La célula es la unidad de vida, es decir, es la parte más pequeña de los seres vivos que presenta las características propias de los mismos. Todos los organismos están constituidos por una o más células. TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR: Rasgos comunes de células procariotas y eucariotas. Membrana plasmática. Citoplasma (ribosomas) Material genético (ADN). CÉLULAS PROCARIOTAS: bacterias y cianobacterias. Células pequeñas y sencillas. Membrana plasmática rodeada de la pared celular, con unas invaginaciones denominadas mesosomas, donde se localizan los enzimas para la respiración celular. A veces hay una envoltura más externa: la cápsula. El citoplasma contiene ribosomas, y unas laminillas membranosas donde se sitúa la clorofila y otros pigmentos. El material genético es un ADN circular, que se denomina ADN bacteriano, y está en contacto con el citoplasma, no tiene un núcleo diferenciado. CÉLULAS EUCARIOTAS: La característica fundamental de las células eucariotas reside en la existencia de un conjunto de membranas que dividen el interior celular en numerosos compartimentos, especializados en distintas funciones, denominados orgánulos. Cada orgánulo realiza su función mediante un conjunto de reacciones químicas relacionadas entre sí, cada una de las cuales está catalizada por una enzima. Las células eucariotas tienen un núcleo bien definido (se le considera un orgánulo), con varios cromosomas, cuyo número caracteriza a las especies. Hay dos tipos: eucariota animal y eucariota vegetal. DIFERENCIAS ENTRE EUCARIOTA ANIMAL Y VEGETAL Célula animal Sin pared celular Sin plastos Con vacuolas poco desarrolladas Con centrosomas Célula vegetal Con pared celular de celulosa Con plastos Con vacuolas muy desarrolladas Sin centrosomas MEMBRA A PLASMÁTICA: finísima lámina que separa la célula del medio exterior, y permite el paso de nutrientes y otras sustancias a su través. Está formada por una doble capa de lípidos y también lleva proteínas. Funciones: aislar la célula del exterior, permitiendo la existencia de un medio interno, y ejercer la selección de sustancias que van a pasar al interior (permeabilidad selectiva). CITOPLASMA: El medio interno de la célula. Tienen consistencia de líquido viscoso formado por agua, proteínas y sales minerales. En el se aprecia una trama de microtúbulos y microfilamentos que sirve de esqueleto interno de la célula, por lo cual recibe el nombre de citoesqueleto. 1
ORGÁ ULOS MEMBRA OSOS: RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO: Es el conjunto de espacios en forma de cisternas y canales, rodeados por una membrana e intercomunicados entre sí. Si tiene adosados ribosomas se denomina retículo endoplasmático rugoso, y si no es así, retículo endoplasmático liso. Sus funciones son: acumular, transformar y transportar sustancias (proteinas), sintetizar lípidos y soporte mecánico. APARATO DE GOLGI: Es un conjunto de sáculos y cisternas, rodeados de una membrana, apilados y situados cerca del núcleo. Dichos apilamientos se denominan dictiosomas. Función: secreción celular y formación de lisosomas. LISOSOMAS: Son vesículas esféricas formadas por una membrana. En su interior poseen gran cantidad de enzimas hidrolíticas. Tienen una función digestiva. MITOCONDRIAS: Son orgánulos de forma oviel limitados por dos membranas. La interna forma unos repliegues denominados crestas mitocondriales. El interior se denomina matriz mitocondrial. Función: respiración celular, produción de energía degradando la materia orgánica. ORGÁ ULOS O MEMBRA OSOS: RIBOSOMAS: Son pequeños gránulos formados por dos subunidades y constituidos por proteínas y ARN. Función: síntesis de proteínas. CENTROSOMA: Es un orgánulo formado por dos pequeños cilindros denominados centríolos, constituidos por microtúbulos de proteína. De los centríolos parten unos filamentos, que constituyen el áster (división celular). Forman los cilios y flagelos, y organiza el citoesqueleto. ÚCLEO: Consta de: Una membrana nuclear, doble, con poros, comunicada con el retículo endoplasmático. La cromatina: largas fibras de ADN unidas a proteínas. El jugo nuclear, que rodea la cromatina. El nucleolo, uno o varios, que es un acúmulo de ARN. Función: dirigir las funciones celulares. ESTRUCTURAS DE LA CÉLULA EUCARIOTA VEGETAL PARED CELULAR: Es una cubierta rígida formada por una red de fibras de celulosa incluidas en una matriz de otros glúcidos. Presenta varias capas sucesivas. La más externa se llama lámina media y sirve de unión entre las células. En los hongos la pared celular está formada por quitina. La pared celular no es continua. Presenta una serie de interrupciones, plasmodesmos, que permiten poner en contacto el citoplasma de dos células adyacentes e intercambiar agua y metabolitos. Función: constituir una especie de esqueleto externo, dando protección y sostén mecánico. PLASTOS: Tienen capacidad para sintetizar y almacenar sustancias. Los hay incoloros (leucoplastos, raíces que almacenan almidón), y coloreados (cromoplastos, de los pétalos) y cloroplastos. CLOROPLASTOS: son un tipo de plastos cargados de clorofila. Tienen forma oval y están delimitados por dos membranas. En su interior está el estroma, sustancia viscosa donde se aprecia 2
una serie de vesículas aplanadas denominadas tilacoides. Estos pueden apilarse formando los grana. Los cloroplastos son responsables de la fotosíntesis. EL SISTEMA VACUOLAR: Está formado por una serie de vesículas rodeadas por una membrana, en cuyo interior se almacen productos celulares con funciones diversas: líquidos salinos, pigmentos, taninos, etc. EL PASO DE LA CÉLULA PROCARIOTA A LA EUCARIOTA Carl Woese (1980) denominó protobionte o progenote al antepasado común de todos los organismos y representaría la unidad viviente más primitiva, pero dotada ya de la maquinaria necesaria para realizar la transcripción y la traducción genética. De este tronco común surgirían en la evolución tres modelos de células procariotas : arqueas urcariotas bacterias Durante un período de más de 2000 millones de años, solamente existieron estas formas celulares, por lo que se puede pensar que se adaptaron a vivir en todos los ambientes posibles y "ensayarían" todos los posibles mecanismos para realizar su metabolismo. La evolución celular se produjo en estrecha relación con la evolución de la atmósfera y de los océanos. La teoría más aceptada es que : 1. las primeras células serían heterótrofas anaerobias, utilizarían como alimento las moléculas orgánicas presentes en el medio. Como estas moléculas terminarían por agotarse, podría haber ocurrido una primera crisis ecológica, si no hubiera sido porque en algún momento de la evolución celular... 2. algunas células aprendieron a fabricar las moléculas orgánicas mediante la fijación y reducción del CO 2. Se iniciaba así la fotosíntesis, como un proceso de nutrición autótrofa. El empleo del agua en la fotosíntesis como donante de electrones, tuvo 3
como origen la liberación de O 2 y por tanto la transformación de la atmósfera reductora en la atmósfera oxidante que hoy conocemos. Empezón una revolución del oxígeno que causaría la muerte de muchas formas celulares para las que fue un veneno, otras se adaptarían a su presencia y... 3. algunas células aprendieron a utilizarlo para sus reacciones metabólicas, lo que dio lugar a la respiración aerobia, realizando una nutrición heterótrofa aerobia. Estas formas celulares tienen organización procariota y son de pequeño tamaño. A partir de ellas, se piensa que evolucionaron las células eucariotas. 4
LA CO DICIÓ CELULAR DIFERENCIACIÓN CELULAR: Los organismos pluricelulares no pueden ser considerados simplemente como un conjunto de células, pues representan una división del trabajo fisiológico. Se entiende por diferenciación celuar el conjunto de procesos que conducen a que las células adquieran formas y funciones diferentes y específicas, lo cual ocurre durante el desarrollo embrionario. Las distintas células se diferencian básicamente por su contenido proteico, que es la causa de su peculiar morfología y fisiología. Todas las células poseen exactamente la misma información genética y, en consecuencia, células con los mismos genes fabrican distintos productos génicos, es decir, distintas proteínas. Por tanto, aunque algunos genes se expresan en todas las células de un individuo, otros genes se expresan solo en determinados tipos celulares. Así, en células diferenciadas de distinto modo hay activos diferentes genes. El mecanismo de diferenciación celular, consistente en procesos ordenados de activación y represión de genes, dista mucho de estar aclarado. ORGANIZACIÓN DE LOS SERES PLURICELULARES: Un organismo pluricelular, es necesaria la cooperación de todas sus células integrantes. Hay distintos niveles de organización: Tejido: conjunto de células especializadas de una determinada manera, que realizan un trabajo específico. Órgano: asociación de diferentes tejidos, que actúan de forma coordinada para llevar a cabo una actividad concreta. Aparato o sistema de órganos: conjunto de varios órganos, que cooperan en la realización de una función determinada. Organismo: los distintos aparatos y sistemas son complementarios y están perfectamente coordinados, de modo que, en conjunto constituyen una unidad: el cuerpo del ser pluriceluar, que realiza las funciones vitales. En resumen, los organismos pluricelulares presentan dos características esenciales: sus células se especializan y cooperan. 5
A EXO: IMÁGE ES Y FOTOGRAFIAS Célula procariota. E. coli en microscopio E. coli en microscopio electrónico Célula eucariota vegetal. Célula eucariota animal 6
Mitocondria en microscopio electrónico Cloroplastos en microscopio electrónico 7
Aparato de Golgi en microscopio electrónico Retículo endoplasmático rugoso en microscopio electrónico 8
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