Célula Todas las células comparten dos características esenciales. La primera es una membrana externa, la membrana celular -o membrana plasmática- que separa el citoplasma de la célula de su ambiente externo. La otra es el material genético -la información hereditaria- que dirige las actividades de una célula y le permite reproducirse y transmitir sus características a la progenie.
Procariota y Eucariota En las células procarióticas, el material genético se encuentra en forma de una molécula grande y circular de ADN a la que están débilmente asociadas diversas proteínas. El material genético no está contenido dentro de un núcleo rodeado por una membrana, aunque está ubicado en una región definida llamada nucleoide. No contiene orgánulos internos rodeados por membrana como ocurre en las células eucarióticas. Dentro de la célula eucariótica, el material genético está rodeado por una doble membrana, la envoltura nuclear, que lo separa de los otros contenidos celulares en un núcleo bien definido. En las células eucarióticas, por el contrario, el ADN es lineal y está fuertemente unido a proteínas especiales.
La Escherichia coli es un procariota heterotrófico que resulta ser el más estudiado de todos los organismos vivos. El material genético (ADN) se encuentra en la zona más clara, en el centro de cada célula. Esta región no delimitada por membrana se llama nucleoide
A) Algunas células procariotas dibujadas a escala. B) Micrografía electrónica de una sección longitudinal de una bacteria (Escherichia coli), en la que podemos observar el ADN concentrado en la zona más clara.
Procariotas Bacterias y cianobacterias. Eucariotas Protistas, hongos, plantas, animales. Generalmente el tamaño es de 1-10 µm. Tamaño de 5-100 µm. Metabolismo anaeróbico ó aeróbico. Metabolismo aeróbico. Pocos o ningún orgánulo. Orgánulos presentes, núcleo, mitocondrias, cloroplastos, retículo endoplasmático, etc. ADN circular en el citoplasma. ADN lineal, organizado en cromosomas y rodeado por la envoltura nuclear. Moléculas muy largas que contienen regiones de ADN con regiones no codificantes. ARN y proteínas sintetizados en el mismo compartimento ARN sintetizados y procesados en el núcleo, proteínas sintetizadas en el citoplasma.
Organización biológica de la célula animal Tamaño: entre 2 µ y varios mm. En general: entre 5-30 µ. Partes fundamentales: Citoplasma y Núcleo (presencia variable)
Organización biológica de la célula animal
Una célula es una unidad autónoma, relativamente independiente, rodeada por una membrana que regula el paso de sustancias hacia el interior y hacia el exterior. La membrana celular, o plasmática, es esencial en la vida celular. No solamente define los límites de la célula, sino que además permite que la célula exista como una entidad diferente de su entorno. Esta membrana regula el tránsito de sustancias hacia fuera y hacia adentro de la célula. En las células eucarióticas, además, define los compartimientos y organelas. Las membranas del retículo endoplasmático, del complejo de Golgi, de las mitocondrias y de otros orgánulos delimitados por membrana mantienen las diferencias características entre los contenidos de cada orgánulo y el citosol.
SISTEMA DE MEMBRANAS Ergatoplasma (retículo endoplásmico): sistema de membranas desde la membrana nuclear hasta la plasmática. A él se unen el núcleo y todas las organelas citoplásmicas. REL: secreción de sustancias lipídicas (cuerpo lúteo) y glucídicas (células hepáticas). RER: secreción de sustancias proteicas
El cuerpo más grande dentro de la célula es el núcleo. Está rodeado por una membrana doble, la envoltura nuclear, cuya membrana externa es continua con el retículo endoplásmico. Dentro de la envoltura nuclear se encuentran un nucléolo, que es el sitio donde se forman las subunidades de los ribosomas. El núcleo tiene dos funciones fundamentales en la célula, portar la información genética, y asegurar que se sinteticen las moléculas complejas que requiere dicha célula.
NÚCLEO Nucleolo: Formación de subunidades ribosómicas Cromatina: Complejo de ADN y Proteínas Membrana nuclear: Sistema de doble membrana
Corte ultrafino de célula de mamífero, observada al microscopio electrónico.
Es el contenido de una célula que se halla delimitado por la membrana plasmática y en el que se encuentran las organelas subcelulares. En el citoplasma se pueden distinguir el citosol, las organelas y el citoesqueleto. El citosol es una solución acuosa rica en proteínas, iones y otras moléculas. Las vesículas y las vacuolas, el retículo endoplasmático, el complejo de Golgi y los lisosomas son organelas que constituyen el sistema de endomembranas. Los ribosomas, los peroxisomas, las mitocondrias y los plástidos son otros tipos de organelas.
El retículo endoplasmático consiste en una red de sacos aplanados, tubos y canales interconectados, es característico de las células eucariontes. La cantidad de retículo endoplasmático de una célula aumenta o disminuye de acuerdo con la función y la actividad celular. La membrana del RE se halla en continuidad estructural con la membrana externa de la envoltura nuclear y está especializada en la sintesis y el transporte de lípidos y proteínas de membrana. La membrana de RE constribuye de forma importante a la formación de las membrans de las mitocondrias y de los peroxisomas, ya que produce los lípidos de estos orgánulos.
RETICULO ENDOPLASMICO RUGOSO Complejo sistema de membranas donde se sintetizan proteínas
Micrografía electrónica de un corte de mamífero, mostrando zonas lisas y zonas rugosas del retículo endoplasmático. Las zonas lisas están implicadas en el metabolismo lipídico. Las regiones rugosas, tapizadas de ribosomas, son lugares de síntesis de proteínas.
El complejo de Golgi interviene en la síntesis y empaquetamiento de moléculas destinadas a ser segregadas por la célula, así como el transporte de proteínas recién sintetizadas hacia el compartimento celular adecuado. Alrededor del complejo de Golgi se encuentran numerosas vesículas pequeñas rodeadas de membrana. Se cree que transportan material desde el complejo de Golgi a los diferentes compartimentos de la célula.
APARATO DE GOLGI Centro de empaquetamiento o compactación de moléculas
Micrografía electrónica de un corte ultrafino de una célula de mamífero, mostrando el ap. de Golgi, que está compuesto por sáculos membranosos aplanados dispuestos en múltiples filas.
Son vesículas relativamente grandes, formadas en el complejo de Golgi, contienen enzimas hidrolíticas a las que aíslan de la célula y están implicados en las actividades digestivas intracelulares. Están implicadas en la degradación de proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos. Requieren un medio ácido. Los lisosomas tienen un ph interno cercano a 5. Las enzimas no destruyen la membrana de los lisosomas que las contienen. En los glóbulos blancos, intervienen en la digestión de bacterias.
Son vesículas limitadas por membrana que contienen enzimas oxidativas que participan en la degradación de los ácidos grasos y el peróxido de hidrógeno que se forma durante el proceso. También degradan sustancias tóxicas como el etanol.. Los peroxisomas son particularmente abundantes en las células hepáticas, donde participan en la desintoxicación de algunas sustancias, como el etanol.
Son las centrales energéticas de todas las células eucariotas; utilizan la energía obtenida combinando oxígeno con moléculas nutritivas para producir ATP. Las moléculas orgánicas se degradan y se libera la energía química contenida en sus enlaces químicos mediante un proceso que consume oxígeno: la respiración celular. Las mitocondrias presentan dos membranas, la interna está plegada hacia adentro y forma crestas en cuya superficie ocurre la respiración. La energía liberada durante la degradación es almacenada en el ATP.
MITOCONDRIAS Ocurren las reacciones químicas que suministran energía para las actividades celulares
El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos que se extienden a través del citoplasma., formando un entramado denso. A pesar de que esta red le confiere a la célula una estructura tridimensional altamente ordenada, no es rígida, ni permanente. Es una estructura dinámica, que cambia y se desplaza de acuerdo con las actividades de la célula. Elementos que componen el citoesqueleto: filamentos de actina, microtúbulos y filamentos intermedios.
Los filamentos de actina o microfilamentos, están presentes en una gran variedad de células, incluyendo células vegetales. Aparecen como proteínas flexibles. Participan no solamente en el mantenimiento de la organización citoplásmica, sino también en la movilidad celular y en el movimiento interno de los contenidos celulares. En algunos casos, haces de otra proteína, conocida como miosina, actúan con los filamentos de actina para producir el movimiento celular.
En este corte esquemático de una célula se puede observar la disposición de los tres elementos principales del citoesqueleto
CITOESQUELETO Red de filamentos proteicos que ocupa todo el citoplasma
Son cilindros largos y huecos formados por una proteína, tubulina. Los microtúbulos son componentes claves de los cilios y flagelos, estructuras permanentes usadas para la locomoción por muchos tipos de células. Estas estructuras largas y delgadas, presentes en las células ecucarióticas, se extienden desde la superficie de muchos tipos de células eucarióticas. Los cilios y flagelos tienen la misma estructura, sólo que, cuando son cortos y aparecen en cantidades grandes se los llama cilios y cuando son más largos y más escasos se los llama flagelos.
CICLIOS- FLAGELOS
CENTRIOLOS Intervienen en la división celular