La célula: apuntes básicos

«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con amor,

fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la semilla ya

no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

Alcides Mendoza Coba – Dalhy

Alcides Mendoza Coba. (Dalhy)

Todos los seres vivos están formados por

CÉLULAS

El hongo que se muestra en la foto está constituido por muchas células. Según el tipo de nutrición son células saprófitas. Foto Dalhy – SSC MARZO - 11

La Rosa que se muestra en la foto está constituido por muchas células que contiene pigmentos que le dan el color rojo. Foto Dalhy – Jardín IC- JUNIO 2013

Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con

amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la

semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad.

QUINTA EDICIÓN Cajamarca

2013

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«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con amor,

fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la semilla ya

no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

Alcides Mendoza Coba – Dalhy

Situaciones previas

Los seres vivos, desde el más simple

(unicelulares) hasta los más complejos

(pluricelulares), tienen una estructura y

fisiología que merece el análisis y estudio, pero

para comprender es necesario, analizar cómo

se organiza la materia viva desde lo inanimado

hasta el nivel de ecosistema.

Los seres vivos unicelulares, a pesar de su

aparente simplicidad, desarrollan funciones vitales de nutrición, reproducción y relación.

Los seres unicelulares que pueden ser procarióticos (sin carioteca) o eucarióticos (que poseen

membrana nuclear).

En algunos textos se encuentra el término microbio (-bios: ser vivo y de pequeño tamaño:

micro-), es decir, en forma generalizada, seres vivos que se pueden observar con el microscopio.

Aunque es muy importante mencionar que los microbios existen de diversa naturaleza, que en

forma general presentan las siguientes características comunes:

- Realizan funciones de nutrición con rapidez.

- Intercambian gran cantidad de sustancias con el medio en que viven, provocando la

alteración química del medio, por eso cuando son microbios que producen toxinas,

pueden envenenar medios acuáticos por ejemplo.

- Los microbios se dividen o multiplican a gran

velocidad, por lo que a partir de un solo

microorganismo, en poco tiempo pueden formarse

grandes poblaciones de los mismos.

El fundador de la Microbiología fue el químico francés

Louis Pasteur (1822 – 1895) que estudió algunas de las

bacterias productoras de enfermedades. Pasteur realizó

la primera Pasteurización.

La pasteurización o pasterización, es el proceso térmico

realizado a líquidos (generalmente alimentos) con el

objetivo de reducir los agentes patógenos que puedan

contener: bacterias, protozoos, mohos y levaduras, etc. El

proceso de calentamiento recibe el nombre de su

descubridor, el científico-químico francés Louis Pasteur.

La primera pasteurización fue realizada el 20 de abril de

1864 por el propio Pasteur y su colega Claude Bernard.

La pasteurización es un proceso térmico realizado a los

alimentos: los procesos térmicos se pueden realizar con la

intención de disminuir las poblaciones patógenas de microorganismos o para desactivar las

Pluricelulares

Unicelulares

Gráfico de AURORA APARICIO MANRIQUE- 2011

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enzimas que modifican los sabores de ciertos alimentos. No obstante, en la pasteurización se

emplean generalmente temperaturas por debajo del punto de ebullición (en cualquier tipo de

alimento), ya que en la mayoría de los casos las temperaturas superiores a este valor afectan

irreversiblemente ciertas características físicas y químicas del producto alimenticio

Los virus

EL MUNDO OCULTO A SIMPLE VISTA

Virología. La virología es el estudio de los virus y sus propiedades. Estas propiedades incluyen:

la replicación viral, los patógenos virales, la inmunología viral, las vacunas virales, los

métodos de diagnóstico, la quimioterapia antiviral, las medidas de control de una

infección, los diferentes signos que manifiestan la presencia de virus.

1. Virus

Un virus consiste en una molécula de DNA o RNA envuelta en una cubierta proteica llamada cápside. También se puede decir que un virus es un parásito obligado. La estructura general de un virus se puede representar en el siguiente gráfico. Para diferenciar de una célula se puede afirmar que los virus carecen de:

- membranas propias

- ribosomas

- citoplasma

- Fuente de energía

- Movimiento

- Reproducción

Los virus toman diversas formas como se muestra en

una figura tomada del libro de Biología de

Teresa Audersirk y otros.

Si se analiza la organización de los seres vivos a

partir de lo abiótico, los virus se ubicarían en el

umbral de la vida.

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Niveles de organización desde el nivel abiótico hasta el nivel de

ecosistema

2. Viroides.

Son partículas compuestas por cadenas cortas de RNA

que carecen de cubierta proteica y de tamaño diez

veces menor que los virus normales de las plantas. Fue

descubierto en el año 1971 por el fitopatólogo T.O.

Diener al estudiar que ciertas enfermedades de las

plantas.

3. Priones.

Son seres mucho más enigmáticos que los viroides, porque están constituidos por proteínas

patógenas que al parecer tienen alterada la estructura secundaria.

Fueron descubiertos a partir de 1950, cuando

estudiaron a los integrantes de la tribu primitiva de

Nueva Guinea, los mismos que sufrían de una

enfermedad degenerativa y mortal del sistema

nervioso, a los que los lugareños llamaban kuru. Los

investigadores determinaron que el kuru se transmitía

por la vía de un canibalismo ritual, los miembros de

la tribu fore honraban a sus muertos comiendo su

cerebro.

Actualmente es motivo de preocupación la posibilidad

de que los seres humanos puedan infectarse de

Supramolécula Molécula

Átomos

Nube

electrónica

Núcleo

Protones Neutrones

Quarks

Electrones

Tejidos Órganos Sistema Individuo Célula

Nivel biótico Nivel abiótico

Umbral de la

vida

VIRUS

Este paciente VIH-positivo presentó con lesión del sarcoma de Kaposi intraoral uno con una infección de candidiasis suprayacente. Imagen: CDC / Sol Silverman, Jr., de la UniverSIDAd de California en San Francisco

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encefalopatía espongiforme bovina, llamada comúnmente enfermedad de las vacas locas. Esta

enfermedad producida por un prion.

Replicación de los virus

La secuencia general de la replicación de un virus es la siguiente:

1. Penetración. Los virus pueden ser englobados por la célula huésped. Algunos virus tienen

proteínas superficiales que se unen a los receptores de la membrana plasmática de la célula.

Luego el virus deja salir su material genético en el citoplasma.

2. Duplicación. El material genético del virus se multiplica (se copia muchas veces).

3. Transcripción. El material genético viral se utiliza como plantilla para elaborar RNA mensajero

(RNAm).

4. Síntesis de proteínas. En el citoplasma del huésped, el RNAm viral se utiliza para sintetizar

proteínas virales.

5. Ensamblado viral. El material genético y las enzimas virales quedan envueltas por su cubierta

proteínica.

6. Liberación. Los virus emergen de la célula por “gemación” desde la membrana celular o por

ruptura de la célula.

Gráfico Explicativo

FUENTE: AUDERSIRK, Teresa y otros. Biología. Edit. Pearson. México. 2004

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Virus preocupante: VIH

Según la OMS (Organización Mundial de la Salud) (http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs360/es/index.html )

Publicado en noviembre de 2012

Datos y cifras

El VIH sigue siendo uno de los agentes infecciosos más mortíferos del mundo: en los tres últimos decenios se ha cobrado más de 25 millones de vidas.

En 2011 había unos 34 millones de personas infectadas por el VIH (las cifras oscilan entre 31,4 y 35,9 millones).

El África subsahariana, donde uno de cada 20 adultos está infectado por el VIH, es la región más afectada. El 68% de la población mundial VIH-positiva vive en esta región.

La infección por el VIH se suele diagnosticar mediante análisis de sangre en los que se detecta la presencia o ausencia de anticuerpos contra el virus.

Aunque no existe una cura para la infección, los pacientes pueden mantener controlado el virus y llevar una vida sana y productiva si siguen un tratamiento eficaz con fármacos antirretrovíricos.

En 2011 había en los países de ingresos bajos o medios más de 8 millones de personas infectadas por el VIH que recibían terapia antirretrovírica. Hay que hacer llegar el tratamiento a otros 7 millones para alcanzar la meta de dar cobertura antirretrovírica a 15 millones de personas para 2015.

El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) ataca el sistema inmunitario y debilita los sistemas de vigilancia y defensa contra las infecciones y algunos tipos de cáncer. A medida que el virus destruye las células inmunitarias y altera su función, la persona infectada se va volviendo gradualmente inmunodeficiente. La función inmunitaria se suele medir mediante el recuento de células CD4. La inmunodeficiencia entraña una mayor sensibilidad a muy diversas infecciones y enfermedades que las personas con un sistema inmunitario saludable pueden combatir. La fase más avanzada de la infección por el VIH se conoce como síndrome de inmunodeficiencia adquirida, o sida y puede tardar entre 2 y 15 años en manifestarse, dependiendo del sujeto. El sida se define por la aparición de ciertos tipos de cáncer, infecciones u otras manifestaciones clínicas graves.

Signos y síntomas

Los síntomas de la infección por el VIH varían en función del estadio en que se encuentre. Aunque en la mayoría de los casos el pico de infectividad se alcanza en los primeros meses, muchas veces el sujeto ignora que es portador hasta que alcanza fases más avanzadas. En las primeras semanas que siguen al contagio, las personas a veces no manifiestan ningún síntoma, y otras presentan una afección de tipo gripal, con fiebre, cefalea, erupción o dolor de garganta.

A medida que la infección va debilitando su sistema inmunitario, el sujeto puede presentar otros signos y síntomas, como inflamación de los ganglios linfáticos, pérdida de peso, fiebre, diarrea y tos. En ausencia de tratamiento podrían aparecer también enfermedades graves como tuberculosis, meningitis por criptococos o diversos tipos de cáncer, por ejemplo linfomas o sarcoma de Kaposi, entre otros.

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Transmisión

El VIH se puede transmitir por el contacto con diversos líquidos corporales de personas infectadas, como la sangre, la leche materna, el semen o las secreciones vaginales. No es posible contagiarse a resultas de contactos de tipo corriente y cotidiano como puedan ser los besos, abrazos o apretones de manos o por el hecho de compartir objetos personales, alimentos o bebidas.

Factores de riesgo

Hay ciertos comportamientos y afecciones que incrementan el riesgo de que una persona contraiga el VIH, entre ellos:

practicar coito anal o vaginal sin protección; padecer alguna otra infección de transmisión sexual como sífilis, herpes, clamidiasis,

gonorrea o vaginosis bacteriana; compartir agujas o jeringuillas contaminadas, soluciones de droga u otro material

infeccioso para consumir drogas inyectables; recibir inyecciones o transfusiones sanguíneas sin garantías de seguridad o ser objeto de

procedimientos médicos que entrañen corte o perforación con instrumental no esterilizado;

pincharse accidentalmente con una aguja infectada, lesión que afecta en particular al personal sanitario.

Diagnóstico

Las pruebas de detección del VIH revelan si hay infección por la presencia o ausencia en la sangre de anticuerpos contra el virus. El sistema inmunitario genera anticuerpos para luchar contra agentes patógenos externos. La mayoría de las personas pasan por un "periodo silente", generalmente de entre 3 y 6 semanas, durante el cual los anticuerpos contra el virus se están fabricando y aún no son detectables. Esta primera etapa es el momento de mayor infectividad, aunque la transmisión puede producirse en todos los estadios de la infección. En caso de posible exposición, conviene confirmar los resultados de la prueba de detección repitiéndola al cabo de seis semanas, esto es, una vez transcurrido el tiempo suficiente para que las personas infectadas generen anticuerpos.

Asesoramiento y pruebas de detección

Las pruebas de detección han de ser voluntarias: se debe reconocer el derecho de las personas a declinar someterse a ellas. La realización de pruebas obligatorias o bajo coacción, ya sea por parte de un profesional sanitario, una autoridad, la pareja sexual o un miembro de la familia, es inaceptable pues es contraria a la buena práctica de la salud pública y constituye una violación de los derechos humanos.

Todos los servicios de asesoramiento y pruebas de detección deben regirse por los cinco principios fundamentales recomendados a este respecto por la OMS: consentimiento informado, confidencialidad, facilitación de orientación (o asesoramiento), garantía de que los resultados de la prueba son correctos, y vinculación con la asistencia, el tratamiento y otros servicios.

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Prevención

Las personas pueden reducir el riesgo de infección por el VIH limitando su exposición a los factores de riesgo. Los principales métodos para prevenir el contagio, a menudo utilizados de manera combinada, incluyen los que siguen:

Uso de preservativos

El uso correcto y sistemático de preservativos masculinos y femeninos durante la penetración vaginal o anal puede proteger contra la propagación de enfermedades de transmisión sexual, entre ellas la infección por el VIH. Los datos demuestran que los preservativos masculinos de látex tienen un efecto protector del 85% o más contra la transmisión del VIH y otras infecciones de transmisión sexual (ITS).

Pruebas de detección y asesoramiento en relación con el VIH y las ITS

La realización de pruebas de detección del VIH y otras ITS está altamente recomendada para todas las personas expuestas a cualquiera de los factores de riesgo, de modo que puedan conocer su estado y, llegado el caso, acceder sin demora a los oportunos servicios de prevención y tratamiento. La OMS también recomienda ofrecer pruebas de detección para el/la compañero/a sexual o para parejas.

Circuncisión masculina voluntaria practicada por personal médico

La circuncisión masculina, cuando corre a cargo de personal sanitario cualificado, reduce en aproximadamente un 60% el riesgo de que un hombre resulte infectado por el VIH al mantener relaciones sexuales heterosexuales. Se trata de una intervención fundamental en contextos de epidemia generalizada con alta prevalencia del VIH e índices bajos de circuncisión masculina.

Prevención basada en el uso de antirretrovíricos

Uso del tratamiento antirretrovírico como método de prevención

Según ha confirmado un ensayo realizado en fecha reciente, cuando una persona VIH-

positiva sigue un régimen terapéutico eficaz con antirretrovíricos, el riesgo de que

transmita el virus a una pareja sexual no infectada se puede reducir en un 96%. En el caso

de las parejas en que una de las personas es VIH-positiva y otra VIH-negativa, la OMS

recomienda administrar tratamiento antirretrovírico a la persona infectada, con

independencia de su recuento de células CD4.

Profilaxis preexposición para la pareja VIH-negativa

Los ensayos realizados entre parejas serodiscordantes han demostrado que el consumo de antirretrovíricos por el sujeto VIH-negativo puede ser una medida eficaz para prevenir el contagio por el sujeto seropositivo. Es lo que se conoce como profilaxis preexposición.

La OMS recomienda que los países apliquen proyectos piloto sobre la profilaxis preexposición para las parejas serodiscordantes y los hombres y mujeres transexuales que

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tengan relaciones sexuales con hombres antes de adoptar una decisión sobre la ampliación de esta intervención.

Profilaxis postexposición al VIH

La profilaxis postexposición consiste en tomar antirretrovíricos, dentro de las 72 horas siguientes a la exposición al VIH para prevenir la infección. Este método suele recomendarse cuando un profesional sanitario se pincha con una aguja en el lugar de trabajo. La profilaxis postexposición incluye servicios de asesoramiento, primeros auxilios, pruebas de detección del VIH y, dependiendo del nivel de riesgo, la administración de terapia antirretrovírica durante 28 días junto con atención complementaria.

Reducción de daños en los consumidores de drogas inyectables

Las personas que se inyectan drogas pueden protegerse de la infección por el VIH utilizando material estéril, en particular agujas y jeringuillas, para cada inyección. Los paquetes integrales de medidas de prevención y tratamiento de la infección por el VIH, incluyen los componentes siguientes: acceso a agujas y jeringuillas desinfectadas, tratamiento de sustitución de opiáceos para los consumidores de drogas (y otras intervenciones de tratamiento de la drogodependencia basadas en criterios científicos), asesoramiento y pruebas de detección del VIH, tratamiento contra el VIH y atención a los infectados, acceso a preservativos y tratamiento de las ITS, la tuberculosis y la hepatitis vírica.

Eliminación de la transmisión del VIH de la madre al niño

La transmisión del VIH de una madre seropositiva a su hijo(a) durante el embarazo, el trabajo de parto, el alumbramiento o el amamantamiento se denomina transmisión vertical o maternoinfantil. En ausencia de cualquier tipo de intervención, las tasas de transmisión oscilan entre un 15% y un 45%. Es posible prevenir casi totalmente esta clase de transmisión administrando antirretrovíricos tanto a la madre como al niño, y ello en todas las etapas en que pudiera producirse la infección.

La OMS recomienda una serie de medidas de prevención de la transmisión vertical, que incluyen la administración, tanto a la madre como a su hijo, de antirretrovíricos durante el embarazo, el parto y el puerperio o, en la mujer embarazada seropositiva, incluso de por vida, con independencia de su recuento de células CD4. En 2013 se publicarán nuevas directrices para la prevención de la transmisión vertical.

En 2011 el 57% de los aproximadamente 1,5 millones de embarazadas infectadas por el VIH que viven en países de ingresos bajos o medios recibieron antirretrovíricos eficaces para evitar la transmisión a sus hijos, frente al 48% en 2010.

Tratamiento

El VIH se puede combatir mediante una politerapia que comprenda tres o más antirretrovíricos. Aunque no cura la infección por VIH, este tipo de tratamiento controla la replicación del virus dentro del organismo del sujeto y contribuye a fortalecer su sistema inmunitario, restableciendo así su capacidad para combatir infecciones. El tratamiento antirretrovírico permite a las personas afectadas por el VIH llevar una vida sana y productiva.

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A finales de 2011, en los países de ingresos bajos y medianos estaban recibiendo tratamiento antirretrovírico más de 8 millones de personas infectadas por el VIH, 562 000 de ellos niños. Eso significa que el número de personas que reciben tratamiento antirretrovírico en los países en desarrollo se ha multiplicado por 20 entre 2003 y 2011; también es de notar que en un solo año se llegó a registrar un aumento del 20% (de 6,6 millones en 2010 a más de 8 millones en 2011).

Para finales de 2011, se estaba facilitando tratamiento antirretrovírico al 54% de las personas que reunían las condiciones para ello. La cobertura alcanza los niveles más elevados en América Latina (70%) y el Caribe (67%), seguidas por el África subsahariana (56%), Asia (44%), Europa oriental y Asia central (23%), y sus niveles más bajos en Oriente Medio y el Norte de África (13%).

Respuesta de la OMS

Desde el comienzo de la epidemia, la OMS ha encabezado la respuesta mundial del sector sanitario frente al VIH. Como organismo copatrocinador del Programa Conjunto de las Naciones Unidas sobre el VIH/Sida (ONUSIDA), la OMS lleva la iniciativa en los ámbitos prioritarios del tratamiento y la atención de la infección por el VIH y la coinfección VIH/tuberculosis, y coordina, conjuntamente con el UNICEF, las tareas de eliminación de la transmisión maternoinfantil del virus.

En 2011, los Estados Miembros de la OMS aprobaron una nueva Estrategia mundial del sector de la salud contra el VIH/sida para 2011-2015, en la que se definen cuatro orientaciones estratégicas que van a guiar el trabajo de la OMS y los países en los próximos cinco años:

- optimizar los resultados de la prevención, el diagnóstico, el tratamiento y la atención de la infección por el VIH;

- propiciar la obtención de resultados sanitarios más amplios mediante la respuesta a la infección por el VIH;

- crear sistemas de salud sólidos y sostenibles; y - luchar contra las desigualdades y promover los derechos humanos.

Entre las actividades básicas de la OMS con respecto al VIH también figuran las siguientes:

- sintetizar los datos probatorios disponibles sobre la eficacia, viabilidad y seguridad de las intervenciones y métodos relacionados con el VIH y ofrecer orientación para el programa de investigaciones sobre el VIH;

- articular opciones de política para los programas nacionales contra el VIH; - mejorar la disponibilidad y calidad de los medicamentos e instrumentos de

diagnóstico relacionados con el VIH; - establecer normas y criterios para ampliar los servicios de prevención, diagnóstico,

tratamiento, atención y apoyo en relación con el VIH; - ofrecer apoyo técnico a los países para el aumento de las capacidades nacionales

relacionadas con la planificación, la ejecución, el seguimiento y la evaluación de medidas de respuesta eficaces contra el VIH;

- seguir de cerca y fomentar el avance del sector de la salud hacia la universalización del acceso a los servicios relacionados con el VIH, incluidos el nivel de cobertura y el impacto de estos últimos;

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- facilitar la cohesión y colaboración entre asociados para hacer realidad los Objetivos de Desarrollo del Milenio relacionados con el VIH y las metas establecidas en la Estrategia mundial del sector de la salud contra el VIH/sida para 2011-2015.

VIH

Artículo tomado de la página web de la Cruz Roja Internacional

(http://www.cruzroja.es)

(http://www.cruzroja.es/vih/Informacion-Basica-VIH.html)

VIH: síndrome de inmunodeficiencia adquirida.

Síndrome: conjunto de síntomas y signos.

Inmunodeficiencia: debilitamiento del sistema inmunológico.

Adquirida: contraída durante la vida, que no es congénita.

Información sobre SIDA: Una persona es seropositiva al VIH cuando el virus se encuentra en su

organismo.

Generalmente no aparecen síntomas durante largo tiempo: 8-10 años de media sin tratamiento.

La persona parece y se siente totalmente sana pero cualquier persona con el VIH puede transmitir el

virus.

El virus va debilitando el sistema inmunológico lentamente. Cuando el sistema inmunológico se ha

deteriorado, es más susceptible de contraer enfermedades, especialmente INFECCIONES (por ejemplo

tuberculosis y neumonía) y TUMORES.

El SIDA: constituye un estado avanzado de la enfermedad. Significa que, como consecuencia de su

inmunodeficiencia, la persona tiene una o más de una relación de enfermedades poco frecuentes, que

llamamos definitorias de SIDA.

Información sobre SIDA: Existen 2 tipos de virus: el VIH-1 es el tipo más frecuente en España y el

VIH-2 se localiza fundamentalmente en África occidental y generalmente produce una variante más

leve de la enfermedad.

Qué hace el VIH en el organismo

El virus ataca preferentemente al sistema inmunitario, destruyendo las defensas del organismo. El

organismo cada vez tiene más dificultades para defenderse, por lo que aparecen infecciones -

producidas por gérmenes, parásitos o virus- o algunas variedades de cáncer que en condiciones

normales no se producirían.

En una primera fase el VIH se reproduce multiplicándose activamente en las células infectadas. Para

defenderse, el organismo crea anticuerpos específicos pero no consigue eliminar el VIH: disminuye la

presencia de virus en la sangre, pero no impide que los virus sigan presentes y continúen su actividad

en otros órganos.

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Durante varios años el organismo permanece en una situación de aparente equilibrio, pero el VIH se

sigue multiplicando de forma activa en las células e infectando otras nuevas. Linfocitos CD 4 (o T4): El

VIH puede infectar a distintos tipos de células pero tiene especial atracción por los linfocitos CD4 (o

T4), que dirigen el funcionamiento del sistema inmunológico.

Desde el primer momento en que se produce la infección por el VIH, el virus se encuentra activo y se

replica (multiplica) constantemente generando nuevos virus. Los linfocitos CD4, luchan contra esta

proliferación viral, produciéndose una auténtica guerra entre el VIH y los linfocitos CD4. Como

resultado el número de linfocitos CD4 va disminuyendo progresivamente y, si no se interviniera con el

tratamiento, tras una media de 8-10 años la cifra de linfocitos habría descendido de tal manera que el

paciente podría sufrir graves infecciones y tumores.

Microbiología

La Microbiología es la ciencia que estudia los microorganismos, los mismos que pueden ser

eucarióticos (simples) o procarióticos.

Para entender cuales son los seres

microscópicos eucarióticos y procarióticos, es

necesario considerar la clasificación de los seres vivos según Wose propuesto en 1990, según el

cual los seres vivos se agrupan en tres dominios,

como se muestra en el siguiente visualizador.

DOMINIOS

Archae

a

Bacteri

a

Eukarya

son

Protista Fungi Animalia Plantae

comprende

Carecen de

membrana

nuclear o

carioteca

Tienen

membrana

nuclear o

carioteca

Arqueobacterias

Termoacidófilo

s

Metanógenas

Halobacterias

Bacterias

verdes

Bacterias

purpúreas

Cianobacterias

Bacterias

Gram

Positivas

Bacterias

Gram

negativas

Pueden ser

Se clasifican en llamadas

Propuesta actual de seis reinos de los seres vivos. FUENTE: http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/exaintro1.htm

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BACTERIOLOGÍA En general las bacterias son organismos unicelulares que pueden vivir libres o en forma agrupada. Su

tamaño varía entre 0,2 y 3 um (micras) de diámetro, aunque son verdaderas células, su estructura presenta rasgos especiales, tales como:

a) Por ser procariotas carecen de núcleo diferenciado. El citoplasma presenta un solo cromosoma en

forma de anillo (ADN o DNA circular).

b) Una pared rígida (pared bacteriana) rodea la membrana plasmática.

Clasificación de las bacterias.

Las bacterias se pueden clasificar desde diferentes puntos de vista.

1. Por su forma

1.1. Cocos. Tienen forma

esférica. Pueden presentarse de la

siguiente manera:

a) Diplococos. Son cocos que se

agrupan de dos en dos, por ejemplo el gonococo que produce la enfermedad de

la gonorrea.

b) Estreptococos. Son cocos agrupados en

forma de cadenas. Por

ejemplo el Streptococcus pyogenes.

c) Estafilococos.

Son los cocos que se agrupan en

forma de racimos

de uvas. Por ejemplo, el

Staphylococcus aureus . Este

microorganismo puede producir una amplia gama de enfermedades, que van desde infecciones cutáneas y de las mucosas relativamente benignas, tales como foliculitis, forunculosis o conjuntivitis, hasta enfermedades de riesgo vital, como celulitis, abscesos profundos, osteomielitis, meningitis, sepsis, endocarditis o neumonía.

1.2. Bacilos. Pueden presentarse como

bastones aislados o

como cadenas largas de bastones unidos entre

sí. Entre los principales ejemplos de bacilos se puede indicar a los bacilos del carbunco

Unidos entre sí), difteria, fiebre tifoidea, tuberculosis y lepra.

1.3. Espirilos. Los espirilos son bacterias de forma helicoidal o de espiral. Se desplazan

avanzando en tornillo. Su diámetro es muy pequeño, lo que hace que puedan atravesar

las mucosas. Un ejemplo de espirilo es el

Treponema pallidum que produce la sífilis en el hombre.

2. Por su nutrición. En el mundo de las bacterias, las formas de

alimentación son muy variadas. Algunas

viven en el suelo y, partiendo de sustancias inorgánicas, son capaces de sintetizar su

propio alimento: bacterias autótrofas (elaboran sus propios alimentos) y otro

grupo de bacterias que no pueden elaborar su propio alimento: bacterias heterótrofas,

algunas de las cuales son parásitas o

patógenas.

Dentro de las bacterias autótrofas se pueden distinguir las que realizan la fotosíntesis,

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llamadas bacterias fotótrofas, si bien nse trata de un proceso algo distinto del que

tiene lugar en las plantas, poseen variedades

únicas de clorofila llamada bacterioclorofila.

Las bacterias púrpuras o bacterias púrpuras fotosintéticas son proteobacterias fototrofas, esto es, capaces de producir

energía a través de la fotosíntesis. Poseen

pigmentos de bacterioclorofila a o b, junto con varios carotenoides. Estos les

proporcionan unos colores que incluyen el púrpura, rojo, marrón y naranja. La

fotosíntesis tiene lugar en centros reactivos

sobre la membrana celular, la cual se dobla dentro de la célula para formar sacos, tubos

u hojas, incrementando la superficie disponible

Las cianobacterias son un filo del dominio Bacteria que comprende las bacterias

capaces de realizar fotosíntesis oxigénica y, en algún sentido, a sus descendientes por

endosimbiosis, los plastos. Son las únicas procariotas que llevan a cabo ese tipo de

fotosíntesis, por ello también se les denomina

oxifotobacterias (Oxyphotobacteria).

Las cianobacterias fueron designadas durante mucho tiempo como cianófitas (Cyanophyta,

literalmente "plantas azules") o cianofíceas

(Cyanophyceae, literalmente "algas azules"), castellanizándose a menudo como algas

verdeazuladas. Cuando se descubrió la distinción entre célula procariota y eucariota

se constató que éstas son las únicas "algas" procarióticas, y el término "Cyanobacteria"

(se había llamado siempre bacterias a los

procariontes conocidos) empezó a ganar preferencia.

Las bacterias que aprovechan la energía de

ciertas reacciones químicas (y no del sol)

para fabricar sus propios alimentos, reciben el nombre de bacterias quimiotrofas, entre

las cuales se puede mencionar las siguientes:

2.1. Las bacterias sulfurosas.

Son las bacterias que absorben azufre o

de la forma de ácido sulfhídrico y lo combinan con el oxígeno.

2.2. Las bacterias férricas.

Son las que viven en aguas dulces o

saladas en las que hay presencia de

hierro en disolución, entonces las bacterias absorben este hierro y lo

combinan con el oxígeno.

2.3. Las bacterias hidrógenas.

Son las bacterias que combinan

hidrógeno con oxígeno, dando como subproducto el agua.

2.4. Las bacterias nitrificantes

Oxidan ciertos compuestos nitrogenados.

La nitrificación es la oxidación biológica de amonio con oxígeno en nitrito,

seguido por la oxidación de esos nitritos en nitratos. La nitrificación es una etapa

importante en el ciclo del nitrógeno en

los suelos. Este proceso fue descubierto por el microbiólogo ruso Sergei

Winogradsky y en realidad consiste en dos procesos distintos, separados y

consecutivos, realizados por organismos diferentes:

Nitritación. Partiendo de amonio se obtiene nitrito (NO2–). Lo realizan

bacterias de, entre otros, los géneros Nitrosomonas y Nitrosococcus.

Nitratación. Partiendo de nitrito se

produce nitrato (NO3–). Lo realizan bacterias del género Nitrobacter.

3. Por su respiración

Las bacterias pueden ser anaerobias,

aerobias o facultativas.

Las bacterias facultativas son bacterias

que pueden adaptarse para crecer y metabolizar tanto en presencia como en

ausencia de oxígeno. Pueden desarrollar un

metabolismo tanto respiratorio usando el oxígeno como fermentativo en ausencia de

oxígeno. Las bacterias anaerobias facultativas pueden obtener energía en

ausencia de oxígeno, pero el oxígeno no les

es tóxico.

Las proteobacterias (Proteobacteria) son uno de los principales grupos de bacterias.

Incluyen una gran variedad de patógenos, las mas imporrtantes son: Escherichia,

Salmonella, Vibrio, Helicobacter, Neisseria

gonorrhoeae y muchos otros.

La célula: apuntes básicos

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Alcides Mendoza Coba – DALHY

«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con

amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la

semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

Otro grupo de bacterias facultativas son de

vida libre, e incluyen muchas de las bacterias

responsables de la fijación del nitrógeno. El grupo se establece principalmente en

términos de secuencias de ARN, y se denominan así en honor al dios griego

Proteus, el cual podía cambiar de forma, dada la gran diversidad de formas

encontradas en ellas.

4. Por su reacción al colorante de Gramm.

La composición química de la pared bacteriana varía en los distintos grupos de

bacterias y se refleja en la capacidad de

retener o no determinados colorantes, como el colorante de Gram (Christian Gram 1884),

teniendo en cuenta el colorante las bacterias que se tiñen con el colorante de

Gramm reciben el nombre de bacterias

Gramm positivas y si no se tiñen reciben el nombre de bacterias Gramm negativas.

Rickettsias

Rickettsia es un género de bacterias

(colectivamente denominadas rickettsias) que

pertenece a la familia Rickettsiaceae (junto con

los géneros Orientia y Wolbachia). Estos

microorganismos son parásitos obligados

intracelulares, que se caracterizan por ser Gram

negativos que no forman esporas.

Las rickettsias pueden tomar diversas formas

como cocos, bacilos o hilos, por eso se dice que

las ricketsias son pleomórficas.

Las rickettsias son causantes de enfermedades

infecciosas transmitidas por aerosoles,

mordeduras, picaduras, rasguños, aguas y

alimentos contaminados. Ejemplos:

- El tifus clásico (transmitido por piojos).

- El tifus murino (por piojos o pulgas).

- Fiebre de las montañas rocosas (por garrapatas).

LA CÉLULA

Gráfico tomado de http://www.celulas.org/: 2013

La célula: apuntes básicos

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Alcides Mendoza Coba – DALHY

«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con

amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la

semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

La célula es una unidad mínima de un organismo con la capacidad de actuar de manera autónoma.

La célula es la unidad anatómica estructural,

fisiológica, genética y evolutiva de todo ser vivo.

La célula es la estructura más pequeña capaz de realizar por sí misma las tres funciones vitales:

nutrición, relación y reproducción. Todos los

organismos vivos están formados por células. Algunos organismos microscópicos, como las

bacterias y los protozoos, son unicelulares, lo que significa que están formados por una sola célula.

Las plantas, los animales y los hongos son

organismos pluricelulares, es decir, están formados

por numerosas células que actúan de forma coordinada.

La ciencia que estudia al estudio de la célula se

llama Citología.

Las primeras aproximaciones al estudio de la célula

surgieron en el siglo XVII, tras el desarrollo de los

primeros microscopios a finales del siglo XVI. Los

microscopios inventados permitieron realizar

numerosas observaciones, que condujeron en apenas doscientos años a un conocimiento

morfológico de la célula relativamente aceptable.

Diferentes estudiosos de la ciencia permitieron el

conocimiento de la célula y luego la teoría celular. Entre los principales hechos se puede indicar los

siguientes:

Frances y Janssen, construyeron por primera vez

el micrsocopio óptico, tenía una capacidad de

amplicación de 10

aumentos a 30 aumentos. Este

microscopio lo utilizaron para observar pulgas y otros insectos.

El astrónomo y físico italiano

Galileo Galieli (1628 – 1694), construyó micrsocopios en

paralelo a Janssen. Estos microscopios los utilizó para

realizar estudios de los ojos compuestos de los insectos.

El científico Marcelo Malpighi (1628 – 1694) fue

uno de los primeros que estudió los tejidos

animales del cerebro, riñón, bazo, pulmones y lengua. Inició el planteamiento de la teoría

globular.

Década de 1670: Anton Van Leeuwenhoek,

observó diversas células eucariotas (como protozoos y espermatozoides) y procariotas

(bacterias).

1665: Robert Hooke observó en láminas de

corcho, realizadas con un microscopio de 50

aumentos construido por él mismo, logrando identificar pequeñas celdillas a las que bautizó

con el nombre de «células» (del latín cellulae,

celdillas).

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 (Omnis cellula e cellula.

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.

(*) La endosimbiosis Es una asociación estrecha entre especies, en la que los individuos de una residen dentro de las células de la otra. Algunos orgánulos de las células eucariotas (células con núcleo), como las mitocondrias y los plastos (cloroplastos), proceden de su simbiosis inicial con ciertas bacterias.

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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la

semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

Los estudios de Mathias Scheleiden, de Teodoro Schwan y de Rudolph Virchow, sirvieron

para sentar las bases de la Teoría Celular, cuyos

principales postulados son los siguientes:

- Las células constituyen las unidades morfológicas y

fisiológicas de todos los organismos.

- Las propiedades de un ser vivo dependen de las de

sus células individuales.

- Las células se originas sólo de otras células y su

continuidad se mantiene a través del material

genético.

- La unidad más pequeña de la vida es la célula.

El rápido desarrollo de la biología celular y

molecular en el siglo actual puede atribuirse a:

- El mayor poder de resolución obtenido con el

microscopio electrónico y la difracción de rayos X.

- Convergencia con otras ramas de la investigación

biológica, como por ejemplo la genética y la

bioquímica.

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA

Las principales características de la célula que

permite diferenciarlo de los sistemas abióticos son las siguientes:

Nutrición. Las células toman sustancias del

medio, las transforman de una forma a otra,

liberan energía y eliminan productos de

desecho, mediante el metabolismo.

Crecimiento y multiplicación. Las células son

capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una

célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original,

mediante la división celular.

Diferenciación. Muchas células pueden sufrir

cambios de forma o función en un proceso

llamado diferenciación celular.

Irritabilidad. Las células responden a

estímulos químicos y físicos tanto del medio

externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos

ambientales o en dirección opuesta a los estímulos.

Evolución. A diferencia de las estructuras

inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay

cambios hereditarios (que ocurren a baja

frecuencia en todas las células de modo regular), que pueden influir en la adaptación

global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo.

CLASES DE CÉLULA

La clasificación de las células se hace atendiendo ciertos criterios; por eso, se pueden

clasificar por su evolución, por su tamaño, por su

nutrición, por su forma y por el reino al que pertenecen.

I. POR SU EVOLUCIÓN. Las células

pueden ser: Procarióticas o eucarióticas.

A. CÉLULA PROCARIÓTICA

Las células procariotas son pequeñas y menos complejas que las eucariotas. Carecen

de membrana nuclear, en otras palabras carecen de núcleo bien diferenciado, por lo

que su material genético se encuentra disperso

en el citoplasma genético en el citosol.

Las células procarióticas contienen ribosomas pero carecen de sistemas de

endomembranas (esto es, orgánulos delimitados por membranas biológicas). Sin

embargo, existen excepciones: algunas

bacterias fotosintéticas poseen sistemas de membranas

internos.

También en el

Filo

Planctomycetes existen

organismos como Pirellula

que rodean su material genético

mediante una

membrana intracitoplasmática y Gemmata obscuriglobus que lo rodea con doble

membrana.

Por lo general podría decirse que los

procariotas carecen de citoesqueleto.

Las células procarióticas se encuentran presentes en las bacterias y archeas, más no

en los eucariotas.

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IMPORTANTE: Escherichia coli

Esta bacteria es el organismo procarionte

más estudiado por el ser humano. La E. coli es una bacteria que se encuentra generalmente

en los intestinos animales y por ende en las

aguas negras. Fue descrita por primera vez en 1885 por Theodore von Escherich, bacteriólogo

alemán, quién la denominó Bacterium coli. Posteriormente la taxonomía le adjudicó el

nombre de Escherichia coli, en honor a su descubridor. Ésta y otras bacterias son

necesarias para el funcionamiento correcto del

proceso digestivo. Además produce vitaminas B y K. Es un bacilo que reacciona

negativamente a la tinción de Gram (gramnegativo), es anaeróbico facultativo,

móvil por flagelos peritricos (que rodean su

cuerpo), no forma esporas, es capaz de fermentar la glucosa y la lactosa.

B. CÉLULA EUCARIÓTICA.

Las células eucariotas son las más evolucionas y complejas. Presentan

principalmente membrana nuclear, dentro del cual está el material genético y una estructura

básica relativamente estable caracterizada por

la presencia de distintos tipos de orgánulos intracitoplasmáticos especializados.

II. POR SU TAMAÑO.

Las células por su tamaño, pueden ser:

Macroscópicas, microscópicas y

ultramicroscópicas.

Células macroscópicas. son células observadas

fácilmente a simple vista. Esto obedece el gran volumen de alimentos de reserva que

contienen. Ejemplo: la yema de huevo de las

aves y reptiles, que alcanzan varios centímetros de longitud.

Células Microscópicas.- observable únicamente

en el microscopio para escapar del limite de

visibilidad luminosa, cuyo tamaño se expresa con la unidad de medida llamada micro o

micron. Ejemplo: los glóbulos rojos o

hematíes, lo cocos, las amebas, Etc.

Células Ultramicroscópicas.- son sumamente

pequeños y observables únicamente con el microscopio electrónico. En este caso se utiliza

como unidad de medida el milimicrón (mu),

que es la millonésima parte del milímetro o la milésima parte de una micra.

III. POR SU NUTRICIÓN.

Las células pueden ser autótrofas o heterótrofas. Las primeras elaboran sus

propios alimentos mientras que las otras se

alimentan a base de alimentos producidos por otras células.

IV. POR SU FORMA. Clasificar a las células por su forma es relativo; ya que, en muchos de los casos la forma de las células depende de la fisiología y estado de la célula. Algunas formas de células son las siguientes: Células estrelladas. Las que tienen una

forma que se asemeja a una estrella: Ejemplo, las neuronas.

Esféricas, como

óvulos y los

cocos (bacterias).

Ovoides, como

las levaduras

Cúbicas, como

en el folículo tiroideo.

Aplanadas. En estas células las

dimensiones son mayores que su grosor. Generalmente forman tejidos de

revestimiento, como las células epiteliales-

Alargadas. En las cuales un eje es mayor

que los otros dos. Estas células forman parte de ciertas mucosas que tapizan el

tubo digestivo. Fusiformes. Son las células que Las que

tienen la forma parecida a un huso. Por

ejemplo las fibras musculares.

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Gráficos de algunas formas de células

PARTES DE UNA CÉLULA EUCARIÓTICA TÍPICA.

Una célula eucariótica típica está formada por: Membrana celular, citoplasma y núcleo (Imagen de Biología de

Audesirk)

Gráficos de algunas formas de células

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I. MEMBRANA CELULAR CITOPLASMÁTICA (PLASMALEMA).

La membrana celular o plasmática

es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a

mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de éstas. Además, se asemeja a las

membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.

En los estudios iniciales de la membrana, se proppusieron dos modelos: El

modelo de Davson – Danielli y el Modelo de Robertson. Posteriormente en el año de 1972,

Singer y Nicholson propusieron el modelo del

Mosaico Fluido.

- Según el modelo de Davson – Danielli (1953), la membrana celular está formada

por una bicapa de fosfolípidos cubiertas en

cada superficie por una monocapa de proteínas globulares hidratadas.

- Según el modelo de Robertson, plantea que la membrana celular está formada por una bicapa de

fosfolípidos, pero en ambos lados está cubierta de

proteínas extendidas.

- Según el Modelo del Mosaico Fluido, la membrana está constituida por una bicapa (doble capa), de

fosfolípidos, con proteínas asociadas. Estas proteínas

pueden ser: Integrales o intrínsecas. Cuando atraviesan toda la membrana.

Periféricas o extrínsicas. Son las proteínas que se encuentran ancladas en uno de los lados de la

membrana celular.

Composición química de la membrana

celular. La membrana celular en forma general

contiene fosfolípidos, glucolípidos y esteroides,

variando la cantidad y la participación de otros

componentes de acuerdo a la naturaleza y función

que desempeña la célula.

FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR.

a. Transporte. La membrana celular permite el

intercambio de materiales entre el medio

interno de la célula con el medio externo. Pero

es necesario indicar que a membrana celular

sólo permite el paso de determinadas

sustancias, cuya propiedad se llama

PERMEBILIDAD SELECTIVA.

La permeabilidad de una membrana

plasmática a las distintas sustancias depende

de varios factores, dependientes a su vez de la

estructura de la membrana.

El transporte de sustancias a través de la

membrana, se da mediante procesos pasivos

o procesos activos.

PROCESOS PASIVOS. Son los que se realizan

sin gasto de energía (ATP). Estos procesos de

transporte dependen de las diferencias de

presión, concentración o de un proceso de

difusión.

Audesirk Biología

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Entre los principales procesos pasivos

están la difusión simple, la difusión facilitada,

la ósmosis y la filtración.

- La difusión simple. Es el paso de moléculas,

iones, sustancias, de una zona de alta

concentración a otra de menor

concentración, por la diferencia de

concentraciones, es decir que el paso se da

a favor de la gradiente de concentración.

Como la difusión depende de la energía

cinética de las partículas, se produce con

mayor rapidez cuando aumenta la

temperatura. Además, a un mayor

gradiente (diferencia) de concentración

hará que la difusión se haga más rápida.

Por otra parte, las moléculas pequeñas se

difunden con mayor rapidez que las

grandes.

- Difusión Facilitada. Es el movimiento de

moléculas más grandes que no pueden

pasar a través de la membrana plasmática

y necesita ayuda de una proteína de

trasporte.

- Ósmosis. “Consiste en el movimiento neto

de un disolvente, el agua en los seres

vivos, a través de membranas de

permeabilidad selectiva” (Gerard J. Tortora.

Principios de Anatomía y Fisiología. Edit.

Mosby /Doyma Libros. 1996. Página 63.).

El agua se mueve por ósmosis a través de

las membranas desde las zonas en las que

se encuentra a una concentración elevada

hasta las zonas donde la concentración es

menor. Al hablar de ósmosis es necesario

hablar de presión osmótica, que se define

como la presión necesaria para evitar el

movimiento neto del agua desde una

solución a otra, cuando ambas soluciones

están separadas por una membrana

permeable al agua.

- Filtración o Diálisis. Es el movimiento de

agua y moléculas disueltas a través de la

membrana debido a la presión hidrostática

generada por el sistema cardiovascular.

Dependiendo del tamaño de los poros de la

membrana, sólo los solutos con un

determinado tamaño pueden pasar a través

de la membrana. Por ejemplo, los poros de

la membrana de la cápsula de Bowman en

los glomérulos renales, son muy pequeños,

y sólo la albúmina, la más pequeña de las

proteínas, tienen la capacidad de ser

filtrada a través de ella. Por otra parte, los

poros de las membranas de los hepatocitos

CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES

En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua. En un medio hipotónico, la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis. En un medio hipertónico, la célula elimina agua y se arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación

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son extremadamente grandes, por lo que

una gran variedad de solutos pueden

atravesarla

PROCESOS ACTIVOS. Son los que se realizan

CON gasto de energía (ATP). Existe dos tipos

activos de transporte de volumen: Endocitosis

y exocitosis.

La endocitosis puede ser la fagocitosis y la

pinocitosis. La primera es cuando se transporta

sustancias sólidas, y la pinocitosis es cuando

se transporta sustancias líquidas o en

disolución.

Es la expulsión de sustancias como la

insulina a través de la fusión de vesículas con

la membrana celular.

La exocitosis es el proceso celular por el

cual las vesículas situadas en el citoplasma se

fusionan con la membrana citoplasmática,

liberando su contenido.

La exocitosis se observa en muy diversas

células secretoras, tanto en la función de

excreción como en la función endocrina.

También interviene la exocitosis en la

secreción de un neurotransmisor a la brecha

sináptica, para posibilitar la propagación del

impulso nervioso entre neuronas. La secreción

química desencadena una despolarización del

potencial de membrana, desde el axón de la

célula emisora hacia la dendrita (u otra parte)

de la célula receptora. Este neurotransmisor

será luego recuperado por endocitosis para ser

reutilizado. Sin este proceso, se produciría un

fracaso en la transmisión del impulso nervioso

entre neuronas.

Al hablar de procesos activos de

transporte es necesario hablar de transporte

activo primario y de transporte activo

secundario.

Transporte activo primario: la bomba de sodio.

La bomba de trasporte activo primario más

abundante en el organismo es la bomba de

sodio, que mantiene una baja concentración de

iones sodio (Na+) en el citosol bombeándolos

hacia fuera en contra de su gradiente de

concentración. También desplaza los iones de

potasio (K+) hacia el interior de las células en

contra de su gradiente de concentración. La

bomba de sodio ha de trabajar continuamente,

puesto que tanto el ión potasio como el ión

sodio cruzan la membrana plasmática muy

despacio, a través de los canales (poros).

Transporte activo secundario: simporte y

antiporte. La bomba de sodio mantiene una

gran diferencia de concentración de Na+ a

ambos lados de la membrana plasmática. Estos

iones han almacenado energía de forma similar

a la que almacenan el agua contenida por una

presa. Por tanto, si el Na+, puede retroceder

será posible emplear parte de la energía

almacenada para transportar sustancias en

contra de sus gradientes de concentración.

A veces, dos sustancias (generalmente ión

sodio y otra sustancia) se mueven en la misma

dirección a través de la membrana plasmática.

Este proceso recibe el nombre de SIMPORTE

(contransporte). Por ejemplo, la glucosa, la

fructuosa y los aminoácidos penetran en las

células que revistan el aparato gastrointestinal

y los túbulos de los riñones mediante

simportes que utilizan Na+.

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Otras veces dos sustancias (habitualmente Na+

y otra sustancia) pueden moverse también en

direcciones opuestas a través de las

membranas plasmáticas, este proceso recibe el

nombre de antiporte o contratransporte. Por

ejemplo, la mayoría de los antiportes son

Na+/Ca2+, que mantienen una concentración

baja de Ca2+ en el citosol de las células.

b. Otras funciones de la membrana celular son

las siguientes:

- Delimita el medio intracelular del medio

extracelular.

- Función receptora y transmisora.

II. CITOPLASMA.

Es la parte interior de las células y la

parte externa del núcleo. La porción

semilíquida del citoplasma, en la que se

encuentran suspendidas las organelas, las

inclusiones y disueltos los solutos, es el citosol

o líquido intracelular.

Físicamente el citosol es un líquido tipo

gel, viscoso y transparente, que contiene

partículas en suspensión y una serie de

diminutos túbulos y filamentos que forman un

citoesqueleto.

Químicamente, el citosol está formado por

agua, en un 75 % a un 90 %, y por

componentes sólidos. Las proteínas. Los

carbohidratos, los lípidos y las sustancias

inorgánicas constituyen la mayor parte de

componentes sólidos.

COLOIDE CELULAR. En el coloide celular

interactúan dos fases: Fase dispersante y fase

dispersa.

- Fase dispersante. Es la fase constituida por

el agua de la célula, además mantienen en

disolución moléculas polares. El agua se

encuentra de dos formas: agua libre que

representa el 95 % del agua celular y el

agua ligada que se encuentra hidratando

a las moléculas y representa el 5 % del

agua celular.

- Fase dispersa. Es la fase formada por

micelas, partículas coloidales que son

macromoléculas o agregados moleculares

de gran tamaño, distribuidas en el agua.

En el coloide celular es posible distinguir dos

formas de agregación: el citogel y el citosol,

los cuales están en constante interconversión,

en un proceso llamado tixotropía.

El citogel o plasmagel (ectoplasma), está

constituido por la parte más densa y viscosa

del coloide y el citosol o plasmasol

(endoplasma), está constituido por la parte

más diluida del coloide, con un nivel más

simple de agregación. En el citosol se realizan

la mayor parte de reacciones metabólicas.

El citoesqueleto es un entramado

tridimensional de proteínas que provee soporte

interno en las células, organiza las estructuras

internas de la misma e interviene en los

fenómenos de transporte, tráfico y división

celular.[1] 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 tráfico intracelular

(por ejemplo, los movimientos de vesículas y

orgánulos) y en la división celular.

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ORGANELAS CITOPLASMÁTICOS.

Son estructuras especializadas que tienen

formas características y que desempeñan

papeles específicos en el crecimiento,

mantenimiento, reparación y control celular.

Los números y tipos de organelas varían de

unas clases de células a otras, dependiendo de

sus funciones.

Entre los principales organelas citoplasmáticas

se pueden mencionar:

RIBOSOMAS. Son diminutas esferas que

contienen ARN ribosómico (ARNr) y varias

proteínas ribosómicas. Los ribosomas se

llaman así por su elevado contenido del ácido

ribonucleico.

En células

eucariotas, los

ribosomas se

elaboran en el

núcleo pero

desempeñan su

función de en el

citosol

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).

Cuando están completos, pueden estar

aislados o formando grupos (polisomas);

también pueden aparecer asociados al retículo

endoplasmático rugoso o a la membrana

nuclear, y las proteínas que sintetizan son

sobre todo para la exportación.

Los ribosomas de las células procariotas

son los más estudiados. Son de 70 S y su

masa molecular es de 2.500 kilodalton(Kd).

Las moléculas de ARNr forman el 65% del

ribosoma y las proteínas representan el 35%.

En eucariotas, los ribosomas son 80 S.

Su peso molecular es de 4.200 Kd. Contienen

un 40% de ARNr y 60% de proteínas.

Es necesario indicar que las

mitocondrias tienen su propio aparato de

síntesis proteica que incluye ribosomas, ARNt y

ARNm. Los ribosomas mitocondriales de las

células animales contienen dos tipos de ARN

ribosómicos.

Los ribosomas que aparecen en plastos

son similares a los procariotas.

La función

principal de los

ribosomas es la

síntesis de

proteínas.

RETÍCULO

ENDOPLASMÁTIC

O (RE). Es un

sistema de

canales rodeados

por membranas

que tienen

distintas formas y que reciben el nombre de

cisternas. Se encuentra en la célula animal y

vegetal pero no en la célula procariota.

El RE se continúa con la membrana

nuclear y, teniendo en cuenta su asociación

con los ribosomas, se divide en dos tipos:

Retículo endoplasmático rugoso o granular

(R.E.R) y retículo endoplasmático liso o

agranular (R.E.L).

El retículo endoplasmático rugoso tiene

esa apariencia debido a los numerosos

ribosomas adheridos a su membrana mediante

unas proteínas denominadas "riboforinas".

La función principal del R.E,R es la

síntesis de proteínas, por

eso se encuentra

presente en células que

por su función deben

realizar una activa labor

de síntesis, como las

células hepáticas, células

de crecimiento o las células del páncreas.

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semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

El retículo endoplasmático liso no tiene

ribosomas adheridos en su superficie.

Este retículo participa en los procesos

de detoxificación celular, siendo el lugar

donde son metabolizadas una gran cantidad de

drogas como fenobarbital, alcaloides,

hidrocarburos aromáticos y otras sustancias

potencilmente dañinas para la célula.

La función principal del R.E.L es llevar a

cabo la síntesis de fosfolípidos y esteroides.

En las células musculares el retículo

endoplasmático liso es llamado retículo

sarcoplasmático, el cual cumple la función de

almacenar calcio (Ca+) y de liberarlo durante la

contracción muscular.

MITOCONDRIAS. Fueron descubiertas en

1898 por Benda. Son organelas

bimembranosas semiautónomas encargadas de

la respiración celular.

A las mitocondrias se les llama también

centrales eléctricas de las células.

Una mitocondria está formada por dos

membranas, cada una de las cuales tiene una

estructura similar a la de la membrana celular.

La membrana mitocondrial externa es

lisa, pero la interna dispone de una serie de

pliegues llamados crestas. La cavidad central

de la mitocondria, rodeada por la membrana

interna y por las crestas, es la matriz.

Los complejos pliegues de las crestas

proporcionan una enorme superficie para un

grupo de reacciones químicas conocidas como

respiración celular. Las enzimas que catalizan

estas reaciones se encuentran en las crestas.

La respiración celular sólo se produce en

presencia de oxígeno y se traduce en el

catabolismo de las moléculas de os

elementos nutritivos, como la glucosa, para

producir ATP a gran velocidad.

Las mitocondrias se autorreplican, es

decir, se dividen para aumentar su número.

Este proceso de replicación está controlado por

el ADN que forma parte de la estructura

mitocondrial. La autorreplicación suele

producirse en respuesta al aumento de las

neceSIDAdes celulares de ATP por medio de

la fosforilación oxidativa y en el momento

de la división celular.

En la mitocondria sucede el ciclo de Krebs

o ciclo del ácido cítrico.

La científica estadounidense Lynn

Margulis, junto con otros científicos, recuperó

en torno a 1980 una antigua hipótesis,

reformulándola como teoría endosimbiótica.

Según esta versión actualizada, hace unos

1.500 millones de años, una célula procariota

capaz de obtener energía de los nutrientes

orgánicos empleando el oxígeno molecular

como oxidante, se fusionó en un momento de

la evolución con otra célula procariota o

eucariota primitiva al ser fagocitada sin ser

inmediatamente digerida, un fenómeno

frecuentemente observado. De esta manera se

produjo una simbiosis permanente entre

ambos tipos de seres: la procariota fagocitada

proporcionaba energía, especialmente en

forma de ATP y la célula hospedadora ofrecía

un medio estable y rico en nutrientes a la otra.

Este mutuo beneficio hizo que la célula

invasora llegara a formar parte del organismo

mayor, acabando por convertirse en parte de

ella: la mitocondria. Otro factor que apoya esta

teoría es que las bacterias y las mitocondrias

tienen mucho en común, tales como el

tamaño, la estructura, componentes de su

membrana y la forma en que producen

energía, etc.

Esta hipótesis tiene entre sus

fundamentos la evidencia de que las

mitocondrias poseen su propio ADN y está

La célula: apuntes básicos

26

Alcides Mendoza Coba – DALHY

«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con

amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la

semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

recubierta por su propia membrana. Otra

evidencia que sostiene esta hipótesis es que el

código genético del ADN mitocondrial no suele

ser el mismo que el código genético del ADN

nuclear. A lo largo de la historia común la

mayor parte de los genes mitocondriales han

sido transferidos al núcleo, de tal manera que

la mitocondria no es viable fuera de la célula

huésped y ésta no suele serlo sin mitocondrias.

COMPLEJO GOLGI (APARATO DE GOLGI).

El aparato de

Golgi es un

organelo

(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.

El aparato de Golgi presente tres

regiones:

Región Cis-Golgi. Es la más interna y próxima al retículo. De él recibe las vesículas de transición, que son sáculos con proteínas que han sido sintetizadas en la membrana del retículo endoplasmático rugoso (RER).

Región medial: Es una zona de transición.

Región Trans-Golgi. Es la que se encuentra más cerca de la membrana citoplasmática. De hecho, sus membranas, ambas unitarias, tienen una composición similar.

El aparato de Golgi procesa, ordena,

empaqueta y libera proteínas y lípidos hacia la

membrana plasmática.

En forma general el aparato de Golgi tiene

las siguientes funciones:

- Secreción celular. Las sustancias

atraviesan todos los sáculos del aparato

de Golgi y cuando llegan a la cara trans

del dictiosoma, en forma de vesículas

de secreción, son transportadas a su

destino fuera de la célula, atravesando

la membrana citoplasmática por

exocitosis. Un ejemplo de esto son los

proteoglicanos que conforman la matriz

extracelular de los animales.

- Formación de los lisosomas primarios.

- Formación del acrosoma de los espermios.

- Producción de membrana citoplasmática:

los gránulos de secreción cuando se unen a

la membrana en la exocitosis pasan a

formar parte de esta, aumentando el

volumen y la superficie de la célula.

LISOSOMAS. Son

vesículas rodeadas de

membrana que se

forman en el aparato

de Golgi. En su interior

existen

aproximadamente

hasta 40 enzimas

potentes digestivas hidrolíticas y proteolíticas

que sirven para digerir los materiales de origen

externo (heterofagia) o interno (autofagia)

que llegan a ellos. Es decir, digestión celular.

Los lisosomas tienen como función principal la

digestión intracelular, pero además participan

en:

- Procesar una organela vieja, para

convertirlo en sustancias nutritivas y

permitir a la célula elaborar una organela

nueva.

- Participa en la autólisiso autodestrucción de

estructuras como la cola del renacuajo, la

regresión del útero a su estado normal

después del parto.

Las enzimas más importantes del lisosoma son:

Lipasas, que digiere lípidos,

GlucoSIDAsas, que digiere carbohidratos, Proteasas, que digiere proteínas,

Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos.

La célula: apuntes básicos

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Alcides Mendoza Coba – DALHY

«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con

amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la

semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

VACUOLAS. Una

vacuola es un

orgánulo celular

presente en

plantas y en

algunas células

protistas

eucariotas. Las

vacuolas son

compartimentos

cerrados que contienen diferentes fluidos,

tales como agua o enzimas, aunque en

algunos casos puede contener sólidos. El

orgánulo no posee una forma definida, su

estructura varía según las neceSIDAdes de

la célula.(H)

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 inmadura contiene una gran

cantidad de vacuolas muy 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 hacia una

capa muy estrecha apretada contra la pared

celular.

Gracias al contenido vacuolar y al tamaño,

la célula, aparte de satisfacer el consumo de

nitrógeno del citoplasma, consigue una gran

superficie de contacto entre la fina capa del

citoplasma y su entorno. El incremento del

tamaño de la vacuola da como resultado

también el incremento de la célula. Una

consecuencia de esta estrategia es el

desarrollo de una presión de turgencia, que

permite mantener a la célula hidratada, y el

mantenimiento de la rigidez del tejido, unas de

las principales funciones de las vacuolas y del

tonoplasto.

Otras de las funciones es la de la

desintegración de macromoléculas y el

reciclaje de sus componentes dentro de la

célula. Todos los orgánulos celulares,

ribosomas, mitocondrias y plastidios pueden

ser depositados y degradados en las vacuolas.

Debido a su gran actividad digestiva, son

comparadas a los orgánulos de las células

animales denominados lisosomas.

También aíslan del resto del citoplasma

productos secundarios tóxicos del

metabolismo, como la nicotina (un alcaloide).

Existen otras estructuras que se llaman

también vacuolas pero cuya función es muy

diferente:

Vacuolas pulsátiles: estas extraen el agua del citoplasma y la expulsan al exterior por transporte activo.

Vacuolas digestivas: se produce la digestión de sustancias nutritivas, una vez digeridas pasan al interior de la célula y los productos de desecho son eliminados hacia el exterior de la célula.

Vacuolas alimenticias: función nutritiva, forma a partir de la membrana celular y del retículo endoplasmático.

PLASTIDIOS.

Llamados también

plastos, plástidos o

plastidios, son

orgánulos celulares

eucarióticos, propios de las plantas y algas. Su

principal función es la producción y

almacenamiento de importantes compuestos

químicos usados por la célula.

Los plastidios pueden ser de dos

clases:Fotosintéticos y no fotosintéticos.

Los plastidios fotosintéticos

(fotosintéticamente activos) son aquellos

que continen un pigmento útil para atrapar

la energía luminosa y participar en los

procresos de fotosíntesis. Entre los

principales se pueden mencionar los

siguientes:

Cloroplastos (principal pigmento clorofila). Los cloroplastos se encuentran en la

mayoría de plantas superiores.

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Las dos membranas del cloroplasto poseen una estructura continua que delimita completamente el cloroplasto. Ambas se separan por un espacio intermembranoso llamado a veces indebidamente espacio periplastidial. La membrana externa es muy permeable gracias a la presencia de porinas. Sin embargo no tanto como la membrana interna, que contiene proteínas específicas para el transporte. La cavidad interna llamada estroma, en la que se llevan a cabo reacciones de fijación de CO2, contiene ADN circular, ribosomas (de tipo 70S, como los bacterianos), gránulos de almidón, lípidos y otras sustancias. También, hay una serie de sáculos delimitados por una membrana llamados tilacoides los cuales se organizan en los cloroplastos de las plantas terrestres en apilamientos llamados grana (plural de granum, grano). Las membranas de los tilacoides contienen sustancias como los pigmentos fotosintéticos (clorofila, carotenoides, xantofilas) y distintos lípidos; proteínas de la cadena de transporte de electrones fotosintética y enzimas, como la ATP-sintetasa. Feoplastos (con pigmentos como clorofila y carotenoides pardos) Rodoplastos (con pigmentos como clorofila, ficoeritrina roja y ficocianina azul)

Los plastidios no fotosintéticos

(fotosintéticamente inactivos), son los

cromoplastos y leucoplastos. Los primeros

son los que contienen pigmentos que dan

coloración a flores y frutos, y los

leucoplastos son incoloros y almacenan

sustancias de reserva, como los

amiloplastos que almacenan almidón, los

licoplastos que almacenan lípidos, etc.

PEROXISOMAS. Están

presentes en todas las

células eucariotas. Se les

suele llamar así, porque

contienen una o más

enzimas que utilizan el

oxígeno molecular para

oxidar (eliminar átomos de hidrógeno) varias

sustancias orgánicas. Estas reacciones

producen peróxido de hidrógeno (H2O2). En las

células del humano, una de las enzimas de los

peroxisomas, la llamada catalasa, utiliza el

H2O2 generado por otras enzimas para oxidar

diversas sustancias como el fenol, el ácido

fórmico, el formaldehido, entre otros de la

misma naturaleza.

Se conocen más de 25 enfermedades relacionadas con la disfunción de las

actividades enzimáticas de los peroxisomas, conocidas como anomalías de la biogénesis de

peroxisomas (PBD). el más grave es El síndrome de Zellweger, también llamado

síndrome cerebro-hepato-renal, es un

desorden congénito (enfermedad genética) poco frecuente que se caracteriza por la baja

producción o ausencia de producción de peroxisomas, especialmente en tejidos

encargados de la depuración y

desintoxificación del cuerpo, tales como el hígado y los riñones. Es el más serio de los

casos causados por desórdenes en los peroxisomas.

LOS GLIOXISOMAS. Son orgánulos que se

encuentran en las células eucariotas,

particularmente en los tejidos de almacenaje

de lípidos de las semillas, y también en los

hongos filamentosos. Los glioxisomas son

peroxisomas especializados que convierten los

lípidos en carbohidratos durante la

germinación de las semillas.

CENTRIOLOS. Los centriolos son una pareja

de estructuras que forman parte del

citoesqueleto semejantes a cilindros huecos;

los centriolos son organelos que intervienen en

la división celular celular, siendo una pareja de

centriolos un diplosoma sólo presente en

células animales. Los centriolos 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.

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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la

semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

Los

Centriolos se

encuentran

presentes en las

células animales y

en los

microorganismos

eucarióticos.

ORGÁNULOS PROCARIÓTICOS

CITOPLÁSMICOS

En procariotas no existen por regla

general orgánulos citoplásmicos rodeados por

unidad de membrana. Las únicas excepciones

están constituidas por los tilacoides de las

Oxifotobacterias. En algunos grupos

bacterianos se pueden encontrar orgánulos

citoplásmicos no rodeados por unidad de

membrana (o sea, sin bicapa lipídica). Muchos

de ellos presentan envueltas basadas en

subunidades de proteínas:

CARBOXISOMAS.

Estructuras presentes en bacterias

fotoautotrofas (Oxifotobacterias y ciertas

bacterias purpúreas) y quimioautotrofas

(nitrificantes, Thiobacillus), de apariencia

poliédrica con tendencia a esférica.

VACUOLAS DE GAS

Son orgánulos muy refringentes al

microscopio óptico, que al electrónico

muestran una estructura a base de

agrupaciones regulares de vesículas de gas.

Esta envuelta es impermeable al agua, pero

permeable a los gases, por lo que la

composición y concentración del gas dentro de

la vesícula depende de las que existan en el

medio. Conforme se sintetizan y ensamblan las

vesículas, el agua va siendo eliminada del

interior.

La función de estas vacuolas es

mantener un grado de flotabilidad óptimo en

los hábitats acuáticos a las bacterias que las

poseen, permitiéndoles alcanzar la profundidad

adecuada para su modo de vida (según los

casos, para obtener una intenSIDAd adecuada

de luz, concentración óptima de oxígeno o de

otros nutrientes).

Las vacuolas de gas son muy

frecuentes en Oxifotobacterias y

Anoxifotobacterias; también se dan en algunas

arqueobacterias (Halobacterium, algunas

metanógenas) y en bacterias prostecadas

(Ancalomicrobium, Prosthecomicrobium).

CLOROSOMAS

Un clorosoma es un complejo de

antena fotosintético presente en las bacterias

verdes del azufre (BVA) y en algunas bacterias

fototrofas anoxígenas (BFA) (Chloroflexaceae,

Oscillochloridaceae).

Los modelos actuales de estructura de

la bacterioclorofila y de los carotenoides (los

principales constituyentes) dentro de los

clorosomas suponen una organización lamelar,

donde largas cadenas farnesol de

bacterioclorofila se entremezclan con

carotenoides, formando una estructura similar

a una multicapa lípida.

MAGNETOSOMAS

Son orgánulos sensores del campo

magnético terrestre, que aparecen en ciertas

bacterias acuáticas flageladas microaerófilas o

anaerobias (p. ej., en Aquaspirillum

magnetotacticum). Consisten en cristales

homogéneos de magnetita (Fe3O4 delimitados

por una envuelta proteínica. Los diversos

cristales suelen disponerse en filas paralelas al

eje longitudinal de la bacteria, o en otras

agrupaciones regulares de varios unidades,

hasta varias decenas.

Fueron descubiertas en 1975, y se

sabe que permiten la orientación magnética a

las bacterias que las poseen (bacterias

magnetotácticas), determinando la orientación

de su natación. En el hemisferio Norte, el

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campo magnético está orientado hacia abajo, y

en el sur hacia arriba. Las bacterias

magnetotácticas del hemisferio septentrional

se orientan al N, y las del meridional, al S. Por

consiguiente, cuando las bacterias son

removidas de los fondos donde viven, por

magnetotaxia pueden volver al fondo, que es

donde encuentran las concentraciones de

oxígeno adecuadas para su modo de vida.

III. NÚCLEO.

El núcleo celular es una estructura

característica de las células eucariotas.

Contiene la mayor parte del material genético

celular, organizado en cromosomas, basados

cada uno en una hebra de ADN con

acompañamiento de una gran variedad de

proteínas, como las histonas. Los genes que

se localizan en estos cromosomas constituyen

el genoma nuclear de la célula eucariótica,

donde se encuentran otros genomas, propio

de algunos orgánulos de origen

endosimbiótico. La función del núcleo es

mantener la integridad de estos genes y

controlar las actividades celulares a través de

la expresión génica.

La ultraestructura del núcleo consta de:

Membrana nuclear o carioteca.

Nucleolo.

Nucleoplasma.

Cromatina.

Carioteca (1), ribosomas (2), poros(3), nucléolo (4),

cromatina (5), retículo endoplasmático (7), nucleoplasma

(8).

La carioteca, es una diferenciación del sistema

vacuolar citoplasmático compuesto por dos

membranas y un espacio perinuclear. En la

envoltura nuclear se encuentran los poros

nucleares que son aberturas circulares de

aproximadamente 80 nm de diámetro

La membrana nuclear controla el paso de

iones y macromolécula.

La cromatina es el conjunto de ADN, histonas

y proteínas no histónicas que se encuentra en

el núcleo de las células eucariotas y que

constituye el cromosoma eucariótico. Las

unidades básicas de la cromatina son los

nucleosomas.

Nucleoplasma, También llamado carioplasma o

cariolinfa. Se trata del medio interno

indiferenciado que llena el núcleo, semejante

al citosol o hialoplasma, bañando a sus

componentes.

Nucléolo(s). Una o más estructuras

esferoidales, relacionadas con la síntesis de las

principales piezas de los ribosomas y con su

ensamblaje parcial. Esas piezas están

formadas por ARN y proteínas básicas. Se

distinguen dos porciones del nucléolo, la

región granular, formada por gránulos de ARN,

y la región fibrilar formada por filamentos de

ARN. Una tercera región, muy difícil de

observar es la denominada porción

cromosómica del nucléolo, en ésta se

encuentran filamentos de ADN.

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ESTRUCTURA DE LA CÉLULA VEGETAL

Las células adultas de las plantas (como se muestra en la figura de Audesirk, Biología) se distinguen por

algunos rasgos de otras células eucariotas, como las células típicas de los animales o las de los hongos.

Las células vegetales se diferencian de las células animales, porque las primeras poseen pared celular, vacuolas, además de los organelos que están en las demás células eucarióticas.

La célula: apuntes básicos

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Estructuras presentes en una célula vegetal. Membrana plasmática Pared celular Plasmodesmo Vacuola Plastos Cloroplastos Leucoplastos Cromoplastos Aparato de Golgi Ribosomas Retículo endoplasmático Mitocondrias Citoplasma Núcleo ADN Cromatina ARN(acido ribonucleico)

CICLO CELULAR

El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que permiten el crecimiento de la célula y la

división en dos células hijas. Las células que no están en división no se consideran que estén en el

ciclo celular.

El ciclo celular comprende dos periodos: la interfase y la división celular. Esta última tiene

lugar por mitosis o meiosis.

MEMBRANA CELULAR

CICLO CELULAR

DOS PERIODOS

son

DIVISIÓN

CELULAR

INTERFASE

tiene

son MOMENTOS

G1

S

G2

comprende

MITOSIS

CITOCINESIS

METAFASE

ANAFASE

TELOFASE

PROFASE

sucede

implica

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La reproducción celular, o división celular, es un proceso que se lleva a cabo tanto en individuos

unicelulares como pluricelulares. En los unicelulares permite la formación de descendientes,

mientras que a los pluricelulares les permite crecer y reparar partes de sus tejidos que estén

dañadas, desgastadas o lesionadas. Este proceso se presenta en la mayoría de las células que

forman el cuerpo de los pluricelulares, excepto en las células sexuales.

Etapa G1: Esta etapa que sucede a la división celular es la más variable en duración. Las células hijas recientemente originadas presentan una gran actividad metabólica produciéndose un aumento acelerado del tamaño celular. Los organoides de la célula precursora han sido repartidos de manera más o menos equitativa entre las células hijas, deben entonces aumentar de tamaño y también en número para mantener las características de su tipo celular. Se sintetizan así ribosomas y microtúbulos a partir de las proteínas y otras moléculas que la conforman. Los organoides del sistema de endomembranas, aumentan considerablemente de tamaño, ya que ambas células hijas han recibido parte de estos organoides. Sin embargo, pueden ser sintetizados de nuevo en caso de no existir precursores. Esto no ocurre con mitocondrias y cloroplastos que se originan por división de estas estructuras preexistentes. Como se recordará ambos organoides contienen ADN y ribosomas que les permite dividirse de forma relativamente independiente del núcleo celular.

Todos los procesos de síntesis de nuevos organoides o aumento de tamaño de los existentes, son regulados mediante activación de complejos enzimáticos en un momento determinado.

En este período se observa, a su vez, una gran síntesis de ARNm como así también ARNt y ARNr. Estos ácidos serán utilizados para la síntesis de proteínas estructurales, para la construcción y o aumento de los organoides, como así también la producción de enzimas necesarias para dicha síntesis. Cabe destacar que durante este período también se sintetizan las enzimas que serán utilizadas en la etapa siguiente, es decir en la duplicación del ADN, como así también moléculas precursoras de los ácidos nucleicos.

Cuando las células dejan de crecer (si se agotan los nutrientes o por inhibición por contacto) lo hacen en G1. Esto implica que también se sintetizan las sustancias que estimulan o inhiben distintas fases del ciclo celular.

Adaptado de: http://etapasdemitosis.galeon.com/

DIVISIÓN

CELULAR

Comprende a

la mitosis

(división del

núcleo) y a la

citocinesis

(división del

citoplasma)

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Etapa S: el período S o de síntesis de ADN tiene como característica fundamental la síntesis de nuevo material genético, para que las células hijas tengan la misma dotación. Sin embargo persisten los altos índices de síntesis de ARN para obtener enzimas requeridas en la síntesis de histonas que formarán parte de la macroestructura del ADN y tubulinas relacionadas con el proceso de división celular.

Etapa G2: En esta fase, ya con el ADN duplicado, la célula ensambla las estructuras necesarias para la separación de las células hijas durante la división celular y la citocinesis (separación del citoplasma).

Etapa M: Durante M, la envoltura nuclear se desintegra, la cromatina se condensa en forma creciente hasta ser visible los cromosomas al microscopio óptico. Estos cromosomas formados cada uno por dos cromátidas (cromosomas duplicados) pasaran por cada una de las fases de la división celular (mitosis o meiosis) para concluir con la formación de las células hijas, cada una con una única copia de su ADN (cromosomas sin replicar), que marcan el inicio de un nuevo ciclo.

FASES DE LA MITOSIS:

(Tomado de: http://elprofedenaturales.wordpress.com )

La célula: apuntes básicos

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semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

Los cromosomas se

dirigen hacia los polos

de la célula

PROFASE

Es la etapa que inicia la mitosis, en ella ocurren los siguientes eventos:

- Comienza con la conversión de la cromatina en cromosomas por un proceso de

espiralización de las cadenas (igual que si tenemos un alambre largo y lo convertimos en

un muelle), seguiremos teniendo lo mismo, pero de forma diferente: las dos cadenas que

son completamente idénticas (ya que una se ha formado por replicación de la otra) se

espiralizan juntas originando las cromátidas del cromosoma.

- Se duplican los centriolos

- La membrana nuclear desaparece

- Cuando ya ha desaparecido la membrana nuclear, los centriolos migran hacia los polos

(extremos) de la célula, apareciendo entre los dos pares de centriolos una serie de fibras

de proteína dispuestas de polo a polo que reciben el nombre en conjunto de huso

acromático.

- Los cromosomas ya formados se mueven y se unen a una fibra del huso por su centrómero

(un sólo cromosoma por fibra), de manera que las cromátidas migran hacia los polos de la

célula. En la célula vegetal no existen centriolos y a veces no se ve el huso acromático.

(http://etapasdemitosis.galeon.com/cvitae1988991.html)

METAFASE

Es una fase breve en la que todos los cromosomas dobles se

encuentran situados en la línea ecuatorial (1) (parte media) de

la célula, formando una figura muy característica llamada placa

ecuatorial. Tras colocarse aquí comienza la siguiente fase.

ANAFASE

Las cromátidas se separan por el centrómero y se desplazan hacia los

centriolos, al tiempo que van desapareciendo las fibras del huso. En

este momento ya se ha repartido el material hereditario (las cadenas de

ADN) de forma idéntica en dos partes. Ahora las cromátidas se llaman

cromosomas. La anafase es la fase crucial de la mitosis, por que en ella

Centriolo

Cromátidas doble sin separar

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se realiza la distribución de las dos copias de la información genética

original. (http://etapasdemitosis.galeon.com/cvitae1988991.html)

TELOFASE

Se reconstruyen las membranas nucleares y

reaparecen los nucléolos de las células hija. Los

cromosomas se desorganizan para formar de

nuevo la molécula de cromatina. Por último, la

membrana celular empieza a separar los dos

núcleos nuevos, finalizando el proceso de mitosis.

En muchas células la mitosis suele ir acompañada

de la citocinesis o separación de los citoplasmas

de las células hija.

(http://etapasdemitosis.galeon.com/cvitae198902

5.html)

CITOCINESIS: División del citoplasma en dos partes. Es la segunda etapa acompañante de la

mitosis, en esta, el citoplasma se divide para formar dos células hijas diploides idénticas con la

repartición aproximada de los orgánulos celulares.

En las células animales se hace por estrangulación,

desde fuera hacia adentro, y en las vegetales se

hace por crecimiento de la pared celular desde

dentro hacia afuera.

Una vez finalizada la mitosis y la citocinesis, las dos

células hijas que se forman entran en interfase,

durante la cual se prepara para su próxima mitosis.

(http://etapasdemitosis.galeon.com/cvitae1989025.h

tml)

CÉLULAS MADRE

Texas Heart Institute

Las células madre son células con el potencial de convertirse

en muchos tipos distintos de células en el organismo.

Funcionan como un sistema reparador del cuerpo. Existen

dos tipos principales de células madre: células madre

embrionarias y células madre adultas.

Los médicos y los científicos están entusiasmados con las

células madre porque tienen mucho potencial en muchas

La célula: apuntes básicos

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áreas de la salud y la investigación médica. El estudio de estas células puede ayudar a explicar

cómo se producen algunos cuadros serios tales como los defectos congénitos y el cáncer. Algún

día, las células madre podrán utilizarse para producir células y tejidos para el tratamiento de

muchas enfermedades, inclusive la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, los

traumatismos en la médula espinal, las enfermedades cardíacas, la diabetes y la artritis.

¿Qué son las células madre?

Las células madre son células no especializadas que tienen la asombrosa capacidad de convertirse

en muchos tipos de células diferentes del cuerpo. Al servir como una especie de sistema de

reparación para el cuerpo, pueden dividirse potencialmente sin límite para reponer otras células

que se hayan dañado. Cuando una célula madre se divide, cada célula nueva puede seguir siendo

una célula madre o convertirse en otro tipo de célula con una función más especializada, como

una célula muscular, un glóbulo rojo o una célula cardíaca.

¿Dónde se pueden encontrar células madre?

Las células madre pueden hallarse en muchos tejidos del cuerpo, como la médula ósea, la grasa,

la sangre y otros órganos como el corazón. Pueden encontrarse células madre más inmaduras en

el embrión, así como en la sangre del cordón umbilical de un bebé recién nacido. En el Stem Cell

Center usamos específicamente células madre aisladas de la médula ósea en nuestros ensayos

clínicos.

¿Qué enfermedades pueden tratarse con células madre?

Según su procedencia, las células madre han sido estudiadas como una posible estrategia de

tratamiento para numerosas enfermedades como la diabetes, la enfermedad de Parkinson, las

quemaduras, la lesión de la médula espinal y, más específicamente, las enfermedades cardíacas.

Recientemente, numerosos estudios han demostrado el posible beneficio de implantar células

madre en el corazón. El Stem Cell Center en el Texas Heart Institute se concentra en el

tratamiento de las enfermedades cardíacas. (La terapia con células madre es una terapia en

investigación y, por lo tanto, no puede hacerse ninguna afirmación definitiva respecto del beneficio

para una enfermedad específica).

¿Cómo funcionan las células madre?

Fotografía del catéter de inyección Myostar™ que se usa

actualmente en estudios de dispositivos en investigación

No está claro cómo funcionan exactamente las células

madre. Pueden diferenciarse y convertirse en las células

que las rodean (una célula madre que se coloca en el

corazón puede transformarse en otra célula cardíaca),

pueden liberar hormonas que ayudan a que el tejido que las

rodea funcione de manera más eficiente, o pueden

despertar las células madre inactivas en el tejido.

Dibujo de catéter inyectando células

madre en el corazón.

La célula: apuntes básicos

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Alcides Mendoza Coba – DALHY

«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con

amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la

semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

Si bien no comprendemos por completo cómo funcionan las células madre, una de las metas de

nuestra investigación en el Stem Cell Center (El Centro de Celulas Madre) es ampliar nuestros

conocimientos en esta área.

¿Cómo se usan las células madre para tratar enfermedades cardiovasculares?

Las células madre pueden inyectarse en las venas, arterias o directamente en el músculo cardíaco.

Después de más de 400 inyecciones aplicadas en forma segura a través de la inyección directa de

células madre desde el interior de la cavidad del corazón, los investigadores del Stem Cell Center

(El Centro de Celulas Madre) actualmente llevan a cabo un sinnúmero de procedimientos para

personas en todo el mundo.

En la enfermedad vascular periférica, las células madre pueden inyectarse en las venas, las

arterias o directamente en los músculos de la parte inferior de la pierna con la esperanza de

regenerar vasos sanguíneos nuevos.

TIPOS DE CÉLULAS MADRE

Existen cuatro tipos de células madre:

Célula madre totipotente: Puede crecer y formar un organismo completo, tanto los

componentes embrionarios (como por ejemplo, las tres capas embrionarias, el linaje

germinal y los tejidos que darán lugar al saco vitelino), como los extraembrionarios

(placenta).

Es decir cualquier célula totipotente colocada en el útero de una mujer tiene la capacidad de

originar un feto y un nuevo individuo.

La célula: apuntes básicos

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Alcides Mendoza Coba – DALHY

«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con

amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la

semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)

Célula madre pluripotente: Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un

organismo. Aunque pueden producir cualquier tipo de célula del organismo, no pueden

generar un embrión.

Las células madre multipotentes: Son aquellas que sólo pueden generar células de su

propia capa o linaje embrionario de origen.

Éstas también llamadas células madre órgano-específicas son capaces de originar las células

de un órgano concreto en el embrión y también en el adulto.

Un ejemplo de este tipo de células son las contenidas en la médula ósea, las cuales son

capaces de generar todos los tipos celulares de la sangre y del sistema inmune.

Éstas células madre existen en muchos más órganos del cuerpo humano como la piel, grasa

subcutánea, músculo cardíaco y esquelético, cerebro, retina y páncreas.

Se han logrado cultivar (multiplicar) estas células tanto en in-vitro (en el laboratorio), como

in-vivo (en un modelo animal), utilizándolas para la reparación de tejidos dañados. Sin

embargo la aplicación de estas técnicas todavía se encuentra en sus comienzos.

Las células madre unipotentes: pueden formar únicamente 2 tipos de células madres:

Laqilosis: Célula madre muy rugoso que contienen ribosomas.

Enbofilosis: Célula lisa que contiene un líquido especial llamado vasiofelina, que ayuda a

que el cuerpo no endurezca en la reproducción de las células madre

FUENTES DE INFORMACIÓN

1. ADUNI. Biología: Una perspectiva humana. Edit Lumbreras. Lima Perú 2006.

2. AUDESIRK, Teresa, Gerald Audesirk y otros. Biología. Editorial Pearson. Prentice Hall.

Primera edición. 2004. Esta fuente de información se utilizó sobre todo para las imágenes que

son muy explicativas y completas.

3. CARRERES ORTEGA, Ainoa. Biología Celular e Histología General. Facultad de Medicina de la

Universidad Miguel Hernández. España 2004.

4. TÓRTORA, Gerar J. y Sandra Reynolds Grabowski. Principios de Anatomía y Fisiología.

Sétima edición. Editorial Mosby / Doyma Libros. Madrid España 1996.

5. ROERTIS Y ROBERTIS. Biología Celular y Molecular. Undécima edición. Argentina 1984.

6. SHERMAN, Irwin W y Vilia G. Sherman. Biología Perspectiva Humana. Edit. Mc Graw Hill.

México 1994.

7. http://www.genomasur.com/lecturas/Guia12a.htm

8. http://etapasdemitosis.galeon.com/

9. http://www.msd.es/publicaciones/mmerck_hogar/

10. http://www.cruzroja.es

11. http://www.cruzroja.es/vih/Informacion-Basica-VIH.html