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CARRERA: Masoterapia Clínica RAMO: AnatomofisiologíaDOCENTE: Pía Rubio CURSO: I Semestre 2011
NOMBRE DE LA GUIA: La Célula: unidad estructural y funcional
GUIA Nº: 1
Introducción:
Una célula (del latín cellula, diminutivo de cellam, celda, cuarto pequeño) es la unidad
morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor
tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los
organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les
denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos
microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares.
Los seres vivos están formados por mínimas unidades llamadas células.
Todas las funciones químicas y fisiológicas básicas, por ejemplo, la reparación, el
crecimiento, el movimiento, la inmunidad, la comunicación, y la digestión, ocurren al
interior de la célula.
El descubrimiento de la célula:
Las primeras aproximaciones al estudio de la célula surgieron en el siglo XVII; tras el
desarrollo a finales del siglo XVI de los primeros microscopios. Éstos permitieron
realizar numerosas observaciones, que condujeron en apenas doscientos años a un
conocimiento morfológico relativamente aceptable. A continuación se enumera una
breve cronología de tales descubrimientos:
1665 : Robert Hooke publicó los resultados de sus observaciones sobre tejidos
vegetales, como el corcho, realizadas con un microscopio de 50 aumentos
construido por él mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos
tejidos unidades que se repetían a modo de celdillas de un panal, las bautizó
como elementos de repetición, «células» (del latín cellulae, celdillas). Pero
Hooke sólo pudo observar células muertas por lo que no pudo describir las
estructuras de su interior.
Década de 1670: Anton van Leeuwenhoek, observó diversas células eucariotas
(como protozoos y espermatozoides) y procariotas (bacterias).
1745 : John Needham describió la presencia de «animálculos» o «infusorios»; se
trataba de organismos unicelulares.
Década de 1830: Theodor Schwann estudió la célula animal; junto con Matthias
Schleiden postularon que las células son las unidades elementales en la
formación de las plantas y animales, y que son la base fundamental del proceso
vital.
1831 : Robert Brown describió el núcleo celular.
1839 : Purkinje observó el citoplasma celular.
1850 : Rudolf Virchow postuló que todas las células provienen de otras células.
1857 : Kölliker identificó las mitocondrias.
1860 : Pasteur realizó multitud de estudios sobre el metabolismo de levaduras y
sobre la asepsia.
1880 : August Weismann descubrió que las células actuales comparten similitud
estructural y molecular con células de tiempos remotos.
1931 : Ernst Ruska construyó el primer microscopio electrónico de transmisión
en la Universidad de Berlín. Cuatro años más tarde, obtuvo un poder de
resolución doble a la del microscopio óptico.
1981 : Lynn Margulis publica su hipótesis sobre la endosimbiosis serial, que
explica el origen de la célula eucariota.
Teoría Celular:
En 1595, los hermanos Jansen (holandeses) crearon el
primer microscopio. Luego, en 1665, Hooke cortó láminas
muy finas de corcho y las examinó bajo el microscopio y
describió lo observado diciendo: “está formado por
pequeñas cajas o celdas vacías” (Fig. 1)
El concepto de célula como unidad anatómica y funcional
de los organismos surgió entre los años 1830 y 1880, aunque fue en el siglo XVII Figura 1: Dibujo de la estructura del corcho observado por Robert Hooke bajo su microscopio.
cuando Robert Hooke describió por vez primera la existencia de las mismas, al
observar en una preparación vegetal la presencia de una estructura organizada que
derivaba de la arquitectura de las paredes celulares vegetales. En 1830 se disponía ya
de microscopios con una óptica más avanzada, lo que permitió a investigadores como
Theodor Schwann y Matthias Schleiden definir los
postulados de la teoría celular, la cual afirma, entre otras cosas:
Que la célula es una unidad morfológica de todo ser vivo: es decir, que en los
seres vivos todo está formado por células o por sus productos de secreción.
Este primer postulado sería completado por Rudolf Virchow con la afirmación
Omnis cellula ex cellula, la cual indica que toda célula deriva de una célula
precedente (biogénesis). En otras palabras, este postulado constituye la
refutación de la teoría de generación espontánea o ex novo, que hipotetizaba la
posibilidad de que se generara vida a partir de elementos inanimados.
Un tercer postulado de la teoría celular indica que las funciones vitales de los
organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, y son
controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es un sistema
abierto, que intercambia materia y energía con su medio. En una célula ocurren
todas las funciones vitales, de manera que basta una sola de ellas para tener un
ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad
fisiológica de la vida.
Finalmente, el cuarto postulado de la teoría celular expresa que cada célula
contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio
ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así
como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular.
Tamaño, forma y función
El tamaño y la forma de las células depende de sus elementos más periféricos (por
ejemplo, la pared, si la hubiere) y de su andamiaje interno (es decir, el citoesqueleto).
Además, la competencia por el espacio tisular provoca una morfología característica:
por ejemplo, las células vegetales, poliédricas in vivo, tienden a ser esféricas in vitro.
Incluso pueden existir parámetros químicos sencillos, como los gradientes de
concentración de una sal, que determinen la aparición de una forma compleja.
En cuanto al tamaño, la mayoría de las células son microscópicas, es decir, no son
observables a simple vista. A pesar de ser muy pequeñas (un milímetro cúbico de
sangre puede contener unos cinco millones de células), el tamaño de las células es
extremadamente variable. La célula más pequeña observada, en condiciones
normales, corresponde a Mycoplasma genitalium, de 0,2 μm, encontrándose cerca del
límite teórico de 0,17 μm. Existen bacterias con 1 y 2 μm de longitud. Las células
humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras,
espermatozoides de 53 μm, óvulos de 150 μm e, incluso, algunas neuronas de en torno
a un metro. En las células vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a
300 μm y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 cm (avestruz)
de diámetro. Para la viabilidad de la célula y su correcto funcionamiento siempre se
debe tener en cuenta la relación superficie-volumen. Puede aumentar
considerablemente el volumen de la célula y no así su superficie de intercambio de
membrana lo que dificultaría el nivel y regulación de los intercambios de sustancias
vitales para la célula.
Respecto de su forma, las células presentan una gran variabilidad, e, incluso, algunas
no la poseen bien definida o permanente. Pueden ser: fusiformes (forma de huso),
estrelladas, prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas
tienen una pared rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir
prolongaciones citoplasmáticas (pseudópodos) para desplazarse o conseguir alimento.
Hay células libres que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseen
cilios o flagelos, que son estructuras derivadas de un orgánulo celular (el centrosoma)
que dota a estas células de movimiento. De este modo, existen multitud de tipos
celulares, relacionados con la función que desempeñan; por ejemplo:
Células contráctiles que suelen ser alargadas, como las fibras musculares.
Células con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso
nervioso.
Células con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para
ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias.
Células cúbicas, prismáticas o aplanadas como las epiteliales que recubren
superficies como las losas de un pavimento.
Tipos de Células:
La célula procariota
Se llama procariota (del griego πρό, pro = antes de y κάρυον, karion = núcleo) a las
células sin núcleo celular diferenciado, es decir, cuyo ADN se encuentra disperso en el
citoplasma. Las células que sí tienen un núcleo, es decir con el ADN encerrado tras una
cubierta membranosa se llaman eucariotas y constituyen las formas de vida más
conocidas y complejas, las que forman el imperio o dominio Eukarya.
Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas son unicelulares,
formados por una sola célula. Además, el término procariota hace referencia a los
organismos del imperio Prokaryota, cuyo concepto coincide con el reino Monera de las
clasificaciones de Copeland o Whittaker que, aunque obsoletas, son aún muy populares.
El metabolismo de los procariotas es enormemente variado, a diferencia de los
eucariotas, y muchos resisten condiciones ambientales sorprendentes por lo extremas en
parámetros como la temperatura o la acidez.
Cuando se considera la diversidad de los metabolismos, se observa que en toda su
extensión es propia de los procariontes, y que la diversidad metabólica de los
eucariontes es sólo un subconjunto de la anterior. Si en eucariontes encontramos
diferencias metabólicas importantes, como la que distingue a los fotoautótrofos de los
heterótrofos, o la que hay entre anaerobios y aerobios, es solamente porque portan
distintos orgánulos de origen endosimbiótico, como plastos, mitocondrias o
hidrogenosomas, procedentes de distintos procariontes.
No está aceptado que las células procariotas del dominio Archaea fueron las primeras
células vivas, aunque se conocen fósilesDe gran diversidad, los procariotas sustentan
un metabolismo extraordinariamente complejo. Los procariotas se clasifican, según
Carl Woese, en arqueas y bacterias.
Arqueas
Las arqueas poseen un diámetro celular comprendido entre 0,1 y 15 μm, aunque las
formas filamentosas pueden ser mayores por agregación de células. Presentan
multitud de formas distintas: incluso las hay descritas cuadradas y planas. Algunas
arqueas tienen flagelos y son móviles.
Las arqueas, al igual que las bacterias, no tienen membranas internas que delimiten
orgánulos. Como todos los organismos presentan ribosomas, pero a diferencia de los
encontrados en las bacterias que son sensibles a ciertos agentes antimicrobianos, los
de las arqueas, más cercanos a los eucariotas, no lo son.
Como en casi todos los procariotas, las células de las arqueas carecen de núcleo, y
presentan un sólo cromosoma circular.
Bacterias
Las bacterias son organismos
relativamente sencillos, de
dimensiones muy reducidas,
de apenas unas micras en la
mayoría de los casos. Como
otros procariotas, carecen de
un núcleo delimitado por
una membrana, aunque
presentan un nucleoide, una
estructura elemental que
contiene una gran molécula generalmente circular de ADN. Carecen de núcleo celular y
demás orgánulos delimitados por membranas biológicas. En el citoplasma se pueden
apreciar plásmidos, pequeñas moléculas circulares de ADN que coexisten con el
Estructura de la célula procariota.
nucleoide y que contienen genes: son comúnmente usados por las bacterias en la
parasexualidad (reproducción sexual bacteriana). El citoplasma también contiene
ribosomas y diversos tipos de gránulos. En algunos casos, puede haber estructuras
compuestas por membranas, generalmente relacionadas con la fotosíntesis.
Poseen una membrana celular compuesta de lípidos, en forma de una bicapa y sobre
ella se encuentra una cubierta en la que existe un polisacárido complejo denominado
peptidoglicano.
Entre las formaciones exteriores propias de la célula bacteriana destacan los flagelos
(de estructura completamente distinta a la de los flagelos eucariotas) y los pili
(estructuras de adherencia y relacionadas con la parasexualidad).
La mayoría de las bacterias disponen de un único cromosoma circular y suelen poseer
elementos genéticos adicionales, como distintos tipos de plásmidos. Su reproducción,
binaria y muy eficiente en el tiempo, permite la rápida expansión de sus poblaciones,
generándose un gran número de células que son virtualmente clones, esto es,
idénticas entre sí.
La célula eucariota
Se denomina eucariotas a todas las células que tienen su material hereditario
fundamental (su información genética) encerrado dentro de una doble membrana, la
envoltura nuclear, que delimita un núcleo celular. Igualmente estas células vienen a
ser microscópicas pero de tamaño grande y variado comparado con las otras células.
La alternativa a la organización eucariótica de la célula la ofrece la llamada célula
procariota. En estas células el material hereditario se encuentra en una región
específica denominada nucleoide, no aislada por membranas en el seno del
citoplasma. Las células eucariotas no cuentan con un compartimiento alrededor de la
membrana plasmática (periplasma), como el que tienen las células procariotas.
A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes.
El paso de procariotas a eucariotas significó el gran salto en complejidad de la vida y
uno de los más importantes de su evolución. Sin este paso, sin la complejidad que
adquirieron las células eucariotas no habrían sido posibles ulteriores pasos como la
aparición de los pluricelulares. La vida, probablemente, se habría limitado a
constituirse en un conglomerado de bacterias. De hecho, los cuatro reinos restantes
procedemos de ese salto cualitativo. El éxito de estas células eucariotas posibilitó las
posteriores radiaciones adaptativas de la vida que han desembocado en la gran
variedad de especies que existe en la actualidad.
Las células eucariotas presentan un citoplasma muy compartimentado, con orgánulos
(membranosos) separados o interconectados, limitados por membranas biológicas que
son de la misma naturaleza esencial que la membrana plasmática. El núcleo es
solamente el más notable y característico de los compartimentos en que se divide el
protoplasma, es decir, la parte activa de la célula. En el protoplasma distinguimos tres
componentes principales, a saber, la membrana plasmática, el núcleo y el citoplasma,
constituido por todo lo demás. Las células eucariotas están dotadas en su citoplasma
de un citoesqueleto complejo, muy estructurado y dinámico, formado por
microtúbulos y diversos filamentos proteicos. Además puede haber pared celular, que
es lo típico de plantas, hongos y protistas pluricelulares, o algún otro tipo de
recubrimiento externo al protoplasma.
Las células eucariotas contienen en principio mitocondrias, orgánulos que habrían
adquirido por endosimbiosis de ciertas bacterias primitivas, lo que les dota de la
capacidad de desarrollar un metabolismo aerobio. Sin embargo, en algunos eucariotas
del reino protistas las mitocondrias han desaparecido secundariamente en el curso de
la evolución, en general derivando a otros orgánulos, como los hidrogenosomas.
Algunos eucariontes realizan la fotosíntesis, gracias a la presencia en su citoplasma de
orgánulos llamados plastos, los cuales derivan por endosimbiosis de bacterias del
grupo denominado cianobacterias (algas azules).
Aunque demuestran una diversidad increíble en su forma, comparten las
características fundamentales de su organización celular, arriba resumidas, y una gran
homogeneidad en lo relativo a su bioquímica (composición), y metabolismo, que
contrasta con la inmensa heterogeneidad que en este terreno presentan los
procariontes (bacteria en sentido amplio).
Comparación Entre Células Procariotes y Eucariotes
Diagrama de una célula animal, a la izquierda (1. Nucléolo, 2. Núcleo, 3. Ribosoma, 4. Vesícula, 5. Retículo endoplasmático rugoso, 6. Aparato de Golgi, 7. Citoesqueleto (microtúbulos), 8. Retículo endoplasmático liso, 9. Mitocondria, 10. Vacuola, 11. Citoplasma, 12. Lisosoma. 13. Centríolos.); y de una célula vegetal, a la derecha.
Tabla comparativa de células procariotas y eucariotasProcariotas Eucariotas
No posee núcleo organizado en una membrana celular
Posee núcleo verdadero con membrana nuclear
Su ADN se encuentra libre en el citoplasma y no esta asociado a proteínas
ADN se encuentra dentro del núcleo asociado a proteínas constituyendo la cromatina
Obtienen Energía a través de invaginaciones de su membrana plasmática, llamadas mesosomas.
Obtienen Energía a través de unos organelos llamados Mitocondrias.
No poseen organelos citoplasmáticos a excepción de los ribosomas
Posee un sistema interno de membranas que divide a la célula en comportamientos específicos llamados organelos
Presentan por fuera de la membrana celular una gruesa pared celular.
No poseen pared celular
La división celular se conoce como fusión binaria.
La división celular se conoce como mitosis y da como resultado 2 células.
Pueden tener un metabolismo aeróbico, anaeróbico o facultativo
Poseen exclusivamente un metabolismo aerobio.
Ejemplos: Bacterias Ejemplos: Protozoos, células animales y vegetales
Estructuras Básicas:
Membrana Plasmática o Celular :
Es una estructura laminar formada por lípidos (con cabeza hidrofílica y cola
hidrofóbica) y proteínas que engloban a las células, define sus límites y contribuye a
mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio
extracelular) de éstas. Además, se asemeja a las membranas que delimitan los
orgánulos de células eucariotas.
Está compuesta por una lámina que sirve de "contenedor" para el citosol y los distintos
compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica.
Está formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina),
colesterol, glúcidos y proteínas (integrales y periféricas).
La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le
permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma
se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y
metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio
interno esté cargado negativamente).
Cuando una molécula de gran tamaño atraviesa o es expulsada de la célula y se
invagina parte de la membrana plasmática para recubrirlas cuando están en el interior
ocurren respectivamente los procesos de endocitosis y exocitosis.
Tiene un grosor aproximado de 7,5 nm y no es visible al microscopio óptico pero sí al
microscopio electrónico, donde se pueden observar dos capas oscuras laterales y una
central más clara. En las células procariotas y en las eucariotas osmótrofas como
plantas y hongos, se sitúa bajo otra capa, denominada pared celular.
Citoplasma:
Es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota, se encuentra entre el núcleo
celular y la membrana plasmática. Consiste en una emulsión coloidal muy fina de
aspecto granuloso, el citosol o hialoplasma, y en una diversidad de orgánulos celulares
que desempeñan diferentes funciones.
Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de los
mismos. El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las
células.
Citoesqueleto:
Es un entramado tridimensional de proteínas que provee el soporte interno para las
células da forma a la célula, ancla las estructuras internas de la misma e interviene en
los fenómenos de movimiento celular y en su división. En las células eucariotas, consta
de microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos, mientras que en las
procariotas está constituido principalmente por las proteínas estructurales FtsZ y
MreB. El citoesqueleto es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula,
facilita la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los flagelos), y
desempeña un importante papel tanto en el transporte intracelular (por ejemplo, los
movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular.
Orgánulos u Organelos:
Un Orgánulo u Organelo celular es cada uno de los elementos que se encuentran
inmersos en el citoplasma, cada uno de ellos cumple una función específica para
mantener la vida de la célula. Po ejemplo:
Núcleo: En biología el núcleo celular (del latín nucleus o nuculeus, corazón
de una fruta) es un orgánulo membranoso que se encuentra en las células
eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular,
organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud
formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas
para formar los cromosomas. El conjunto de genes de esos cromosomas se
denomina genoma nuclear. La función del núcleo es mantener la
integridad de esos genes y controlar las actividades celulares regulando la
expresión génica. Por ello se dice que el núcleo es el centro de control de
la célula.
Las principales estructuras que constituyen el núcleo son la envoltura
nuclear, una doble membrana que rodea completamente al orgánulo y
separa su contenido del citoplasma, esta membrana posee poros de
comunicación con el citoplasma.
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): también llamado retículo
endoplasmático granular o ergastoplasma, es un orgánulo propio de la
célula eucariota que participa en la síntesis y transporte de proteínas en
general. En las células nerviosas es también conocido como cuerpos de
Nissl
Retículo Endoplasmático Liso (REL): Es un organulo celular formado por
cisternas, tubos aplanados y sáculos membranosos que forman un sistema
de tuberías que participa en el transporte celular y en la síntesis de
triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. También dispone de enzimas
destoxificantes, que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas. A
diferencia del retículo endoplasmático rugoso, carece de ribosomas
adosados a su membrana. En realidad los retículos endoplasmáticos lisos
tienen diferentes variantes funcionales que sólo tienen en común su
aspecto y la ausencia de ribosomas.
Funciones
En gónadas y corteza suprarrenal realizan la síntesis de
hormonas esteroides.
En el hígado destoxifican varios tipos de compuestos
orgánicos como barbitúricos o etanol. La destoxificación
tiene lugar por una serie de enzimas oxigenasas entre las que
se encuentra la citocromo P450 que dada su inespecificidad
son capaces de destoxificar miles de compuestos hidrófobos
transformándolos en hidrófilos, más fáciles de excretar.
Liberación de glucosa a partir de glucosa 6-fosfato vía glucosa
6-fosfatasa.
También secuestran los iones calcio (Ca2+) y lo liberan
regularmente en algunas células (retículo sarcoplasmático de
las células musculares)
Tiene como función la síntesis de lípidos.
Ribosoma: Son complejos supramoleculares encargados de sintetizar
proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN
transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). Sólo son visibles al
microscopio electrónico, debido a su reducido tamaño (29 nm en células
procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el microscopio electrónico se
observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones. Bajo el
microscopio óptico se observa que son los responsables de la basofilia que
presentan algunas células. Están en todas las células (excepto en los
espermatozoides).
Aparato de Golgi: es un orgánulo presente en todas las células eucariotas
excepto los glóbulos rojos y las células epidérmicas. Pertenece al sistema
de endomembranas del citoplasma celular. Está formado por unos 4-8
dictiosomas, que son sáculos aplanados rodeados de membrana y apilados
unos encima de otros, cuya función es completar la fabricación de algunas
proteínas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando
vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las
membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones
que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas,
selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y
distribución de lisosomas y la síntesis de polisacáridos de la matriz
extracelular. Debe su nombre a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina
en 1906 junto a Santiago Ramón y Cajal.
Mitocondria: son orgánulos citoplasmáticos provistos de doble membrana
que se encuentran en la mayoría de las células eucariotas. Su tamaño varía
entre 0,5–10 micrómetros (μm) de longitud. Las mitocondrias se describen
en ocasiones como "generadoras de energía" de las células, debido a que
producen la mayor parte del suministro de adenosín trifosfato (ATP), que
se utiliza como fuente de energía química.
Vesícula: Es un orgánulo que forma un compartimento pequeño y cerrado,
separado del citoplasma por una bicapa lipídica igual que la membrana
celular. Las vesículas almacenan, transportan o digieren productos y
residuos celulares. Son una herramienta fundamental de la célula para la
organización del metabolismo. Muchas
vesículas se crean en el aparato de Golgi, pero también en el retículo
endoplasmático, o se forman a partir de partes de la membrana
plasmática.
Lisosomas: Son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo
endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetadas por el complejo de
Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para
digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia)
que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular.
Vacuola: Es un orgánulo celular presente en plantas y en algunas células
protistas eucariotas. Las vacuolas son compartimentos cerrados limitados
por membrana plasmática que contienen diferentes fluidos, como agua o
enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos. La mayoría de
las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas.
El orgánulo no posee una forma definida, su estructura varía según las
necesidades de la célula. Las vacuolas que se encuentran en las células
vegetales son regiones rodeadas de una membrana (tonoplasto o
membrana vacuolar) y llenas de un líquido muy particular llamado jugo
celular. La célula vegetal inmadura contiene una gran cantidad de
vacuolas pequeñas que aumentan de tamaño y se van fusionando en una
sola y grande, a medida en que la célula va creciendo. En la célula madura,
el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el
citoplasma reducido a una capa muy estrecha apretada contra la pared
celular.
Centrosomas (Centríolos): Es un orgánulo celular que no está rodeado por
una membrana; consiste en dos centriolos (Los centríolos son dos
estructuras cilíndricas que, rodeadas de un material proteico denso
llamado material pericentriolar, forman el centrosoma o COMT (centro
organizador de microtúbulos) que permiten la polimerización de
microtúbulos de dímeros de tubulina que forman parte del citoesqueleto.
Los centríolos se posicionan perpendicularmente entre sí.) apareados,
embebidos en un conjunto de agregados proteicos que los rodean y que se
denomina “material pericentriolar” (PCM en inglés, por pericentriolar
material). Su función primaria consiste en la nucleación y el anclaje de los
microtúbulos (MTs), por lo que de forma genérica estas estructuras
(conjuntamente con los cuerpos polares del huso en levaduras) se
denominan centros organizadores de MTs (COMTs, en inglés MTOCs por
microtubule organizing center).
Funciones Celulares:
La célula realiza tres tipos de funciones: la nutrición, la relación y la reproducción.
La nutrición comprende la incorporación de los alimentos al interior de la
célula, la transformación de los mismos y la asimilación de las sustancias
útiles para formar así la célula su propia materia.
Según sea su nutrición, hay células autótrofas y células heterótrofas.
Las células autótrofas fabrican su propia materia orgánica a
partir de la materia inorgánica del medio físico que la rodea,
utilizando para ello la energía química contenida en la materia
inorgánica.
Las células heterótrofas fabrican su propia materia orgánica a
partir de la materia orgánica que contienen los alimentos que
ingiere.
La nutrición es el modo de cómo la Célula incorpora sustancias ya sea con
Transporte Activo o Pasivo para el abastecimiento de nutrientes que las
células del organismo necesitan para obtener energía y mantener su
estructura y funciones, ya que las células del organismo necesitan los
mismos nutrientes como Glúcidos. Lípidos y Proteínas.
o TRANSPORTE PASIVO: Es el movimiento de sustancias por una
membrana que va hacia un gradiente de concentración y no requiere
gasto de energía, es decir la célula no gasta energía (ATP) y lo realiza por
Difusión Simple, Difusión Facilitada y Ósmosis.
Los Mecanismos del Transporte pasivo son:
Difusión Simple: Es la difusión de agua, gases disueltos o
moléculas liposolubles a través de la bicapa de Fosfolípidos de la
membrana plasmática.
Difusión Facilitada: Es la difusión de moléculas, solubles en agua,
a través de una membrana con participación de las proteínas de
membrana.
Ósmosis: Es la difusión de agua a través de una membrana con
permeabilidad diferencial, es decir una membrana que es más
permeable al agua que a los solutos disueltos, o sea es el
proceso que consiste en el pasaje de H2O y de algunas
sustancias disueltas en ella a través de una membrana
semipermeable se produce desde el medio de mayor
concentración hacia el de menor concentración de agua.
o TRANSPORTE ACTIVO: Es el movimiento de sustancias de una
membrana, en contra de un gradiente de concentración, usando
energía celular, es decir la célula si gasta energía (ATP) y lo realiza por
Endocitosis (Pinocitosis y Fagocitosis) y Exocitosis.
Los Mecanismos del Transporte Activo son:
ENDOCITOSIS: Es el movimiento de partículas grandes
(moléculas o microorganismos completos) por el proceso de
Fagocitosis, hacia el interior de una célula mediante un proceso
el cual la membrana plasmática engloba material extracelular
formando sacos rodeados por membrana que entran al
citoplasma. Otra forma de Endocitosis es la Pinocitosis, que es
cuando la membrana se invagina formando una depresión. Esta
depresión se hace más profunda hasta separarse como una
vesícula llena de líquido. Es decir incorpora materiales en estado
Líquido.
La Pinocitosis (pino: líquido y citosis: movimiento) es un proceso
de Transporte Activo (con gasto de energía) que consiste en
incorporar sustancias líquidas al Citoplasma a través de la
Membrana Plasmática. El proceso consiste en que la Membrana
Plasmática se invagina o forma una depresión, que cada vez se
hace más profunda hasta separarse como una vesícula llena de
líquido.
La Fagocitosis (fago: sólido y citosis: movimiento) es un proceso
también de Transporte Activo que consiste en incorporar al
Citoplasma por medio de la Membrana Plasmática sustancias
sólidas. Para ello la Membrana Plasmática emite extensiones
llamadas pseudópodos para englobar y atrapar a una partícula
alimenticia. Luego, los extremos de los pseudópodos se unen
formando una vesícula llamada vacuola alimenticia que contiene
a la partícula.
EXOCITOSIS: Es el movimiento de materiales hacia afuera de una
célula mediante el empaquetamiento del material en un saco
membranoso que se mueve hacia la superficie celular, la cual se
fusiona con la membrana y se abre hacia el exterior,
permitiendo que su contenido se difunda hacia afuera.
La relación comprende la elaboración de las respuestas correspondientes a
los estímulos captados.
La función de relación hace a la célula relacionarse con otras
similares o bien con el medio físico externo, comprende la
Sensibilidad o Irritabilidad que es la capacidad que poseen todas
las células de reaccionar frente a un estímulo externo o interno y
elaborar una respuesta específica, la Locomoción, que es la
capacidad de trasladarse de un medio a otro, para esta función
utilizan apéndices locomotores como cilios y flagelos, por ej: los
protozoos (ciliados, flagelados) como las euglenas y los
paramecios entre otros, el taxismo, movimiento de animales y
los tropismo, movimientos imperceptibles en los vegetales,
cuando un estímulo es favorable tanto en animales como en
vegetales tanto el tropismo y el taxismo son positivos, cuando es
desfavorable es negativo, por ej, el tallo de los vegetales
superiores poseen un fototropismo+ (tendencia a acercarse a la
luz), en cambio las raíces poseen un geotropismo+ (tendencia a
acercarse a la humedad y al agua).
La reproducción es el proceso de formación de nuevas células, o células
hijas, a partir de una célula inicial, o célula madre.
Hay dos procesos de reproducción celular: mitosis y meiosis.
Mediante la mitosis, a partir de una célula madre se originan
dos células hijas con el mismo número de cromosomas y la
misma información genética que la célula madre.
Mediante la meiosis, a partir de una célula madre se forman
cuatro células hijas, teniendo todas ellas la mitad del número de
cromosomas que la célula madre.
MITOSIS: Es el proceso de formación de dos células (generalmente) idénticas por
replicación y división de los cromosomas de la original que da como resultado una
"copia" de la misma.
Fases de la Mitosis
MEIOSIS: En la meiosis ocurren dos divisiones celulares sucesivas, Meiosis I
(Reducción) y Meiosis II (División). La Meiosis produce 4 células haploides. La Mitosis
produce 2 células diploides.
Meiosis I
Comparación Mitosis y Meiosis