentración. La difusión puede implicar o no la participación de una membrana semipermeable. Cuando la difusión es de un fluido a través de una membrana semipermeable, se llama Osmosis. Cuando la difusión es de solutos a través de una membrana semipermeable se llama Diálisis. A través de una membrana la difusión puede ser simple cuando lo que difunde es agua, gases disueltos o moléculas liposolubles que fácilmente atraviesan la doble capa de fosfolípidos. O 2 En ocasiones, la difusión de ciertas moléculas debe de hacerse a través de canales hidrofílicos que forman las proteínas que atraviesan la membrana. Esta se denomina difusión facilitada. agua La osmosis puede darse tanto por difusión pasiva como por difusión facilitada a través de proteínas de membrana llamadas acuaporinas. El transporte a través de la membrana puede ser transporte pasivo, cuando no requiere el uso de energía, este es el caso de la difusión. En los casos que se requiere energía (ATP) para que moléculas puedan atravesar la membrana semipermeable, ese tipo de transporte se llama transporte activo. Ejemplos de transporte activo. El paso de moléculas o iones a través de la membrana en contra de gradiente de concentración. Este transporte ocurre con la participación de proteínas de la membrana que acoplan el uso de energía con el paso de dichas moléculas en contra de gradiente de concentración. BIOLOGIA Estructura y función celular. Transporte a través de la membrana 6

7 En ocasiones materiales extracelulares ingresan a la célula a través de pequeñas vesículas que se forman en la membrana las cuales engloban el material extracelular y lo pasan al interior de la célula. Este proceso se llama ENDOCITOSIS. La endocitosis de líquidos se conocida como PINOCITOSIS. Fluido extracelular Endocitosis de pequeñas partículas Pinocitosis Usualmente cuando las partículas que ingresan por esta vía a la célula son grandes y la célula tiene que formar extensiones del citoplasma llamados pseudópodos para atraparlas, el término que se utiliza es FAGOCITOSIS. Fluido extracelular Partícula a englobar Citoplasmas Pseudópodo Cuando el proceso implica es a la inversa, donde materiales intracelulares son envueltos en pequeñas vesículas la cual se desplaza hacia la membrana celular con la cual se fusiona para verter su contenido al exterior, ese proceso se denomina EXOCITOSIS BIOLOGIA Estructura y función celular. Transporte a través de la membrana 7

8 TONICIDAD Se refiere a las concentraciones relativas de soluto en dos líquidos. Cuando dos líquidos que se encuentran en lados opuestos de una membrana difieren en concentración de solutos Isotónica : Ambas soluciones tienen igual concentración de solutos Hipotónico: La solución que tiene menor concentración de solutos Hipertónico: La solución que tiene mayor concentración de solutos Efecto de la ósmosis en células vegetales y animales. Cuando una célula vegetal se encuentra en un medio hipotónico, el agua tiende a entrar por osmosis a la célula y la vacuola se llena de agua. Se dice entonces que esas células están turgentes. Cuando una célula vegetal se encuentra en un medio hipertónico, el agua tiende a salir de la vacuola hacia el fluido extracelular. En su viaje de salida parte del agua se va acumulando entre pared celular y membrana celular lo que ocasiona que el citoplasma se contraiga en el centro de la célula. Se dice entonces que esta célula está plasmolizada. Células turgentes Células plasmolizadas Célula en solución hipotónica Célula en solución hipertónica En el caso de las celulas animales como ellas no tienen pared celular que controle la entrada de fluidos, en un medio hipotónico la célula animal sufre lisis y en un medio hipertónico la célula se contrae se dice que está crenada. Ej globulos rojos en soluciones de diferente tonicidad Al salir agua la célula se contrae. Crenación La célula conserva su forma normal Las células se hinchan y pueden sufrir lisis BIOLOGIA Estructura y función celular. Transporte a través de la membrana 8