Biblia de la celula by Darwin Daniel Campos

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA Calidad, Pertinencia y Calidez VICERRECTORADO ACADÉMICO DIRECCIÓN DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN

SEGUNDO SEMESTRE/2014

BIBLIA DE LA CELULA ESTUDIANTE: Darwin Daniel Campos González ÁREA: Salud Conocimiento científico

ASIGNATURA: Biología

PARALELO: Salud V01

EL ORO – MACHALA 2014 2

La citología o biología celulares la rama de la biología que estudia las células en lo que concierne a su estructura, sus funciones y su importancia en la complejidad de los seres vivos. Citología viene del griego κύτος (célula). Con la invención del microscopioóptico fue posible observar estructuras nunca antes vistas por el hombre, las células. Esas estructuras se estudiaron más detalladamente con el empleo de técnicas de citoquímica y con la ayuda fundamental del microscopio electrónico. La biología celular se centra, de cómo estas células se regulan y la comprensión del funcionamiento de sus estructuras. Una disciplina afín es la biología molecular. La biología celular (antiguamente citologíade citos=célula y Logos=Estudio o Tratado ) es una disciplina académica que se encarga del estudio de las células en cuanto a lo que respecta a las propiedades, estructura, funciones, orgánulos que contienen, su interacción con el ambiente y su ciclo vital. Con la invención del microscopio óptico fue posible observar estructuras nunca antes vistas por el hombre, las células. Esas estructuras se estudiaron más detalladamente con el empleo de técnicas de citoquímica y con la ayuda fundamental del microscopio electrónico. La biología celular se centra en la comprensión del funcionamiento de los sistemas celulares, de cómo estas células se regulan y la comprensión del funcionamiento de sus estructuras.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

Toda la materia está organizada. Partiendo de un elemento que se asocia a otros y aumenta la complejidad de la estructura. De la misma forma la materia viva se organiza en distintos niveles de complejidad.  Nivel atómico.-Constituido por los átomos. Los átomos que forman la materia vivase conocen con el nombrede bioelementos. Los bioelementos más importantes son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el azufre y el fósforo.  Nivel molecular.- Este nivel está formado por lasmoléculas que se originan alunirse dos o más átomos.Las moléculas que constituyen la materia viva sedenominan biomoléculas. Las biomoléculas pueden ser inorgánicas como el agua, las sales minerales o los gases, u orgánicas como los glúcidos, los lípidos, losprótidos y los ácidos nucleicos.  Nivel celular.- Se incluyen las células. Toda célula estáformada por los niveles inferiores, el molecular y el atómico. La complejidad de este nivel es mucho mayor,ya que la célula es una unidad anatómica y funcional,esto significa que es la estructura más pequeña que podría sobrevivir por si misma en el medio.  Nivel pluricelular.- Supone la asociación de varias células que pueden llegar a constituir un organismo completo. Este nivel se puede subdividir en los siguientes subniveles: ●Tejidos: formados por grupos de células que tienen el mismo aspecto y la misma función. ●Órganos: estructuras formadas por varios tejidos que entre todos realizan una función concreta. ●Sistemas: conjunto de órganos de estructura similar que cumplen funciones muy parecidas. Por ejemplo el sistema muscular. ●Aparatos: conjunto de órganos que pueden tener estructuras diferentes coordinados para realizar una determinada función. Por ejemplo, el aparato digestivo. El conjunto forma el individuo pluricelular.  Nivel población.- Incluye al conjunto de individuos de la misma especie que viven en un lugar concreto y en un tiempo determinado pudiendo relacionarse entre sí. 4

 Nivel ecosistema.- Abarca las relaciones que se establecen entre las poblaciones que viven en un determinado lugar (biocenosis) y el lugar en el que habitan (biotopo). Los grandes ecosistemas se denominan biomas. El conjunto de biomas forma la BIOSFERA.

TEORÍA CELULAR

Las células son la base de todos los organismos, ya que todos los seres vivosestamos constituidos por células. Pero la célula y su estructura no se pudieronconocer hasta que no se crearon los artilugios necesarios para verla. Esosartilugios son los microscopios: En 1665 el científico Robert Hooke describió una lámina de corcho que observó al microscopio. Hooke vio una gran cantidad de celdillas a las que llamó células. Posteriormente muchos científicos se han asomado al microscopio y han descrito las distintas estructuras de la célula. Todas las observaciones realizadas han llevado a la creación de la teoría celular. Esta contiene cuatro conceptosprincipales:  Todos los seres vivos están constituidos por una o más células.  Toda célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos. Es la unidad de vidamás pequeña.  Toda célula proviene de la división de una célula anterior.  Toda célula contiene material hereditario donde se encuentran las características del servivo y que serán transmitidas desde una célula madre a sus hijas. Esta teoría fue desarrollada por varios investigadores entre los que cabe resaltar a Schwann ySchleiden (1839), Virchow (1885) y Santiago Ramón y Cajal (1906)

LA CÉLULA

Definición: La célula se entiende como la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma en su funcionamiento y reproducción. En consecuencia en el interior de las células se producen numerosas reacciones químicas que las permiten crecer, reproducirse, producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas acciones se llama metabolismo Todos los seres vivos están constituidos por una célula o por un número muy variable de ellas que actúan en funcionamiento conjunto. Las diferencias entre los seres vivos, surgen de la organización y complejidad de las células de cada uno, del medio en que se desarrollan y del papel que cumplen en el equilibrio natural. En general, podemos clasificar los seres vivos en:  Unicelulares: son aquellos constituidos por una única célula querealiza todas lasfunciones, por lo que son muy elementales como por ejemplo algunasalgas.  Pluricelulares: formado por un conjunto organizado de células que se especializan en una función, forman entidades superiores como tejidos, órganos, etcétera. A esta categoría pertenecen la mayoría de los seres vivos.

Aplicando la teoría celular, sabemos que todos los organismos están compuestos por células, pero las células pueden ser de distintos tipos. Además, los seres vivos pueden estar formados de una o más células. Las células se clasifican atendiendo al grado de complejidad que presentan en su estructura. De este modo se distinguen: ●Célula procariota: Son todas aquellas cuyo material genético no se encuentra protegidopor una membrana y el citoplasma no está compartimentado. Es el tipo celular mássencillo. ●Célula eucariota: Son todas aquellas cuyo material genético se encuentra en el interiorde una estructura, el núcleo, protegido por una membrana. El citoplasma estácompartimentado. Es el tipo celular más complejo. Los organismos están formados por células. Según el número de ellas que presenten puedenser de dos tipos: Organismos unicelulares:Son aquellos que están formados por una sola célula. La célula realiza todas las funcionesvitales. Pueden ser procariotas o eucariotas. Ejemplo de este tipo de organismos son lasbacterias, las algas cianofíceas, los protozoos y muchas algas eucariotas. A veces viven en grupos estables, denominados colonias. En este caso, unas células realizan un tipo de función y otras células otro. Sin embargo, cada célula puede vivir de forma independiente de la colonia, asumiendo todas las funciones vitales. Organismos pluricelulares:Son seres vivos, todos ellos eucariotas, formados por muchas células. Todas las células delorganismo han surgido a partir de una única célula que ha formado a las demás. Por ello,todas las células presentan la misma información genética, aunque no la expresen de la mismamanera. Las células no sobreviven aisladas, ya que pierden algunas capacidades, con el fin de especializarse en una función concreta. Así se forman los distintos tejidos que pueden formar un organismo pluricelular. Ejemplo de organismos pluricelulares son los animales, incluida la especie humana, las plantas, los hongos y muchas algas eucariotas.

FUNCIÓN CELULAR Todo organismo realiza una serie de funciones para mantenerse con vida y generar individuos como él. Todos los seres vivos realizan tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Estas tres funciones se llevan a cabo en todas las células.

Función de nutrición La membrana de la célula pone en comunicación a ésta con el medio exterior, con el que intercambia sustancias: moléculas inorgánicas sencillas (agua, electrólitos,...), monómeros esenciales (monosacáridos, aminoácidos,...) y aun otras moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos y proteínas) más complejas. El transporte de estas sustancias puede ser pasivo, por difusión u ósmosis, o activo, por permeabilidad selectiva de la membrana. En este último caso (imprescindible tratándose de moléculas complejas de tamaño medio o grande) el paso de sustancias requiere un gasto de energía. Otros mecanismos de transporte de sólidos o líquidos a través de la membrana son la fagocitosis y la pinocitosis. 1. Nutriciónautótrofa (vegetal). Los vegetales toman materia inorgánica del medio externo, es decir, agua, dióxido de carbono y sales minerales. Estas sustancias se dirigen a las partes verdes de la planta. Allí las sustancias entran en los cloroplastos y se transforman en materia orgánica. Para ello se utiliza la energía procedente de la luz que ha sido captada por la clorofila. 8

Este proceso recibe el nombre de fotosíntesis. Además de la materia orgánica, se obtiene oxígeno. Una parte de éste es desprendida por la planta y el resto pasa a las mitocondrias junto una parte de materia orgánica. Allí se realiza la respiración celular y se obtiene ATP necesario para todas las actividades de la célula. Además, se produce dióxido de carbono que en parte se utiliza para la fotosíntesis, juntamente con el que la planta toma del exterior. 2. Nutrición heterótrofa (animal). Los animales no pueden transformar materia inorgánica en materia orgánica. Tampoco pueden utilizar la energía precedente de la luz. Por ello se alimentan siempre de otros seres vivos y así se obtienen la materia orgánica que precisan para crecer y construir su cuerpo. Al igual que en las células vegetales, una parte de esta materia orgánica es utilizada en las mitocondrias, se realiza la respiración celular y se obtiene ATP y dióxido de carbono. Éste es eliminado fuera del cuerpo del animal.

Conservación de la energía.-En las mitocondrias se encuentran las cadenas respiratorias que proporcionan la energía para todas las funciones vitales, energía que se acumula en vectores energéticos como el adenosindifosfato y el adenosintrifosfato (ADP y ATP, respectivamente). También se localizan en las mitocondrias los enzimas del ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs, a través del cual glúcidos, lípidos y prótidos son interconvertibles –actúa, por consiguiente, como la turbina central de todo el metabolismo-, y los enzimas que oxidan las grasas en el proceso de la β-oxidación. En el espacio citoplasmático se realiza el proceso previo de la glicólisis. Función de reproducción Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen funciones específicas. Todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial (célula madre) por un proceso de división, por el que se obtienen dos células hijas. Existen dos procesos de división; mitosis y meiosis, según el tipo de célula: somáticas y sexuales respectivamente. 9

En el primer caso las células resultantes son idénticas a las célula madre y tienen el mismo número de cromosomas que ésta; en la meiosis, las células hijas son diferentes genéticamente a la madre ya que poseen la mitad de cromosomas.

Función de relación Como manifestación de la función de relación, existen muchas células que pueden moverse. Este movimiento puede ser vibrátil o ameboide. La motilidad de los organismos depende en última instancia de movimientos o cambios de dimensión en las células. Las células móviles pueden desplazarse emitiendo seudópodos (mediante movimientos amebóides) debidos a cambios de estructura en las proteínas plasmáticas, o bien mediante movimiento vibrátil a través de la acción de cilios y flagelos. Los cilios son filamentos cortos y muy numerosos que rodean la célula, además de permitir el desplazamiento de la célula, remueven el medio externo para facilitar la captación del alimento; los flagelos son filamentos largos y poco numerosos que desplazan la célula. Las células musculares (fibras musculares) están especializadas en la producción de movimiento, acortándose y distendiéndose gracias al cambio de estructura de proteínas especiales. En la célula el movimiento se suele producir como respuesta a diversos estímulos; es decir, cambios en el medio externo (cambios en la intensidad de la luz o la presencia de una sustancia tóxica). La célula puede moverse para acercarse o alejarse, según el estímulo le resulte favorable o perjudicial. Esta respuesta en forma de movimiento recibe el nombre de tactismo. Cuando el movimiento consiste en aproximarse al estímulo, decimos que la célula presenta tactismo positivo. Si la respuesta es alejarse del estímulo, se dice que la célula presenta tactismo negativo.

TAMAÑO DE LAS CÉLULAS

Las células son, generalmente de tamaño variable; por tal motivo la podemos dividir en tres grupos: Macroscópicas, microscópicas, y ultramicroscópicas.  Macroscópicas: Son aquellas que se observan a simple vista. Eso obedece a lo voluminoso de alimentos de reserva que lo contienen como por ejemplo: La yema del huevo de las aves y reptiles y las fibras musculares estriadas, que alcanzan varios centímetros de longitud. 11

Podemos ver algunas neuronas de aproximadamente un metro, algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 cm (avestruz) de diámetro.

 Microscópicas: Para ser observadas requieren del uso del microscopio óptico (aumenta hasta 1500 veces) ejemplo: glóbulos rojos, blancos, bacilos, tejidos, etc. A pesar de ser muy pequeñas (un milímetro cúbico de sangre puede contener unos cinco millones de células). La célula más pequeña observada, en condiciones normales, corresponde a Mycoplasmagenitalium, de 0,2 μm, encontrándose cerca del límite teórico de 0,17 μm. Existen bacterias con 1 y 2 μm de longitud. Las células humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 μm, óvulos de 150 μm.  Ultramicroscópicas: Necesariamente se usa el microscopio electrónico y ultravioleta. Su unidad de medida es el milimicrón que es la millonésima parte del milímetro o la milésima parte de una micra, y el 12élulas12 que es la décima parte del milimicrón o la diez millonésima parte del milímetro. Ejemplo: los virus de la poliomielitis de la viruela, del sarampión, hepatitis, etc

FORMA DE LAS CELULAS. Las Células varían notablemente en cuanto a su forma, que de manera general, puede reducirse a la siguiente: variables y regular.



CELULAS DE FORMA VARIBLE O IRREGULAR:

Son células que constantemente cambian de forma según como se cumplan sus diversos estados fisiológicos. Por ejemplo los leucocitos en la sangre, son esféricos y en los tejidos toman diversa formas; las amebas que constantemente cambian de forma en las aguas estancadas. Estos constantes cambios que se producen se deben a la emisión de seudópodos, que no son si no prolongaciones transitorias del citoplasma.

 CELULAS DE FORMA ESTABLE, REGULAR O TIPICA: La forma estable que toman las células en los organismos pluricelulares se debe a la forma como se han adaptado para cumplir ciertas funciones en determinados tejidos u órganos. Son de las siguientes clases:

1. ISODIAMÉTRICAS:

Son las que tienen sus tres dimensiones iguales o casi iguales. Pueden ser: ESFÉRICAS: como los óvulos y los cocos (bacterias).

OVOIDEOS: Como las levaduras.

CÚBICAS: Folículo tiroideo.

2.- APLANADAS: Si sus dimensiones son mayores que el grosor. Generalmente forman tejidos de revestimiento, como las células epiteliales.

3.- ALARGADAS: En la cual un eje es mayor que los otros dos. Estas células forman parte de ciertas mucosas que tapizan el tubo digestivo; otros ejemplos lo tenemos en las fibras musculares

4.- ESTRELLADAS: como las neuronas, dotadas de varios apéndices o prolongaciones que le dan un aspecto estrellado.

La teoría celular,establece que todos los seres vivos están constituidos por células y que toda célula proviene de una preexistente. En efecto, desde los minúsculos microorganismos hasta las inmensas ballenas azules están formadas por células. Sin embargo, la estructura de las mismas puede ser muy diferente. Ahora analizaremos los dos modelos de organización celular que existe en la naturaleza: las células procariotas y eucariotas.

CELULAS PROCARIOTAS

Las células procariotas estructuralmente son las más simples y pequeñas no contienen núcleo que proteja al material genético. Los organismosprocariotas son las bacterias y las algas cianofíceas. Todos ellos pertenecen al Reino Móneras. Generalmente presentan las siguientes partes: ●Pared rígida que le da forma. ●Membrana plasmática que les separa del medio donde viven y que controla el paso desustancias. Presenta unas arrugas hacia su interior que se denominan mesosomas. Enellos se realiza gran cantidad de actividades celulares, como fijar el ADN, realizar larespiración celular, produciendo energía o controlar la división de la célula. ●Citoplasma, que está lleno de agua y contiene gran cantidad de sustancias disueltasgotas de lípidos o inclusiones de sustancias de reserva como el almidón. En elcitoplasma se realizará el conjunto de reacciones químicas que le permiten a la célulasobrevivir. Esto es, el metabolismo celular. ●Ribosomas, son los lugares donde se construyen las proteínas. ●ADN, que es el material genético que controla la actividad celular. El ADN se encuentraformando una estructura circular, constituye el único cromosoma de la célula. Parece enuna zona del citoplasma denominada nucleoide.

●Plásmidos, pequeñas secuencias de ADN circular extra cromosómico que le confieren ala célula la capacidad de intercambiar material genético con otras células o resistenciafrente a antibióticos. Muchas bacterias poseen flagelos, que son estructuras que permiten que la célula se mueva. Otras bacterias presentan Pili que son estructuras rígidas que parten de la membrana celular. Sirven para que las células se conecten y así puedan transmitirse información. A continuación le describiremos más claramente cada uno de sus componentes. COMPONENTES DE LA CÉLULA PROCARIOTA:

Hay tres formas básicas muy comunes en las bacterias. •Coco: forma esférica u ovalada. •Bacilo: forma alargada o cilíndrica. •Espirilo: forma espiral. •Vibriones: Forma de baston corto y encorvado Pared: Gram + y Gram -. En la mayoría de estas células, una pared celular rígida, permeable, rodea por fuera a la membrana plasmática, ayudando a mantener la forma de la célula y a resistir la presión interna que puede causar la entrada de agua por osmosis. En las bacterias más típicas, la pared tiene como compuesto representativo un peptidoglucano como la muerina. La estructura y composición de la pared se utiliza para identificar bacterias. Un método muy utilizado en la Tinción de Gram.

•Gram +: La pared es muy ancha y esta formada por numerosas capas de peptidoglucano, reforzadas por moléculas de ácido teicoico (compuesto complejo que incluye azucares, fosfatos y aminoácidos). •Gram -: Es más estrecha y compleja, ya que hay una sola capa de peptidoglicano y, por fuera de ella, hay una bicapa lipídica que forma una membrana externa muy permeable, pues posee numerosas porinas, proteínas que forman amplios canales acuosos.

Fuera de la pared suele haber una capa pegajosa o Glicocálix ,con polisacáridos, proteínas o mezclas de ambos compuestos. Cuando tiene una estructura muy organizada y está unida firmemente a la pared se llama Cápsula. Estos materiales ayudan a las bacterias a adherirse a diferentes superficies (dientes, células, rocas, etc.) y las hacen más virulentas al protegerlas, a modo de coraza, del ataque de otras células. Membrana plasmática. Está formada al igual que en las células eucariotas, a excepción de las arqueobacterias, por una bicapa de lípidos con proteínas, pero más fluida y permeable por no tener colesterol. Asociadas a la membrana se encuentran muchas enzimas, como las que intervienen en los procesos de utilización del oxígeno. Cuando las bacterias realizan la respiración celular necesitan aumentar la superficie de su membrana, por lo que presentan invaginaciones hacia el interior, los mesosomas. En las células procariotas fotosintéticas hay invaginaciones asociadas a la presencia de las moléculas que aprovechan la luz, son los llamados cromatóforos, que se utilizan para llevar a cabo la fotosíntesis y se componen de pigmentos debacterioclorofila y carotenoides.

Ribosomas, Flagelos,Pili Bacterianos Y Fimbrias. En el interior celular, dispersos por el citoplasma, se encuentran una gran cantidad de ribosomas,un poco más pequeños que los ribosomas eucarióticos(70S en lugar de 80S), pero con la misma configuración general. Algunas bacterias tienen uno o más flagelos bacterianos que sirven para el movimiento de la célula. Su disposición es característica en cada especie y resulta útil para identificarlas. Su estructura y modo de actuar sonmuy diferentes a los de los flagelos de las células eucarióticos. No están rodeadospor la membrana celular, sino que constan de una sola estructura alargada, formada por la proteínaflagelina,anclada mediante anillos en la membrana. Mueven la célula girando, como si fueran las hélices de un motor. Muchas especies tienen también fimbrias o Pili (pelos), proteínas filamentosas cortas que se proyectan por fuera de la pared celular. Algunos Pili ayudan a las bacterias a adherirse a superficies, otros facilitan la unión a otras bacterias para que se pueda producir la conjugación, esto es, una transmisión de genes entre ellas. Fimbrias son órganos de adhesión y fijación, muy numerosas y más cortas que los pilis. Filamento Flagelar El filamento flagelar es una estructura cilíndrica fina, hueca y rígida que tiene un papel “pasivo” durante el movimiento flagelar, actuando de manera análoga a la hélice de un barco. Está constituido por el ensamblaje de miles de subunidades idénticas de una proteína llamada flagelina.

Material genético bacteriano. El nucleoide o zona en que está situado el cromosoma bacterianoestá formado por una única molécula de ADN circular de doble cadena, asociada con unas pocas proteínas no histónicas. Esta molécula permanece anclada en un punto de la membrana plasmática.

Las bacterias pueden tener uno o más plásmidos, son moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico. Están presentes normalmente en bacterias, y en algunas ocasiones en organismos Eucariotas como las levaduras pequeños círculos autorreplicantes de ADN que tienen unos pocos genes. Hay algunos plásmidos integrativos, vale decir tienen la capacidad de insertarse en el cromosoma bacteriano. Digamos que rompe el cromosoma y se sitúa en medio, con lo cual, automáticamente la maquinaria celular también reproduce el plásmido. Cuando ese plásmido se ha insertado se les da el nombre de episomas. Nucleoide Como el resto de los organelos celulares, el nucleoideen los procariotes, es un componente altamente especializado. De hecho podemos considerarlo como el centro organizador y regulador de podemos considerarlo como el centro organizador y regulador de la a célula. Posee dos funciones principales: Almacena y transmite el material genético o ADN, y Coordinando la síntesis de proteínas, regula las actividades celulares, que incluyen el metabolismo, el crecimiento y la división celular. Estáformado por una sola molécula de ADN de doble cadena helicoidal, superenrollada. En la gran mayoría de las bacterias los dos extremos de esta cadena se unen dos extremos covalentementepara formar topológicamenteun círculo de actividad genética. Este cromosoma bacteriano tiene habitualmente unas 1000 μmde La longitud y frecuentemente contiene tantos como 3500 genes. La E. coli, que mide de 2- 3 μmde longitud, contiene un cromosoma de 1400 μm. Proteínas Ribosomales Son básicasy se unen porinteracción iónicacon el ARNr(acídico). Las proteínas Ribosoma les se encuentrangeneralmente en estequiometria molar de 1:1 tantoentre Ellascomo ribosoma. En experimentosde reconstitucióndel ribosomase ha Demostradoquelasproteínas ribosomales se agreganal rnar en un ordenespecífico.

Plásmidos Aunque en general es adecuado decir que el genoma de los procariotes consta de un solo cromosoma, muchas bacterias poseen, además, uno o varios elementos genéticos accesorios extracromosómicos, a los que denominamos Plásmidos. Se definen como elementos genéticos extracromosómicos con capacidad de replicación autónoma (es decir, constituyen replicones propios). „Todos los plásmidos bacterianos conocidos están formados por una cadena doble de ADN. CUERPOS DE INCLUSION: Gránulos de Cianoficina. Grandes cuerpos de inclusión que sirven para almacenar Nitrógeno en las cianobacterias. Carboxisomas. Las cianobacterias, los tiobacilos y otras bacterias nitrificantes que pueden reducir el CO2 para producir carbohidratos, poseen inclusiones, llamadas carboxisomas, que contienen las enzimas necesarias para realizar la fijación del CO2 Vacuolas de gas. Algunas bacterias acuáticas fotosintéticas contienen vacuolas de gas. Estas vacuolas son cilindros proteicos huecos permeables a los gases de la atmósfera que ayudan a los microorganismos a regular su flotación. Gránulos de Volutina. Almacenan fosfatos Gránulos de azufre. Almacenan azufre. Gránulos de polihidroxibutirato. Algunas bacterias poseen cuerpos de inclusión que almacenan polihidroxibutirato

Gránulos de glucógeno, sirven como almacenes de energía. Magnetosomas Algunas bacterias acuáticas móviles son capaces de orientarse en respuesta a la presencia del campo magnético terrestre. Esto se debe a la presencia en el citoplasma de cuerpos de inclusión que contienen cristales de magnetita o de algunos otros compuestos que pueden funcionar como pequeños magnetos.  Pared Bacteriana La pared que poseen la mayoría de las bacterias explica la constancia de su forma. En efecto, es rígida, dúctil y elástica. „ Su importancia reside en la naturaleza química del compuesto macromolecular que le confiere su rigidez.

 Capsula Envolturas de naturaleza mucosa externas a la pared celular. Mesosomas Enzimas, como las que intervienen en los procesos de utilización del oxígeno. Cuando las bacterias realizan la respiración celular necesitan aumentar la superficie de su membrana, por lo que presentan invaginaciones (pliegues) hacia el interior. En las células procariotas fotosintéticas hay mesosomas asociadas a la presencia de las moléculas que aprovechan la luz en los procesos de fotosíntesis. Cromosoma Bacteriano El cromosoma bacterianoestá formado por una única molécula de ADN circular de doble cadena, asociada con unas pocas proteínas no histónicas. Esta molécula permanece anclada en un punto de la membrana plasmática. Las bacterias pueden tener uno o más plásmidos, pequeños círculos autorreplicantes de ADN que tienen unos pocos genes. Episomas Ciertos plásmidos pueden entrar y salir del cromosoma bacteriano; cuando están incorporados, estos son los episomas. Citoesqueleto Consiste en una serie de fibras que da forma a la célula y conecta distintas partes celulares, como si se tratara de vías de comunicación celulares. Es una estructura en continuo cambio.

Retículo Endoplasmático Está formado por una red de membranas que forman cisternas, sáculos y tubos aplanados. Delimita un espacio interno llamado lumen del retículo y se halla en continuidad estructural con lamembrana externa de la envoltura nuclear. Se pueden distinguidos tipos: 



Retículo endoplasma tico rugoso: Presenta ribosomas unidos a su membrana. En él se realiza la síntesis proteica. Al verse enel microscopio se da sensación de verse granos. Retículo endoplasmático liso: Carece de ribosomas y está formado por túbulos ramificados y vesículas esféricas. Aparato de Golgi

Es una extensión del retículo endoplasmático estando ubicado en la cercanía del núcleo. Su función es la de intervenir en los procesos secretores de l célula y la de servir de almacenamiento temporal para proteínas y otros compuestos sintetizados. Periplasma El espacio periplasmático es el compartimento que rodea al citoplasma en algunas células procariotas, como por ejemplo en las bacterias Gram negativa. Aparece comprendido entre la membrana plasmática, por dentro, y la membrana externa de las gram negativas, por fuera. Tiene una gran importancia en el metabolismo energético, que se basa en la alimentación por procesos activos de diferencias de composición química, concentración osmótica y carga eléctrica entre este compartimento y el citoplasma. Lisosoma Dispersos en el citoplasma. son Vesículas que provienen del aparato de Golgi, rodeada por una membrana, es de forma esférica. Digiere las sustancias que lleguen a su interior. Laminillas o lamelas Se trata de pliegues membranosos que se extienden desde la membrana plástica hacia el interior (abiertos: no forma compartimentos). Su función puede ser muy diversa dependiendo de el organismo que se trate, como por ejemplo: presentar pigmentos relacionados con la fotosíntesis (bacteriorodopsina o bacterioclorofila) o partículas captadores de nitrógeno molecular, etc.). Citoplasma Se trata de un gel, que deja que las estructuras inmersas en él se muevan fácilmente. Su constitución es de agua , proteínas, iones, lípidos e hidratos de carbono. 22

Operon Un operón se utiliza como una unidad genética funcional formada por un grupo o complejo de genes capaces de ejercer una regulación de su propia expresión por medio de los sustratos con los que interaccionan las proteínas codificadas por sus genes. Este complejo está formado por genes estructurales que codifican para la síntesis de proteínas, que participan en vías metabólicas regulada por otros 3 factores de control, llamados: 



Factor promotor: zona que controla el inicio de la transcripción del operón, ya que la ARN polimerasa tiene afinidad por ella. Realmente, como un gen es cada unidad de transcripción independiente, y puesto que el operón tiene un único promotor que controla toda su expresión, no hay elementos para decir que se trate de "varios genes" de expresión coordinada; más correcto sería decir que el operón es un único gen que codifica un ARNmpolicistrónico (es decir, con muchos codones de inicio y término, con lo que a la hora de traducirse dará lugar a varias proteínas independientes). Operador: zona de control que permite la activación/desactivación del promotor a modo de "interruptor génico" por medio de su interacción con un compuesto inductor. Esto lo logra porque tiene secuencias reconocibles por proteínas reguladoras. Gen regulador: alguno de los genes del operón pueden codificar factores de transcripción que se unan al promotor, regulando así la propia expresión del operón. A toda regulación de la expresión realizada desde dentro del gen u operón se le llama "regulación en cis", pero puede haber también genes muy alejados del operón que codifiquen factores de transcripción para uno o varios otros genes u operones, y en este caso se hablaría de "regulación en trans". Motor del flagelo

Esta anclado en la membrana citoplasmática y en la pared celular, compuesto por proteínas (está tor, complejo Mot), y atraviesa varios sistemas de anillos. El motor está impulsado por la fuerza motriz de una bomba de protones, es decir, por el flujo de protones (iones de hidrógeno) a través de la membrana plasmática bacteriana Membrana externa La membrana externa refiere al exterior de las membranas de bacterias Gram-negativas, cloroplastos o mitocondrias. Se utiliza para mantener la forma del organelo contenido dentro de su estructura, y actúa como barrera contra ciertos peligros. Periplasma El espacio periplasmático es el compartimento que rodea al citoplasma en algunas células procariotas, como por ejemplo en las bacterias Gram negativa. Aparece 23

comprendido entre la membrana plasmática, por dentro, y la membrana externa de las gram negativas, por fuera. Tiene una gran importancia en el metabolismo energético, que se basa en la alimentación por procesos activos de diferencias de composición química, concentración osmótica y carga eléctrica entre este compartimento y el citoplasma Biopelicula Una biopelícula o biofilm es un ecosistema microbiano organizado, conformado por uno o varios microorganismos asociados a una superficie viva o inerte, con características funcionales y estructuras complejas. Este tipo de conformación microbiana ocurre cuando las células planctónicas se adhieren a una superficie o sustrato, formando una comunidad, que se caracteriza por la excreción de una matriz extracelular adhesiva protectora. Grano de alimento celular: Son partículas solidas que han ingresado a la célula por endocitos, están formados por moléculas cuyos átomos están unidos entre si por enlaces químicos. Aportan a la energía necesaria para que la célula cumpla con sus procesos como la respiración celular, y además ayuda a poner partes destruidas de la estructura celular Gonóforo. (exclusivo de procariontes). Tiene la información genética de la célula, normalmente consiste en una molécula de DNA duplo-helicoidal, está anclado a la membrana interna, y está disperso pero con cierto orden. Lámelas (exclusivo de Procariontes). Están adheridas a la membrana interna, y son paquetes de enzimas fotosintéticas, en caso de que sea una bacteria foto-sintética, es una especie de organelo primitivo. Aquí inicia la minimización de la entropía. Aquí inicia la fotosíntesis, y son equivalentes a las membranas internas del cloroplasto. Pelos Sexuales Son mas largos y gruesos que las fimbiras adhesivas, están codificados por plasmidos, funcionan en las primeras etapas del proceso de conjugación, algunos son receptores de fagos. Caroxisoma Los carboxisomas son inclusiones citoplasmáticas de forma poliédrica presentes en algunas bacterias. Contiene la enzima Ribulosa-1,5-bisfosfato-carboxilasa-oxigenasa (RuBisCO), la cual se encarga de la fijación del dióxido de carbono durante la fotosíntesis. Se han encontrado carboxisomas en cianobacterias, bacterias nitrificantes, bacterias fotosintéticas y bacterias quimiolitotróficas 24

FISIOLOGÍA DE LA CÉLULA PROCARIOTA: NUTRICIÓN Y REPRODUCCIÓN BACTERIANA. Las bacterias son ungrupo muy numeroso de individuos de distintas especies. Presentan gran diversidad de tipos de nutrición, las hay autótrofas: fotosintéticas o quimio sintéticas; heterótrofas: con catabolismo tipo respiración celular o fermentativo. Pueden ser aerobias o anaerobias (estrictas o facultativas). La mayoría son heterótrofas, pudiendo ser: saprofitas, comensales, simbiontes o parásitas. Algunas pueden fijar directamente el nitrógeno atmosférico, aunque generalmente lo incorporan en forma de sales. Las cianobacterias son todas autótrofas fotosintéticas y los micoplasmas heterótrofos parásitos. NUTRICION: Su forma normal de reproducción es la división simple por bipartición. Su capacidad reproductiva es enorme, en condiciones favorables pueden duplicar su número cada media hora. El cromosoma bacteriano, unido al mesosomas, se duplica, separándose los dos cromosomas hijos al crecer la membrana entre los puntos de anclaje de éstos. Posteriormente la membrana plasmática se invagina y se produce un tabique de separación, lo que da lugar a dos células hijas, cada una de ellas con una réplica exacta del cromosoma de la célula madre. Con este tipo de reproducción asexual las células hijas son idénticas y la única forma de variabilidad genética en la descendencia sería por mutación de su ADN. Se ha comprobado que las bacterias pueden recibir o transmitir información genética a otras bacterias, dentro de la misma generación. Este modo de transmitir la información genética se denomina: mecanismos parasexuales. Estos pueden ser de varios tipos: - Transformación (fragmentos de ADN libres en el citoplasma, plásmidos, pasan a través de la membrana de una bacteria donadora a la receptora). - Conjugación (una bacteria donadora transmite una réplica de su propio cromosoma a otra bacteria receptora).

- Transducción (en la que un virus actúa como vehículo de la molécula de ADN que se transfiere entre bacterias). Las bacterias se vuelven resistentes al calor, frío, desecación y a las sustancias químicas al entrar en latencia formando quistes (se rodea de una gruesa membrana) o formando esporas (se forma una gruesa membrana en el interior de la célula rodeando el núcleo y con una pequeña porción de citoplasma). Al finalizar las condiciones desfavorables la bacteria rompe las cubiertas y germina. Influencia de las procariotas en la vida del hombre

La diversidad de microorganismos existentes influye de distinta manera en los ambientes donde viven. Algunos son patógenos (causantes de enfermedades), otros son perjudiciales al provocar cambios en la naturaleza de las cosas. Por ejemplo, pueden causar corrosión en materiales metálicos, acidificar la leche, dañar los alimentos, etc. Por otro lado, muchos de estos microorganismos son beneficiosos y de gran importancia ecológica. Algunas especies forman parte de la flora intestinal de los animales, necesarias en el proceso digestivo. También son las responsables de la descomposición de materia muerta (vegetal o animal), devolviéndole al suelo los nutrientes que necesitan las plantas para sus distintos procesos vitales.

CELULAS EUCARIOTAS

Las células eucariotas tienen un modelo de organización mucho más complejo que las procariotas. Su tamaño es mucho mayor y en el citoplasma es posible encontrar un conjunto de estructuras celulares que cumplen diversas funciones y en conjunto se denominan organelas celulares. El siguiente esquema representa el corte de una célula a la mitad para poder observar todas sus organelas internas.

Entre las células eucariotas podemos distinguir dos tipos de células que presentan alguna diferencia: son las células animales y vegetales. A continuación describiremos las organelas presentes en ambas células y mencionaremos aquellas que le son particulares sólo a alguno de estos tipos. COMPONENTES DE LA CÉLULA EUCARIOTA No existe una célula que se pueda considerar típica y representativa de todas las demás. Sin embargo, todas comparten rasgos comunes que permiten elaborar un modelo. La superficie externa está limitada por la membrana celular o plasmática, que Aísla a la célula del entorno y a través de la cual entran y salen los nutrientes y materiales de desecho(controla el equilibrio químico). En su interior se encuentra el núcleo, centro de control de sus actividades por ser la sede del material genético(ADN). El resto del volumen corresponde al citoplasma. A todos los componentes y sustancias que encierra la membrana se les suele dar el nombre genérico de protoplasma. Las células animales y vegetales tienen en común, básicamente, tres partes: LA MEMBRANA PLASMÁTICA EL CITOPLASMA EL NÚCLEO. Las células animales se diferencian de las vegetales en que las primeras obtienen la energía de los alimentos que ingieren los seres humanos y los animales. Los centriolos, que dirigen la mitosis, son exclusivos de las células animales. Los elementos (u orgánulos) propios de las células vegetales son:  la pared celular, que está compuesta por celulosa y recubre la membrana.  los cloroplastos en los que se lleva a cabo la fotosíntesis.  las vacuolas, que ayudan a almacenar productos del metabolismo y remover productos tóxicos. Las partes que componen la célula son: 1. Membrana plasmática. Pared celular. 2. Citoplasma: •Cito esqueleto. Hialoplasma. •Sistemas de membranas y orgánulos membranosos: -Retículo endoplasmático: liso y rugoso. -Aparato de Golgi. 28

-Lisosomas. -Peroxisomas o micro cuerpos. -Vacuolas. -Mitocondrias. -Cloroplastos. •Orgánulos sin porciones membranosas: -Ribosomas. -Centriolos •Inclusiones celulares. 3. Núcleo: •Membrana nuclear. •Cromatina. Cromosomas. •Nucléolo. Membranas celulares: Composición química y estructura. Las células pueden tener diferentes tipos de envolturas pero siempre tienen membranas, estructuras laminares formadas básicamente por lípidos y membranas. La matriz extracelular en las células animales y la pared vegetal de las células vegetales son otras envolturas organizadas que proporcionan una protección general y cooperan en la relación entre la célula y su entorno. Al microscopio electrónico la membrana celular se presenta como dos líneas oscuras, separadas por una zona clara. El grosor total de la membrana es de 8-10 nm. Esta apariencia se debe a que está formada por una doble capa fosfolipídica (por dos capas de moléculas de fosfolípidos todos ellos orientados de manera que sus extremos hidrosolubles se encuentran mirando hacia el exterior y los extremos liposolubles hacia el exterior), en la que se hallan inmersas moléculas de proteínas capaces de desplazarse horizontalmente a través de las capas lipídicas. Tanto los fosfolípidos como las proteínas llevan unidas por su cara externa cadenas de azúcares (polisacáridos). Se les denomina respectivamente glucolípidos y glucoproteinas, constituyendo en conjunto el glucocalix. Hoy día, el modelo de membrana que se acepta integra los conocimientos que se poseen sobre la disposición de sus componentes. Dicho modelo fue propuesto por Singer y

Nicholson en 1972 y se denomina "modelo del mosaico fluido".Este modelo se basa en 3 premisas: 1.-Los lípidos y las proteínas integrales que forman la membrana constituyen un mosaico molecular. 2.-Los lípidos y las proteínas pueden desplazarse en el plano de la bicapa lipídica. Por ello las membranas son fluidas. 3.-Las membranas son asimétricas en cuanto a la disposición de sus componentes moleculares. Observada una célula con M.E. se aprecia una envoltura que, de modo continuo, delimita el territorio celular y actúa como frontera de la célula respecto al medio externo: es la membrana plasmática. Las células realizan el intercambio de sustancias con el medio externo a través de esta membrana en la que además tienen lugar muchas reacciones químicas esenciales para la supervivencia celular. A) LÍPIDOS: Los más abundantes son los fosfolípidos, el colesterol y los glucolípidos. Debido a su carácter antipático (poseen un extremo hidrófobo y uno hidrófilo), cuando se encuentran en medio acuoso se disponen formando una bicapa lipídica. La proporción que corresponde a cada lípido no es igual en cada una de las dos capas. La bicapa lipídica aporta la estructura básica a la membrana y, debido a su fluidez, son posibles muchas de las funciones que desempeñan las membranas celulares. Se dice que la bicapa lipídica es fluida porque se comporta del mismo modo en que lo haría un líquido, es decir, las moléculas pueden desplazarse girando sobre sí mismas o intercambiar su posición con la de otras moléculas situadas dentro de la misma monocapa. Es poco frecuente el intercambio entre moléculas situadas en monocapas distintas. B) PROTEINAS: Las proteínas se sitúan en la bicapa lipídica en función de su mayor o menor afinidad por el agua. Debido a ello se asocian con los lípidos de la membrana de diversas formas: -Proteínas que atraviesan la membrana. Se llaman proteínas transmembrana. -Proteínas que se introducen en parte dentro de la membrana. -Proteínas situadas en el medio externo a uno u otro lado de la bicapa y unidas a proteínas transmembrana o a lípidos. El lugar que ocupan las proteínas y su mayor o menor grado de unión con los lípidos influyen en la facilidad con que pueden ser separadas del resto de los componentes de la membrana. Según esto se clasifican en dos grupos: 30

-Proteínas integrales o intrínsecas: están íntimamente asociadas a los lípidos y son difíciles de separar. Constituyen aproximadamente el 70% del total y son insolubles en disolucionesacuosas. -Proteínas periféricas o extrínsecas: Están poco asociadas a los lípidos, se aíslan con facilidad y son solubles en disoluciones acuosas. Al igual que los lípidos, las moléculas de proteína pueden desplazarse por la membrana aunque su difusión es más lenta debido su mayor masa molecular. C) GLÚCIDOS: Se asocian a los lípidos formando glucolípidos o a las proteínas formando glucoproteinas. Están situados en la cara de la membrana que da al medio extracelular y forma la cubierta celular o glucocálix. Esta disposición de los glúcidos y el hecho de que los lípidos de las dos monocapas sean distintos, da a la membrana plasmática un claro carácter asimétrico.

FUNCIONES BIOLÓGICA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. En general se encarga de relacionar a los organismos unicelulares con su medio externo o a unas células con otras en el caso de los organismos pluricelulares. No es tan sólo una estructura que sirva para mantener encerrada a la célula e impedir que se escape el contenido de su citoplasma. También está dotada de una gran actividad y desempeña numerosas funciones, como por ejemplo: 1.-Recibir y transmitir señales, es decir, controlar el flujo de información entre las células y su entorno. Esto es posible gracias a que la membrana contiene receptores específicos para los estímulos externos. A su vez, algunas membranas generan señales, que pueden ser químicas o eléctricas (p.ej. las neuronas). 2.-Proporcionar un medio óptimo para el funcionamiento de las proteínas de membrana (enzimas, receptores y proteínas transportadoras). Los enzimas de membrana catalizan reacciones que difícilmente tendrían lugar en un medio acuoso. 3.-Controlar el desarrollo de la célula y la división celular. 4.-Permitir una disposición adecuada de moléculas funcionalmente activas (antígenos, anticuerpos, etc.) 5.-Delimitar compartimentos intracelulares. 31

6.-Mantener una permeabilidad selectiva mediante el control del paso de sustancias entre el exterior y el interior de la célula. Es el denominado transporte celular. Intercambio de sustancias entre el interior y el exterior: Las células precisan para su subsistencia de un continuo intercambio de sustancias con el exterior que se realiza a través de su membrana plasmática. Debido a las características de su bicapa lipídica, permiten el paso por simple difusión de moléculas hidrofóbicas. Sin embargo, son impermeables a iones y moléculas orgánicas polares, que pasan al interior por mecanismos de transporte específico en los que intervienen las proteínas. Por ello, la membrana debe actuar como una barrera semipermeable muy selectiva, tanto frente a los iones como a las sustancias de alta y baja masa molecular. Las membranas de cada orgánulo tienen sus propias proteínas de transporte, que determinan qué tipo de sustancias pueden entrar o salir. El intercambio de sustancias a través de una membrana puede ser pasivo y activo. Pared celular vegetal. Es un componente fundamental de todas las células vegetales. Estáestrechamente adosada a la membrana plasmática, se localiza en el exterior de la Mb. Plasmática. La pared proporciona a las células vegetales la capacidad de resistir los cambios de presión osmótica y, en cambio, las incapacita para el desplazamiento. Por eso, los organismos vegetales no desarrollan huesos, músculos ni sistema nervioso, de tal manera que diferencias esenciales entre plantas y animales, se deben a la presencia de las paredes celulares. Todos sus componentes son sintetizados y secretados por la propia célula. La pared celular está compuesta de 3 capas: lamina media, pared primaria y pared secundaria: La primera capa que se forma a partir de la membrana plasmática es la lámina media,común a las dos células y compuesta principalmente por pectinas. Entre la lámina media y la membrana plasmática se depositan hasta 3 capas dando lugar a la pared primaria. Aparee en células todavía jóvenes. Es semirrígida y en ella las fibras de celulosa se disponen en forma de red con abundante cemento. Está compuesta también de hemicelulosa, pectinas y proteínas. 32

Cuando la célula deja de crecer, puede conservar sólo la pared primaria, engrosándola a veces, o depositar nuevas capas de distintos compuestos originando la pared secundaria. En ellas predomina la celulosa. Las fibras de celulosa están dispuestas y ordenadas paralelamente lo que confiere gran resistencia a la pared, aunque la célula pierde la capacidad de estirarse. En algunos casos se pueden depositar macromoléculas especiales, como la lignina o la cutina. Las proteínas de la membrana tienen diversas funciones, como por ejemplo el transporte de sustancias y el reconocimiento de señales provenientes de otras células. El núcleo celular El núcleo es el orgánulo de mayor tamaña de la célula. Todas las células eucariotas tienen núcleo, y éste es precisamente el carácter que las define. Normalmente su posición es central pero puede hallarse desplazado por los constituyentes del citoplasma, como es el caso de las vacuolas en las células vegetales. Posee dos funciones principales: •Almacena el material hereditario o ADN •Coordina la actividad celular, que incluye al metabolismo, crecimiento, síntesis proteica y división. El tamaño del núcleo varía bastante, pero suele estar comprendido entre 5 y 15 micras. En cuanto a su forma, la más frecuente es la esférica, pero existen muchos casos de núcleos elipsoidales, arriñonados e incluso lobulados, como en muchos glóbulos blancos. Para cada tipo de células, la relación entre el volumen nuclear y el volumen citoplasmático es constante. Durante el periodo que transcurre entre una división celular y la siguiente, no se observan cambios significativos en el núcleo al microscopio óptico, aunque su actividad sea máxima. Nucleoplasma: Es el contenido interno del núcleo y es similar al citosol. Está formado por una disolución compuesta por gran variedad de principios inmediatos, especialmente nucleótidos y enzimas implicados en la transcripción y replicación del ADN. Inmersos en el nucleoplasma se encuentran los cromosomas y el/los nucleolo/s, pero no se encuentran libres, sino que están sostenidos por una red proteica tridimensional similar al citoesqueleto que se extiende por todo el núcleo y sirve de anclaje a las demás partes. 33

Nucleolo: Es un corpúsculo esférico que, a pesar de no estar delimitado por una membrana, suele ser muy visible dado que su viscosidad es mayor que la del resto del núcleo. Es frecuente que exista más de un nucleolo; el caso más extremo es el de los óvulos de los Anfibios que poseen más de un millar. El nucleolo contiene el aparato enzimático encargado de sintetizar los diferentes tipos de ARNr. Su función es precisamente la de formar y almacenar ARNr con destino a la organización de los ribosomas. Son también indispensables para el desarrollo normal de la mitosis. Cromatina y cromosomas: La cromatina es la sustancia fundamental del núcleo y recibe este nombre por su capacidad de teñirse con colorantes básicos. Aunque con el M.E. se observa una masa grumosa aparentemente amorfa, es una de las estructuras celulares dotadas de mayor complejidad en su organización. Para que la cromatina sea funciona debe estar EXTENDIDA, ya que condensada no es activa. Durante la división celular, la cromatina se condensa, para formar cromosomas. En un momento dado, no toda la cromatina se encuentra en el mismo grado de condensación. Según esto, se distinguen dos tipos de cromatina: •Heterocromatina: es la forma condensada de la cromatina, no activa. No participa en la síntesis del ADN. •Eucromatina: Es más abundante en las células activas, esto es en las células que están transcribiendo. La eucromatina, junto con el nucleolo, son las zonas donde los genes se están transcribiendo. ¿Qué son los cromosomas? En el interior del núcleo, el ADN y un tipo especial de proteínas, llamadas histonas, forman la cromatina. Durante gran parte del ciclo de vida de la célula la cromatina se encuentra en estado relajado. Pero en cierto momento, comienza a retorcerse y compactarse. El ADN se enrolla en sí mismo y sobre las proteínas tantas veces que llega a tener un aspecto de cuerpo sólido. Es como si tomaras un hilo de un metro y comenzaras a enrollarlo de la manera más apretada posible.

Al final te quedará un diminuto ovillo, bastante compacto. En este nuevo estado compactado, la cromatina se reorganiza en un número determinado de cuerpos densos llamados cromosomas.

Por lo tanto, como están formados por el ADN, contienen la información genética. Por ejemplo, en uno de los cromosomas se encontrará la información para el color del pelo, en otro podrá estar la información para el largo del cuerpo, etc. Cada ser vivo contiene una información genética distinta y la cantidad de cromosomas será típica de una especie. En el casode los humanos cada una de las células de nuestro cuerpo contiene 46 cromosomas. Un pariente cercano, el chimpancé, en sus células tiene 48 cromosomas. Es importante destacar que en las células eucariotas el número de cromosomas es siempre par. Existen dos juegos de cromosomas iguales y, aquellos cromosomas que tienen el mismo tamaño, forma e información genética se agrupan en parejas, que se denominan parejas de cromosomas homólogos o pares homólogos.

Retículo Endoplasmático. Tiene la apariencia de un laberinto y su membrana está asociada a la del núcleo. Se distingue una región del retículo que está asociada con los ribosomas. Los ribosomas se pegan a la superficie externa de la membrana del retículo y le da una apariencia rugosa o granulada. La cara externa de la membrana nuclear forma un continuo con el retículo endoplasmático (R.E.), que es un conjunto de sacos membranosos que ocupan gran parte de la célula. Una parte de este retículo tiene ribosomas unidos a la cara celular de la membrana: se llama entonces retículo endoplasmático rugoso, y tiene como función la síntesis de proteinas integrales de membrana o que van a ser exportadas. El retículo endoplasmáticoliso, sin ribosomas unidos a sus membranas, se encarga de la síntesis de lípidos de membrana y de las hormonas asteroideas. Estas cavidades constituyen el 10% del volumen celular, se comunican entre sí y forman una red continua, separada del citosol por la membrana del propio R.E. El espacio interior de estas cavidades se denomina lumen.  Funciones del R.E.R.: Síntesis de proteína: los ribosomas unidos a las membranas del R.E.R. son los responsables de esta síntesis.

Las proteínas obtenidas pueden tener dos destinos: si forman parte de los productos de secreción celular son transferidas al interior de cavidades por las que circulan por la célula. Si forman parte de las membranas celulares, quedar ancladas a la membrana del R.E.  Funciones del R.E.L.: Las membranas del R.E.L. formas vesículas que se fusionan con los demás orgánulos membranosos, favoreciendo el continuo intercambio de material. -Síntesis de lípidos:Los fosfolípidos y el colesterol se sintetizan en las membranas del R.E.L. Estas moléculas, debido a su estructura, con colas fuertemente hidrofóbicas,se disuelven mal en el citosol, por esto su síntesis se asocia con sistemas de membrana. -Detoxificación:en la membrana del R.E.L. existen enzimas capaces de eliminar la toxicidad de aquellas sustancias que resultan perjudiciales para la célula, ya sean producidas por ella misma como consecuencia de su actividad vital o provengan del medio externo. La pérdida de toxicidad se consigue transformando estas sustancias en otras solubles que puedan abandonar la célula y ser secretadas por la orina. Esta función la realizan principalmente las células de los riñones, los pulmones, el intestino y la piel. Aparato de Golgi. El aparato de Golgi es un complejo sistema de cisternas o sáculos situado próximo al núcleo y en las células animales suele rodear a los centriolos, elcual recibe las proteínas y los lípidos del retículo endoplasmático, los modifica y los envíaa los distintos lugares dóndese van a necesitar. Actúa como un centro de empaquetamiento, modificación y distribución. El aparato de Golgi recibe, acumula, y empaqueta los productos provenientes delREL (lípidos) y RER (proteínas). Luego de procesarlos, los elimina en forma de lisosomas, los cuales cumplen con la digestión celular. Es un organoide del sistema de membranas que sintetiza lípidos y glúcidos. Cada lisosoma primario es una vesícula que brota del aparato de Golgi, con un contenido de enzimas hidrolíticas (hidrolasas). 36

Las hidrolasas son sintetizadas en el REG y viajan hasta el aparato de Golgi por transporte vesicular. Está formado por una serie de cisternas, entre 4 y 6,aunque en los eucariotas inferiores su número puede llegar a 30,limitados por una membrana, que recibe el nombre de dictiosomas, su número y tamaño depende de la función que tenga la célula. El A.G. está polarizado en cuanto a su estructura ya que presenta dos caras distintas: la cara cis, o de formación, y la cara trans, o de maduración. Lisosomas.

Son vesículas rodeadas por una membrana en cuyo interior tiene lugar la digestión controlada de materiales extracelulares o de orgánulos celulares envejecidos. Se encuentran en todas las células eucarióticos.Estos lisosomas están llenos de enzimas hidrolíticos, son capaces de romper las macromoléculas. Estas enzimas se sintetizan en el RER y se transportan a través del aparato de Golgi. El pH óptimo para el funcionamiento de la mayoría de las enzimas es pH ácido (menor de 5). La membrana del lisosoma impide que sea digerido así mismo por estos enzimas y, además, es la que se encarga de mantener en el interior un pH ácido. Aunque todos los lisosomas contienen enzimas hidrolíticos, el resto de su contenido puede ser muy distinto. Vacuola vegetal. La mayoría de los vegetales y levaduras tienen en sus células una o varias que pueden llegar a ocupar del 30 % al 90% del volumen celular. Las vacuolas se forman en células jóvenes por fusión de vesículas derivadas del R.E. y del A.G. Pueden considerarse como grandes lisosomas, ya que tienen varias enzimas hidrolíticas, pero sus funciones son diversas. Entre las funciones de las vacuolas destacan: 1.Controlar la turgencia. La membrana de las vacuolas se llama a veces tonoplasto, y al conjunto de vacuolas se les denomina vacuoma.

2.Actúa de almacén, en ellas se almacenan gran variedad de sustancias con distintos fines: productos desecho que resultarían perjudiciales para la célula si se almacenaran en el citoplasma. Las vacuolas de ciertas células acumulan sustancias tan especialescomo el caucho o el opio. 3.Acumulan colorantes que permiten resaltar partes del vegetal, como colorantes para los pétalos. 4.Acumulan sustancias con efectos sobre los animales como alcaloides o glucósidos tóxicos. 5.Acumulan sustancias de reserva, como ocurren en las semillas. 6.Controlan el tamaño celular: permiten crecer a la célula sin que ello suponga un gasto de energía. Las células vegetales crecen, en gran medida, por acumulación de agua en sus vacuolas. 7.En las células de algunos protozoos existe un tipo especial de vacuolas denominadas Vacuola Contráctilque le sirve al protozoo para controlar los cambios de presión osmótica cuando éste carece de pared rígida. Esta vacuola toma agua del citosol y la expulsa periódicamente al exterior,controlando de ese modo el exceso en la toma de agua por la célula. Esto ocurre cuando están células viven en ambientes hipotónicos. Peroxisomas. Son orgánulos pequeños, limitados por membranas que se parecen mucho a los lisosomas, tanto en el tamaño como en morfología y se distinguen porque tienen una dotación de enzimas totalmente diferente ya que contienen oxidasas, como la peroxidasa y la catalasa, que producen o utilizan peróxido de hidrógeno (agua oxigenada, H2O2). Estánpresentes en casi todas las célulaseucarióticos. Se forman por gemaciónal desprenderse del retículo endoplasmático liso, aunque por sí mismos pueden abultar cierta porción de su membrana produciendo nuevos peroxisomas sin derramar su contenido en el citoplasma. Dicha membrana protege la célula de los efectos dañinos del interior del peroxisoma. Las partículas de su interior suelen estar cristalizadas. No se observa en ellos ni ribosomas ni material genético propio.

Las oxidasas participan en reacciones metabólicas de oxidación utilizando el oxígeno molecular y produciendo peróxido de hidrógeno. Sin embargo, el peróxido es un compuesto muy tóxico para las células por lo que es degradado dentro del propio peroxisoma mediante la acción de las catalasas. La catalasa utiliza el H2O2 Estas reacciones de oxidación tienen como finalidad la detoxificación de gran número de sustancias tóxicas. Por ello, la actividad de estos orgánulos es especialmente importante en las células del para oxidar una gran variedad de otros sustratos como etanol, metanol, etc. hígadoy del riñón. Por ejemplo, aproximadamente casi la mitad del alcohol que entra en el hígado es oxidado en los peroxisomas presentes es ese órgano. Oxidasas CatalasaO2----------H2O2 2 H2O2 -----------------2 H2O + ½ O En las semillas en germinaciónhay unos peroxisomas especiales, llamados glioxisomas, que convierten los lípidosalmacenados en azúcares, que son transportados a las células en crecimiento. Las células animales carecen de glioxisomas y, por tanto, no tienen posibilidad de transformar grasas en azúcares. En las plantas los peroxisomas contienen enzimas que realizan la foto respiración. Otrasfunciones de los peroxisomas son la síntesis de ciertos fosfolípidos y la betaoxidación o degradación de los ácidos grasos. Mitocondrias Son orgánulos queestán presentes en todas las células eucariotas. Tienen una forma variable, puesto que son estructuras muy plásticas que se deforman, se dividen y fusionan. Normalmente tienen forma cilíndrica y alargada. Su tamaño oscila entre 0,5 y 1 μmde diámetro y hasta 7 μ de longitud.Su número depende de las necesidades energéticas de la célula, ya que estánespecializadas en la obtención de energíaen forma de ATP mediante el proceso llamado de respiración celular. La morfología y el número varían de una mitocondria a otra. Las células con un elevado nivel de metabolismo, son más grandes y poseen una estructura serpenteada. En las hormonas esteroideas (Células suprarrenales), las mitocondrias tienen las crestas tubulares. Se desplazan por el citoplasma, asociadas a los microtúbulos del citoesqueleto. Ocupan posiciones cercanas a los lugares donde se consume ATP para conseguir energía. Una de las característicasde la mitocondria es que posee su propio

ADN (elementos para la síntesis proteica) y todo ello de una forma independiente de la forma celular. El ADN no se hereda por la misma vía que el celular o nuclear, de tal modo que en el varón, todo el material mitocondrial del embrión procede de las mitocondrias presentes en el óvulo materno, sin que exista ninguna relación con la figura paterna. Una mitocondria está limitada por una doble membrana, la membrana mitocondrial externa que la separa del hialoplasma, y la membrana mitocondrial interna, que forma unos repliegues hacia el interior, las crestas mitocondriales. Estas dos membranas (interna y externa), van a delimitar dos espacios mitocondriales internos: el espacio intermembranoso, limitado por ambas, y la matriz, espacio interno limitado por la membrana mitocondrial interna. Plastos. Los plastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales (plantas superiores y algas). Se sitúan en zonas próximas a la periferia de las células. Los plastos, o plastidios, constituyen una familia de orgánulos vegetales con un origen común y que se caracterizan por tener información genética propia y poseer una envoltura formada por una doble membrana. Se distinguen los siguientes tipos de plastos: 1.-Etioplastos: Cuando la célula vegetal crece en la oscuridad se forman los etioplastos. En su sistema de membranas posee un pigmento amarillo, precursor de la clorofila, la protoclorofila. Si estas células se exponen a la luz, los etioplastos se convierten en cloroplastos: la protoclorofila se transforma en clorofila, aumentan las membranas internas y se forman las enzimas y demás sustancias necesarias para la fotosíntesis. 2.-Cromoplastos: Dan el color amarillo, anaranjado o rojo a flores y frutos de muchos vegetales. Ello se debe a que acumulan pigmentos carotenoides 3.-Leucoplastos: Son de color blanco. Se localizan en las partes del vegetal que no son verdes. Entre ellos destacan los amiloplastos, que acumulan almidón en los tejidos de reserva.

Cloroplastos. Son orgánulos exclusivos de las células vegetales (plantas superiores y algas). Se sitúan en zonas próximas a la periferia de las células. Su forma es variada, en general, son ovoides y alargados. Su color es verde, pues poseen una gran cantidad del pigmento clorofila. Su número depende del tipo de célula en la que se encuentren, por término general, en las células de una hoja puede haber de 30 a 50. Son los orgánulos responsables de la fotosíntesis. Tienen su propio ADN, sus ribosomas y todos los metabolitos y enzimas necesarios para poder sintetizar sus propias proteínas. En el cloroplasto hay 3 membranas (externa, interna y tilacoidal) que separan 3 compartimentos (intermembranoso, estroma y espacio tilacoidal).  Material de Almacenamiento o Inclusiones. Son depósitos de materiales de reserva o desecho, en el citoplasma de células eucariotas como procariotas, limitados o no por membranas. Las sustancias acumuladas más frecuentes son: GLUCÓGENO: Es un polisacárido de reserva energética de los animales, formado por cadenas ramificadas de glucosa; es solubleen agua. Abunda en el hígadoy en el músculo. ALMIDÓN: Es un polisacárido de reserva predominante en las plantas. Los gránulos de almidón son relativamente densos, insolubles e insolubles en agua. Es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilosay la amilopectina. Centriolos Son dos estructuras formadas por filamentos que pueden observarse en el citoplasma de las células animales. Participan durante la división de la célula. Los centriolos los estudiamos en este espacio por su relación con los microtúbulos, ya que actúan como un centro organizador de los mismos.

Los centriolos son dos estructuras cilíndricas, formadas por microtúbulos, que se encuentran constituyendo el centrosoma o región perinuclear. Los centriolos miden 0,5 μm de longitud por 0,25 μm de diámetro, y presentan un extremo ocluido y otro abierto. Cada par de centriolos están orientados perpendicularmente.

CELULA EUCARIOTA ANIMAL

La célula eucariota animal presenta las siguientes estructuras y se las mencionara las más comunes: 1. Membrana plasmática 2. Citoplasma 3. Núcleo 4. Orgánulos:  Membrana Externa o Plasmática Que la rodea, su función es la de mantener la constancia del contenido celular controlando lo que entra y sale de la célula. En las células vegetales y fúngicas existe por fuera de la membrana una pared celular rígida.  Ribosomas: Pequeños orgánulos celulares, constituidos por ARN y proteínas encargados de la síntesis de proteínas.  Citoesqueleto: Conjunto de filamentos proteicos que forman redes complejas. 42

Mantienen la forma celular e intervienen en el movimiento de orgánulos y división celular.  Centriolos: Cilindros formados por túbulos que dirigen el movimiento de cilios y flagelos y participan en el reparto del material genético durante la división celular.  Retículo Endoplasmático: Sistema de membranas que forman una red de túbulos y sacos por el citoplasma. Puede ser de dos tipos. 

Rugoso: Presenta ribosomas asociados a la cara externa de sus membranas.Se encarga de la síntesis de proteínas.



Liso: No tiene ribosomas.Se encarga de la síntesis de lípidos

 Aparato de Golgi: Orgánulo membranoso formado por agrupación de vesículas y sacos aplanados. Se encarga de la secreción celular.  Lisosomas: Vesículas membranosas que albergan en su interior enzimas digestivas. Se encargan de la digestión celular.  Vacuolas: Vesículas membranosas encargadas de almacenar sustancias. Tiene muy poca importancia en la célula eucariota animal. Dos membranas  Mitocondrias: Orgánulos formados por una doble membrana que se encargan de la respiración celular(obtener energía).  Núcleo Es el elemento más prominente, rodeado de una envoltura nuclear, es el depósito de la información genética de la célula, localizada en la cromatina (ADN y proteínas); la cromatina puede estar dispersa en el núcleo o condensada en cromosomas. 43

 Citoplasma Posee una complicada red de membranas que delimitan compartimentos: organelas; la presencia de la membrana garantiza que las condiciones internas del compartimiento puedan diferir de las del citoplasma.  Flagelos Y Cilios Al igual que en las procariotas sirven para la locomoción y desplazamiento, pueden estar recubiertas de citoplasma y membrana plasmática; están conformados por microtúbulos compuestos de tubulina y dideína. Si son largos se les llama flagelos y si son escasos y numerosos cilios. Son frecuentes en protozoos y algas.  Pared Celular Y Glicocálix Son una estructura más simple que en las células procariotas está compuesta por celulosa (en plantas y algunos hongos) y quitina, glucano y manano en la mayoría de los hongos. No todas las eucariotas tienen pared, las células animales están desprovistas de ella pero en cambio constan de una cubierta de carbohidratos llamada glicocálix.  Peroxisomas Son orgánulos pequeños rodeados de membranas con enzimas que oxidan sustancias orgánicas (aminoácidos, ácidos grasos) y tóxicas (alcohol, peróxido de hidrógeno). La catalasa se encuentra en esta organela.  Centrosomas Está formado por material pericentriolar (zona del densa citosol de fibras proteínicas) y centriolos (nueve tripletes de microtúbulos). Sus funciones están relacionadas con la división celular en la formación del huso mitótico.  Nucleoplasma: Es el contenido interno del núcleo y es similar al citosol. Está formado por una disolución compuesta por gran variedad de principios inmediatos, especialmente nucleótidos y enzimas implicados en la transcripción y replicación del ADN. Inmersos en el nucleoplasma se encuentran los cromosomas y el/los nucleolo/s, pero no se encuentran libres, sino que están sostenidos por una red proteica tridimensional similar al citoesqueleto que se extiende por todo el núcleo y sirve de anclaje a las demas partes.

 Nucleolo: Es un corpúsculo esférico que, a pesar de no estar delimitado por una membrana, suele ser muy visible dado que su viscosidad es mayor que la del resto del núcleo. Es frecuente que exista más de un nucleolo; el caso más extremo es el de los óvulos de los Anfibios que poseen más de un millar. El nucleolo contiene el aparato enzimático encargado de sintetizar los diferentes tipos de ARNr. Su función es precisamente la de formar y almacenar ARNr con destino a la organización de los ribosomas. Son también indispensables para el desarrollo normal de la mitosis.  Cromatina y cromosomas: La cromatina es la sustancia fundamental del núcleo y recibe este nombre por su capacidad de teñirse con colorantes básicos. Aunque con el M.E. se observa una masa grumosa aparentemente amorfa, es una de las estructuras celulares dotadas de mayor complejidad en su organización. Para que la cromatina sea funciona debe estar EXTENDIDA, ya que condensada no es activa. Durante la división celular, la cromatina se condensa, para formar cromosomas. En un momento dado, no toda la cromatina se encuentra en el mismo grado de condensación. Según esto, se distinguen dos tipos de cromatina: •Heterocromatina: es la forma condensada de la cromatina, no activa. No participa en la síntesis del ADN. •Eucromatina: Es más abundante en las células activas, esto es en las células que están transcribiendo. La eucromatina, junto con el nucleolo, son las zonas donde los genes se están transcribiendo.  Material de Almacenamiento o Inclusiones. Son depósitos de materiales de reserva o desecho, en el citoplasma de células eucariotas como procariotas, limitados o no por membranas. Las sustancias acumuladas más frecuentes son: GLUCÓGENO: Es un polisacárido de reserva energética de los animales, formado por cadenas ramificadas de glucosa; es soluble en agua. Abunda en el hígado y en el músculo. 45

ALMIDÓN: Es un polisacárido de reserva predominante en las plantas. Los gránulos de almidón son relativamente densos, insolubles e insolubles en agua. Es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilosa y la amilopectina.  Centriolos Son dos estructuras formadas por filamentos que pueden observarse en el citoplasma de las células animales. Participan durante la división de la célula. Los centriolos los estudiamos en este espacio por su relación con los microtúbulos, ya que actúan como un centro organizador de los mismos. Los centriolos son dos estructuras cilíndricas, formadas por microtúbulos, que se encuentran constituyendo el centrosoma o región perinuclear. Los centriolos miden 0,5 μm de longitud por 0,25 μm de diámetro, y presentan un extremo ocluido y otro abierto. Cada par de centriolos están orientados perpendicularmente.  Cromatida 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 genoma de dichas células.  Centromero El centrómero es la constricción primaria de los cromosomas. En el núcleo eucariotadurante la división celular el ADN se condensa formando los cromosomas, los cuales pueden observarse al microscopio óptico.  Filamentos Intermedios Están formados por varios tipos de proteínas. Se extienden por todo el citoplasma y abundan en aquellas células que soportan mucha tensión, por lo que son resistentes y evitan la destrucción celular.

 ADN

El ADN es el que contiene el mensaje genético para toda la función y organización celular. Es, en definitiva, la molécula que controla todos los procesos vitales para los seres vivos, además de ser el principal constituyente de los cromosomas celulares.  Polisomas Un polisoma (o polirribosoma) es un conjunto de ribosomas asociados a una molécula de mRNA para realizar la traducción simultánea de una misma proteína.  Fosfato El grupo fosfato es uno de los grupos funcionales más importantes para la vida. Se halla en los nucleótidos, tanto en los que forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN), como los que intervienen en el transporte de energía química (ATP).  Bicapa lipidica

Una bicapa lipídica es una membrana delgada formada por dos capas de moléculas de lípidos. Estas membranas son láminas planas que forman una barrera continua y delimitan las células.  Poros nucleares

Son grandes complejos de proteínas que atraviesan la envoltura nuclear, la cual es una doble membrana que rodea al núcleo celular, permiten el transporte de moléculas solubles en agua a través de la envoltura nuclear.

 Cresta Mitocondrial Las Crestas Mitocondriales son PUENTES o TABIQUES incompletos provenientes de la invaginación de la membrana interna de las mitocondrias, La función de la cadena oxidativa es transportar protones y electrones por una serie de COENZIMAS.  Glucógeno Es un polisacárido de reserva energética formado por cadenas ramificadas de glucosa; es insoluble en agua. Abunda en el hígado y en menor cantidad en los músculos.

 ARN Es la molécula que usan las células para poder convertir la información genética que está en el ADN a proteínas.  Filamentos De Actina Están presentes en todas las células eucariotas, aunque son especialmente abundantes en las células musculares. Están formados por la polimerización de una proteína globular, la actina, que da lugar a filamentos helicoidales de unos 6 nm de grosor. Estos filamentos, en presencia de otras proteínas, forman una red tridimensional que recorre todo el citoplasma influyendo en su viscosidad y proporcionándole sostén mecánico.  Dictiosoma Es un Conjunto de cisternas aplanadas, en forma de disco, que constituye una estructura que recuerda un montón de platos. Típicamente un dictiosomaesta formado por 6 cisternas, aunque en los eucariotas inferiores este numero puede ser 30 o más.

CELULA EUCARIOTA VEGETAL

La célula eucariota vegetal presenta las siguientes diferencias respecto a la célula eucariota animal. Y se las enunciará a la más conocidas:

 Pared vegetal: Envoltura externa a la membrana plasmática. Está formada, principalmente por celulosa y da consistencia y rigidez a las células.  Vacuolas: Son vesículas de almacenamiento, ocupan casi todo el citoplasma. Son mucho más importantes que en la célula eucariota animal.  Cloroplastos: Orgánulos de doble membrana que se encargan de la fotosíntesis. Contienen clorofila, el pigmento que les proporciona el color verde de las plantas y que capta la energía lumínica. En la célula eucariota vegetal no existen los centriolos.  La membrana celular: También llamada membrana plasmática o plasmalem, es una membrana lipídica selectivamente permeable, en donde se encuentran inmersas numerosas proteínas y algunos carbohidratos. Por medio de receptores especiales ayuda a coordinar el funcionamiento interno de las células respondiendo a los agentes y mecanismos de regulación que se encuentran en el medio extracelular que las rodea. Desempeña un papel importante: en la organización del funcionamiento celular.  Citoplasma: Puesto que las bacterias carecen de compartimientos refiere a todo lo que esta intracelulares el citoplasma se refiere a todo lo que esta comprendido dentro de los límites de la membrana celular. La parte líquida del citoplasma se llama citosol. El citoplasma bacteriano está compuesto por ~80% agua. Dentro del citoplasma se encuentra el ARN de los ribosomas y el ADN del nucleoide y los plásmidos. Se encuentran además numerosas enzimas, amino ácidos, carbohidratos, lípidos, sales inorgánicas, y muchos otros compuestos de peso molecular bajo.

Algunos grupos de bacterias poseen inclusiones citoplásmicas que son necesarias para llevar a cabo, muchas funciones especializadas.  Plasmodesmos Poros de enlace en la pared celular que permiten que las células de las plantas se comuniquen con las células adyacentes. Esto es diferente a la red de hifas usada por los hongos.  Pared Celular Y Glicocálix Son una estructura más simple que en las células procariotas está compuesta por celulosa (en plantas y algunos hongos) y quitina, glucano y manano en la mayoría de los hongos. No todas las eucariotas tienen pared, las células animales están desprovistas de ella pero en cambio constan de una cubierta de carbohidratos llamada glicocálix.  Peroxisomas Son orgánulos pequeños rodeados de membranas con enzimas que oxidan sustancias orgánicas (aminoácidos, ácidos grasos) y tóxicas (alcohol, peróxido de hidrógeno). La catalasa se encuentra en esta organela.  Centrosomas Está formado por material pericentriolar (zona del densa citosol de fibras proteínicas) y centriolos (nueve tripletes de microtúbulos). Sus funciones están relacionadas con la división celular en la formación del huso mitótico.  Ribosomas: Pequeños orgánulos celulares, constituidos por ARN y proteínas encargados de la síntesis de proteínas.  Citoesqueleto: Conjunto de filamentos proteicos que forman redes complejas. Mantienen la forma celular e intervienen en el movimiento de orgánulos y división celular.  Centriolos: Cilindros formados por túbulos que dirigen el movimiento de cilios y flagelos y participan en el reparto del material genético durante la división celular.

 Retículo Endoplasmático: Sistema de membranas que forman una red de túbulos y sacos por el citoplasma. Puede ser de dos tipos.  Rugoso: Presenta ribosomas asociados a la cara externa de sus membranas. Se encarga de la síntesis de proteínas.  Liso: No tiene ribosomas. Se encarga de la síntesis de lípidos  Aparato de Golgi: Orgánulo membranoso formado por agrupación de vesículas y sacos aplanados. Se encarga de la secreción celular.  Lisosomas: Vesículas membranosas que albergan en su interior enzimas digestivas. Se encargan de la digestión celular.  Mitocondrias: Orgánulos formados por una doble membrana que se encargan de la respiración celular(obtener energía).  Nucleoplasma: Es el contenido interno del núcleo y es similar al citosol. Está formado por una disolución compuesta por gran variedad de principios inmediatos, especialmente nucleótidos y enzimas implicados en la transcripción y replicación del ADN. Inmersos en el nucleoplasma se encuentran los cromosomas y el/los nucleolo/s, pero no se encuentran libres, sino que están sostenidos por una red proteica tridimensional similar al citoesqueleto que se extiende por todo el núcleo y sirve de anclaje a las demás partes.  Nucleolo: Es un corpúsculo esférico que, a pesar de no estar delimitado por una membrana, suele ser muy visible dado que su viscosidad es mayor que la del resto del núcleo. Es frecuente que exista más de un nucleolo; el caso más extremo es el de los óvulos de los Anfibios que poseen más de un millar. El nucleolo contiene el aparato enzimático encargado de sintetizar los diferentes tipos de ARNr. Su función es precisamente la de formar y almacenar ARNr con destino a la organización de los ribosomas. Son también indispensables para el desarrollo normal de la mitosis. 51

Cromatina y cromosomas: La cromatina es la sustancia fundamental del núcleo y recibe este nombre por su capacidad de teñirse con colorantes básicos. Aunque con el M.E. se observa una masa grumosa aparentemente amorfa, es una de las estructuras celulares dotadas de mayor complejidad en su organización. Para que la cromatina sea funciona debe estar EXTENDIDA, ya que condensada no es activa. Durante la división celular, la cromatina se condensa, para formar cromosomas. En un momento dado, no toda la cromatina se encuentra en el mismo grado de condensación. Según esto, se distinguen dos tipos de cromatina: •Heterocromatina: es la forma condensada de la cromatina, no activa. No participa en la síntesis del ADN. •Eucromatina: Es más abundante en las células activas, esto es en las células que están transcribiendo. La eucromatina, junto con el nucleolo, son las zonas donde los genes se están transcribiendo. Los plastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales (plantas superiores y algas). Se sitúan en zonas próximas a la periferia de las células.  Plastos Los plastos, o plastidios, constituyen una familia de orgánulos vegetales con un origen común y que se caracterizan por tener información genética propia y poseer una envoltura formada por una doble membrana. Se distinguen los siguientes tipos de plastos: 1.-Etioplastos: Cuando la célula vegetal crece en la oscuridad se forman los etioplastos. En su sistema de membranas posee un pigmento amarillo, precursor de la clorofila, la protoclorofila. Si estas células se exponen a la luz, los etioplastos se convierten en cloroplastos: la protoclorofila se transforma en clorofila, aumentan las membranas internas y se forman las enzimas y demás sustancias necesarias para la fotosíntesis. 2.-Cromoplastos: Dan el color amarillo, anaranjado o rojo a flores y frutos de muchos vegetales. Ello se debe a que acumulan pigmentos carotenoides

3.-Leucoplastos: Son de color blanco. Se localizan en las partes del vegetal que no son verdes. Entre ellos destacan los amiloplastos, que acumulan almidón en los tejidos de reserva.  Material de Almacenamiento o Inclusiones. Son depósitos de materiales de reserva o desecho, en el citoplasma de células eucariotas como procariotas, limitados o no por membranas. Las sustancias acumuladas más frecuentes son: GLUCÓGENO: Es un polisacárido de reserva energética de los animales, formado por cadenas ramificadas de glucosa; es soluble en agua. Abunda en el hígado y en el músculo. ALMIDÓN: Es un polisacárido de reserva predominante en las plantas. Los gránulos de almidón son relativamente densos, insolubles e insolubles en agua. Es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilosa y la amilopectina.  Centriolos Son dos estructuras formadas por filamentos que pueden observarse en el citoplasma de las células animales. Participan durante la división de la célula. Los centriolos los estudiamos en este espacio por su relación con los microtúbulos, ya que actúan como un centro organizador de los mismos. Los centriolos son dos estructuras cilíndricas, formadas por microtúbulos, que se encuentran constituyendo el centrosoma o región perinuclear. Los centriolos miden 0,5 μm de longitud por 0,25 μm de diámetro, y presentan un extremo ocluido y otro abierto. Cada par de centriolos están orientados perpendicularmente.  Pared Adyacente Es la capa adyacente a la membrana plasmática. Se forma en algunas células una vez que se ha detenido el crecimiento celular y se relaciona con la especialización de cada tipo celular. A diferencia de la pared primaria, contiene una alta proporción de celulosa, lignina y/o suberina.

 Envoltura nuclear Principalmente delimita dos compartimentos funcionales dentro de la célula misma, el de transcripción ADN en ARN (dentro del núcleo) y el de traducción ARN en Proteína (en el citoplasma). La envoltura nuclear aparece atravesada de manera regular por perforaciones, los poros nucleares.  Núcleo El núcleo celular es un orgánulo membranoso que se encuentra en el centro de las células eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas para formar los cromosomas.  Glioxisoma Los glioxisomas son orgánulos membranosos que se encuentran en las células eucariotas de tipo vegetal, particularmente en los tejidos de almacenaje de lípidos de las semillas, y también en los hongos filamentosos.  Tilacoides Los Tilacoides son Sacos membranosos aplanados y apilados a la manera de pilas de monedas. En su interior se encuentran los 2 sistemas pigmentarios o fotosistemas I y II representados por clorofilas de antena principales(P700 en el fotosistema I, P680 en el fotosistema II). 

Hialoplasma.

El hialoplasma constituye el medio interno de la célula. En él se encuentran inmersos el núcleo y todos los orgánulos celulares. Se compone de una fracción soluble, el citosol, y un complejo entramado molecular, el citoesqueleto.  Centrosoma Es un orgánulocelular que no está rodeado por una membrana; consiste en dos centriolos apareados, embebidos en un conjunto de agregados proteicos que los rodean y que se denomina “material pericentriolar” Su función primaria consiste en la nucleación y el abordo de los microtúbulos (MTs), por lo que de forma genérica estas estructuras (conjuntamente con los cuerpos polares del huso en levaduras) se denominan centros organizadores.

 Diplosoma Está formado por un par de centriolos, estructuras con forma de cilindros huecos cuyas paredes están constituidas por nueve tripletes de microtúbulos (estructura "9×3"). Los dos centriolos están dispuestos en posición perpendicular uno con respecto al otro ocupando el centro del centrosoma.  Material Pericentriolari Se denomina también centrosfera. Es una zona del citosol amorfa y transparente que rodea al diplosoma.  Fibras Del Áster Se trata de una serie de microtúbulos que se proyectan radialmente a partir del material pericentriolar.  Condrioma El condrioma es el conjunto de mitocondrias que posee una célula. Las mitocondrias son orgánulos citoplasmáticos de forma variada aunque suelen ser con forma de bastoncillo o filamento de extremo redondeado. DIFERENCIAS ENTRE CELULAS EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS ●La célula procariota no tiene núcleo protector del material genético. La célula eucariota sí presenta núcleo limitado por una estructura membranosa. ●El citoplasma de la célula eucariota se encuentra compartimentado, presentando orgánulos, mientras que en la procariota no aparece esta compartimentación. ●La célula procariota está protegida por una pared bacteriana distinta a la que envuelve a las células vegetales. ●Las células procariotas son organismos más primitivos que las células eucariotas. ●El ADN de células procariotas es circular, mientras que el ADN de eucariotas es lineal. ●Cuando presentan flagelos, la estructura es diferente en procariotas y eucariotas. ●La membrana plasmática de procariotas contiene más cantidad de proteínas que la membrana de las eucariotas. ●La célula procariota tiene invaginaciones en su membrana, denominadas mesosomas. 55

CARACTERÍSTICA Tamaño Celular (Diámetro Típico)15 Núcleo Celular Adn Cromosomas

PROCARIOTA 0,2–2,0 µm No circular uno (el nucleoide)

0,5 – 10 16

EUCARIOTA 10–100 µm Sí Lineal múltiples, cada uno con dos cromátidas, centrómero y telómeros diploide, en gametos haploide y en otros casos poliploide o con alternancia 2,2 – 150.000 17

12% aprox.

98% aprox.

No por fisión binaria

Sí pormitosis, esporulación, propágulo y otros mecanismos. frecuente, es por meiosis No, salvo en casos de endosimbiosis común

Ploidía haploide

Tamaño Del Genoma (En Millones De Pares De Bases) Fracción De Adn No Codificante Del Genoma18 Nucleolo Reproducción Asexual

Reproducción Sexual No Transferencia Genética Horizontal Sí Multicelularidad solo en mixobacterias Composición De La Pared Celular glicopéptidos Capa S Esteroles Y Esfingolípidos En La Membrana Celular Poros Nucleares Y Proteínas Para El Transporte Trans-Membranal OrgánulosMembranosos Como Mitocondrias, Lisosomas, Peroxisomas, Plastos, Retículo Endoplasmático Y Aparato De Golgi Citoesqueleto

Sí No

celulosa (plantas), quitina (hongos) No Sí

Sí

simple, de proteínas estructurales

complejo, de microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios actinas, tubulinas, Arp2, Arp3, etc. Sí en los orgánulos membranosos

Proteínas Estructurales MreB, FtsZ, ParM, MamK, etc. Ciclosis No Localización De Enzimas Y Pigmentos en repliegues de la membrana plasmática Vesícula De Gas Sí 56

Arn Mensajero policistrónico Intrones Y Exones En El Arnm No Espliceosoma Para La Maduración Del No Arnm Por Corte Y Empalme Con Adición De Caperuza Y Poli-A

monocistrónico en la mayoría19 Mayormente Sí

Ribosoma 70S Arnr En La Subunidad Menor 16S

80S 18S

Arnr En La Subunidad Mayor 5S, 23S Operones Sí

5S, 5.8S, 28S No

Plásmidos Sí Transcripción (Síntesis De ARN) Y Simultáneas (están Traducción (Síntesis Proteica)20 acopladas)

Flagelo simple, insertado en la membrana y con movimiento rotatorio

Tipos De Metabolismo muy variado Fagocitosis, Pinocitosis Y Exocitosis No Sistemas De Señalización Celular Como No La Maquinaria Quinasa-Fosfatasa Para Fosforilación Y Desfosforilación Origen LUCA por abiogénesis Antigüedad Según La Evidencia Fósil 3.450 Ma21 Ejemplos bacterias, arqueas

Raros Independientes: la transcripción en el núcleo y la traducción en el citoplasma complejo, filamentoso, insertado en el citoesqueleto y con movimiento flagelar helicoidal y ciliar ondulatorio dos principales Sí Sí

LECA por eucariogénesis 1.400 Ma22 animales, plantas, hongos, protozoos, algas

DIFERENCIAS ENTRE UNA CELULA EUCARIOTA ANIMAL Y VEGETAL Las plantas están formadas por células, igual que los animales. Sin embargo, aunque la mayorparte de estructuras celulares que presentan funcionan igual, tienen otras estructuras distintas a las de las células animales. ●La célula vegetal suele ser más grande que la animal y presenta una pared exterior, rígida, formada por celulosa. La pared celular da a la célula vegetal una forma constante y con aspecto poliédrico. ●Además, la célula vegetal contiene orgánulos fotosintéticos, de color verde por su contenido en clorofila. Estos orgánulos se llaman cloroplastos. Las células con cloroplastos son autótrofas. Sin embargo, las células animales son heterótrofas. ●Las células vegetales suelen contener una bolsa de almacén de sustancias, principalmente agua. A este orgánulo se le llama vacuola, que a veces es tan grande que ocupa casi todo el interior celular. ●Las células vegetales no presentan centriolos, aunque tienen citoesqueleto y forman huso acromático en su división. ●Cuando la célula se divide en dos, por mitosis, la división del citoplasma se realiza por la formación de una pared que la separa en dos partes, se conoce con el nombre de fragmoplasto. El resultado, igual que en la célula animal, es la formación de dos célulashijas, idénticas entre sí e idénticas a la célula madre.

FUNCIONES CELULARES Es el conjunto de cambios que sufre una célula desde su formación a partir de una división celular hasta que se divide para formar dos células nuevas. El ciclo celular tiene distinta duración entre las células de diferentes seres originado.

INTERFASE Esta fase es la que no presenta grandes cambios visibles en la estructura de la cromatina. Sin embargo, la célula se encuentra en plena actividad de síntesis de todo tipo de sustancias, incluidas las necesarias para dividirse después de la interfase. Se divide en 3 periodos llamados G1, S y G2. El primer periodo aparece después de la división que originó la célula, por lo que debe sintetizar gran cantidad de moléculas y aumentar su tamaño, incrementando el número de orgánulos heredados de la célula que la ha originado. ●Cuando la célula se va a volver a dividir debe hacer una duplicación de ADN, una vez sintetizadas en la fase G1 todas las sustancias necesarias para este proceso. En caso que la célula no vaya a dividirse no necesita duplicar su información genética y el ciclo se bloquea en una fase denominada G0. Este bloqueo se da en las neuronas, las células musculares, las células de la epidermis que se llenan de queratina y otros tipos celulares que se diferencian para cumplir su función específica dentro del organismo, perdiendo la capacidad de división. ●Síntesis de ADN La fase S consiste en la duplicación del ADN. En este proceso la célula gasta mucha energía para hacer una copia idéntica de la información genética que contiene. El proceso se basa en la adición de nucleótidos de bases complementarias a las hebras ya existentes. De cada hebra de la doble hélice se hace una hebra nueva. Una vez completado el proceso, la célula contiene la información genética por duplicado en cada cromosoma. De este modo, se podrá repartir en las dos células hijas formadas por la división celular. ●Antes de que se produzca la división celular y después de la duplicación del ADN, la célula entra en una fase denominada G2. En ella, la célula sintetiza gran número de proteínas implicadas en la creación del huso acromático. En las células de tipo animal se 60

sintetizan nuevos centriolos. A partir de cada uno de los preexistentes se forma uno nuevo, perpendicular a él. MITOSIS La mitosis es una división celular de tipo asexual que forma dos células idénticasgenéticamente entre sí y clones de la célula madre. Consiste en el reparto equitativo de la información genética y la posterior separación de las células al dividirse el citoplasma por citocinesis. Este último proceso no es necesario para que se produzca la mitosis. La mitosis se divide en profase, metafase, anafase y telofase. ●Profase A nivel citoplásmico, las parejas de centriolos se han dispuesto lo más separado posible el uno del otro. Entre ellos se ha construido un citoesqueleto formado por microtúbulos. Esta estructura recibe el nombre de huso acromático. Se genera a partir de cada pareja de centriolos un áster de microtúbulos que crece hacia la zona ecuatorial de la célula. Los microtúbulos de un polo y otro contactan entre sí. La cromatina se condensa, formando los cromosomas. Se deshace el nucleolo. ●Metafase Es la fase de mayor duración. Se produce la colocación de todos los cromosomas en la zona central de la célula es la formación de una placa oscura llamada placa ecuatorial. ●Anafase Las cromátidas de cada cromosoma se separan cada una a un polo. Las cromátidas son arrastradas a los polos celulares, con lo que aparecen el mismo número de cromátidas en cada polo. ●Telofase La envoltura nuclear se organiza a partir del retículo endoplásmico rugoso, sobre las cromátidas que empiezan a descondensarse y se forma el nucleolo, necesario para sintetizar ribosomas. Generalmente continúa el proceso con una citocinesis, en la que los citoplasmas de las dos células nuevas, se separa.

AMPLIACIÓN DE CITOCINESIS En las células de tipo animal se produce un anillo contráctil que se contrae en la zona donde estaba la placa ecuatorial,estrangulando el citoplasma de esta región. Finalizando el proceso, el espacio es tan pequeño que la membrana plasmática se fusiona y separa una célula hija de la otra. En las células de las plantas la citocinesis se produce por intervención de microtúbulos del citoesqueleto dispuestos enel ecuador celular y vesículas del aparato de Golgi que contienen las sustancias que forman la pared celular. Las vesículas se fusionan entre sí, formando un disco lleno de hemicelulosa y pectina. La membrana del disco se fusiona con la membrana plasmática, con lo que las dos células hijas quedan separadas y entre ellas aparece la lámina media. Esta pared primordial es compartida por las dos células y está atravesada en muchos puntos por puentes citoplásmicos, que forman los plasmodesmos. La citocinesis implica un reparto de los orgánulos de la célula madre para las células hijas recién formadas. Este reparto se produce de forma equitativa cuando el citoplasma dividido es la mitad. Una vez dividida, la célula crece aumentando el número de orgánulos. En el caso de las mitocondrias y los plastidios, estos orgánulos tienen cierta autonomía de división, con lo que incrementan su número dependiendo de las necesidades fisiológicas de la célula. No todas las citocinesis reparten por igual los componentes citoplásmicos. La gemación consiste en un modo de reproducción asexual en el que la célula madre duplica y aporta su información genética a la hija que recibe menos cantidad de citoplasma. Este modelo de división se produce en las levaduras. MEIOSIS La meiosis es un modelo de división celular en el que se produce intercambio de información entre cromosomas homólogos y se reduce a la mitad el número de cromosomas en las células formadas, por lo que son haploides. Así, cuando dos células haploides se fusionen, la célula formada restablece el número de cromosomas de manera que permanece invariable este número a lo largo del tiempo. Por el contrario, el contenido de la información genética que aparece en esa nueva célula ha variado. Este avance evolutivo permite que aparezcan seres variados genéticamente, que pueden resultar mejor o peor adaptados que sus progenitores al medio ambiente en el que se desarrollan.

La meiosis ocurre en dos etapas de división, denominadas primera división meiótica y segunda división meiótica. Cada una de ellas se divide en 4 fases que reciben el nombre de profase, metafase, anafase y telofase. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA Profase I La cromatina se condensa formando cromosomas, visibles al microscopio óptico, que se unen por sus extremos a la envoltura nuclear. Los cromosomas homólogos (de una misma pareja) se juntan produciendo un emparejamiento en el que se produce intercambio de información genética (recombinación genética), mediante un sobre cruzamiento de las cromátidas. A nivel citoplásmico se ha formado el huso acromático a partir de los microtúbulos que salen de las regiones polares, en las que se encuentra las parejas de centriolos, una en cada polo celular. Metafase I Se origina la placa ecuatorial por la unión de los cromosomas homólogos a los microtúbulos del huso acromático. Anafase I Los cromosomas homólogos se separan, dirigiéndose cada uno a un polo opuesto de la célula. En cada polo aparece la mitad de cromosomas (n). Telofase I Los cromosomas alcanzan los polos celulares. En torno a ellos se forma la membrana y aparece el nucleolo. Generalmente se produce una citocinesis, que conlleva un reparto de citoplasma, que en muchos casos no es equitativo. SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA Entre la primera y la segunda división no se produce duplicación de ADN. Profase II Los cromosomas vuelven a condensarse, con sus dos cromátidas diferentes, resultado de la recombinación genética producida por el sobre cruzamiento. Desaparece el nucleolo y

la envoltura nuclear y los cromosomas se adhieren a los microtúbulos del nuevo huso acromático. Metafase II Los cromosomas se disponen en el ecuador celular, formando la placa ecuatorial. Anafase II Las cromátidas de cada cromosoma se separan, cada una a un polo. Telofase II Se organiza una envoltura nuclear alrededor de los cromosomas que se van descondensando. Aparece el nucleolo y se reparte el contenido citoplásmico mediante una citocinesis. RESULTADO DE LA MEIOSIS El resultado obtenido es de 4 células (a veces, sólo una) con la mitad de información genética que la célula de la que se parte. Cada célula obtenida es diferente a las demás, ya que se ha producido una variabilidad grandísima, debido al reparto de los cromosomas homólogos y al reparto de las cromátidas. Además las cromátidas son diferentes de las que aparecían en la célula madre, debido a los intercambios generados por el sobrecruzamiento. Las células obtenidas en la meiosis pueden fusionarse con otras, produciendo una nueva célula que tiene el mismo contenido genético que la célula inicial. Sin embargo, mediante este mecanismo es imposible que se forme una célula genéticamente idéntica a la inicial. La meiosis implica un avance evolutivo en la forma de reproducción de los organismos al producirse un intercambio de materiales genéticos de distintas células, por lo que se generan células genéticamente nuevas, diferentes a las progenitoras. Esta variabilidad supone la posibilidad de adaptación de algunos organismos a las condiciones cambiantes en el medio donde viven, perviviendo los mejor adaptados.

WEBGRAFIA: http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/histologia/celulaeucariota1-10.pdf http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena5/pdf/quincena5. pdf http://www.ucv.ve/fileadmin/user_upload/facultad_agronomia/Propedeutico/Tema_2_L a_celula_como_unidad_de_vida.pdf http://www.biologiasur.org/apuntes/base-fisico-quimica/organizacion-y-fisiologiacelular/celula-procariotica-y-eucariotica.html http://www.biologia.edu.ar/cel_euca/archivospdf/celula1.pdf http://www.saberespractico.com/estudios/secundaria-bachiller/diferencias-entre-celulasprocariotas-y-eucariotas/ http://emmanuelmatilde.blogspot.com/2012/11/cuadros-comparativos-y-conceptos.html http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~23000180/ciencias/ESO3/3Celula_Partes.pdf http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358010/exe/leccin_6_estructura_celular_en_proc ariotas.html.