La célula eucariota Guía de Estudio Parte 1 @profesorjano WIX Profesor Jano www.profesorjano.info
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La célula, según la teoría celular promulgada por J.M.Shcleiden y T. Schwann, es la unidad morfológica y funcional de los seres vivos. Así, un organismo pluricelular es la suma de la acción coordinada de todas sus células. Otro principio fundamental de la teoría celular es que toda célula proviene de otra anterior. Los principales tipos de células eucariotas son la aninal y vegetal, cuyas principales diferencias se ponen de manifiesto en la siguiente tabla:
Característica
ANIMAL
VEGETAL
No tiene
De celulosa y hemocelulosa
Pequeñas (vesículas)
Muy grandes
CLOROPLASTOS
No tienen
Presentes en algunas
CENTRIOLOS
Presentes
Ausentes
CILIOS / FLAGELOS
Presentes
Sólo flagelos en gametos
PARED CELULAR VACUOLAS
LAS MEMBRANAS CELULARES Las membranas celulares que constituyen las diferentes partes de la célula tienen la misma arquitectura básica en sus membranas: una doble capa fluida de fosfolípidos con proteínas incluidas en la bicapa. Este modelo, denominado mosaico fluido, fue propuesto por J. Singer y G. Nicholson en 1972. Al microscopio electrónica esta membrana de 75 angstroms de diámetro presenta un aspecto trilaminar de banda oscura -
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clara - oscura que puede hacer pensar que son dos membranas aunque sólo es una Las proteínas de las membranas juegan un papel fundamental en la vida de la célula y pueden ser integrales, si es que atraviesan la membrana o bien periféricas si se encuentran adheridas a uno de los lados de la bicapa.
Estas proteínas de membrana tienen múltiples funciones: Receptores de señales provenientes del exterior, como hormonas, factores de crecimiento o neurotransmisores. Cuando estás moléculas encuentran el receptor adecuado en la célula que lo tiene se unen a él y provocan cambios en dicha célula. Transportadores de sustancias: que permiten a la células introducir o sacar sustancias y lo mismo en el caso de las membranas de las estructuras internas de la célula. Enzimática. Muchas proteínas, sobre todo periféricas intervienen catalizando reacciones metabólicas. Marcadores antigénicos. Algunas proteínas de las membranas son exclusivas de cada individuo de cada especie Los lípidos y proteínas de la membrana plasmática pueden contener cadenas de azúcares hacia el exterior. Estas cadenas de azúcares constituyen el GLUCOCÁLIX. El otro lípido que se puede encontrar en la membrana es el COLESTEROL que regula su nivel de fluidez. Cuanto más colesterol tenga la membrana de una célula menos fluida es.
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Para integrar conocimientos
EL NÚCLEO CELULAR @profesorjano WIX Profesor Jano www.profesorjano.info
El núcleo es la principal característica que diferencia las células eucariotas de las procariotas. Es el orgánulo más voluminoso de la célula y se encarga de almacenar la información genética y de controlar la replicación del ADN como su flujo hacia el citoplasma gracias al ARNm.
En general las células humanas poseen un sólo núcleo aunque hay casos en los que puede haber más o como en el caso de los eritrocitos, ninguno. Su posición también es variable dependiendo del tipo celular. En algunos casos se sitúa en el centro, en otros, en posición basal, como en la células secretoras, y también en la periferia como sucede en las células vegetales y en los adipocitos.
LA ENVUELTA NUCLEAR La membrana que separa el material nuclear del citoplasma en doble. La memebrana nuclear externa se continua con la del retículo endoplasmático rugoso y también está tapizada Biología & Geología 1º bachillerato
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por ribosomas. Entre ésta y la membrana nuclear interna existe un espacio intermembranoso. Este espacio desaparece en lugares en los que las dos membranas se funden y junto con las proteínas forman los poros nucleares. Estos poros están constituidos por un complejo proteico con un orificio interno que regula el paso de moléculas entre el núcleo y citoplasma: ✴ La mayor parte de las proteínas que se transportan los hacen en dirección citoplasma núcleo. ✴ Los ARNs se fabrican en el núcleo y su sentido de transporte es hacia el citoplasma.
LA CROMATINA Es una fibra de 30 nm de grosor que contiene el ADN que porta la información genética y las histonas, proteínas que contribuyen al empaquetamiento de la información genética en la cromatina. Al microscopio electrónico se distinguen dos tipos de cormatina: Eucromatina: se encuentra poco empaquetada e indica que el ADN de • esta cromatina está activo, es decir, transcribe genes • Heterocromatina: es la cromatina muy empaquetada e inactiva.
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EL NUCLEOLO
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Es una región del núcleo que se presenta más oscura y que no está separada del resto por la membrana. Tiene aspecto esponjoso formado por un componentes granular y otro fibrilar. Contiene ADN a partir del cual se va a transcribir el ARNr, proteínas y la combinación de estos dos últimos que formarán partículas ribosómicas. Por lo tanto, la función del nucleolo es la de construir ribosomas.
LOS CROMOSOMAS Los cromosomas son las estructuras que forma la cromatina cuando la célula se está dividiendo para conseguir el reparto adecuado de material genético entre células hijas. Aunque estrictamente los crosomas sólo se ven durante la división celular, es común entre los biólogos moleculares y celulares hablar de “cromosomas” refiriéndose al ADN que contiene
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cada uno de ellos y que se encuentra en el interior del núcleo durante la interfase Los cromosomas metafásicos (y así no hay error en la nomenclatura) están constituidos por un esqueleto proteíco y lazos de cromatina que se compactan a su alrededor. Se le distinguen las siguientes partes: ✴Cromátidas. Son cada una de las divisiones longitudinales iguales del cromosoma que tienen idéntica información genética. ✴Centrómero. Es el punto de contacto entre las dos cromátidas y en donde se insertan los microtúbulos del huso acromático durante la división celular. ✴ Brazos.Son las unidades morfológicas que se encuentran a ambos lados del centrómero. Según la posición del centrómero, los brazos del cromosomas tienen una longitud más o menos desigual. ✴ Telómeros. Son los extremos de los cromosomas
EL CICLO CELULAR Es el conjunto de etapas por las que pasa una célula desde que se ha formado por una mitosis previa hasta que vuelve a entrar en división. Sus fases: ‣ MITOSIS o del núcleo (cariocinesis) y a la que sigue la del citoplasma (citocinesis) ‣ INTERFASE, tiempo entre dos mitosis sucesivas. Subdivide en: Biología & Geología 1º bachillerato
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‣ Fase G1 o de crecimiento celular y gran actividad metabólica ‣ Fase S: o de duplicación del ADN ‣ Fase G2: o de preparación a la mitosis Las células que una vez formadas dejan de dividirse se dice que están en fase Go.
EL NÚCLEO EN DIVISIÓN: LA MITOSIS La mitosis es el tipo de división celular más frecuente de las células eucariotas. Con ella se consigue mantener la constancia del material genético en las células hijas que se obtienen, tanto en cantidad como en la información contenida en el ADN. Por lo tanto, su significado biológico es la constancia. Tradicionalmente, la mitosis se suele subdividir en las siguientes etapas. PROFASE. Se inicia con la condensación de la cromatina de los cromosomas hasta hacerse visibles las dos cromátidas. También se forma el huso mitótico (acromático), un conjunto de microtúbulos que unen los dos pares de centriolos que se van desplazando por los poros celulares. Algunos de ellos terminan en los centrómeros de los cromosomas, en concreto en una placa proteica que recibe el nombre de cinetocoro. Esta etapa supone el 40 % del tiempo de duración de la mitosis. PROMETAFASE. Es una etapa de transición entre la profase y la metafase. En ella comienza la desintegración de la membrana nuclear. Durante esta etapa, los cromosomas van situándose en la línea ecuatorial de la célula METAFASE. Comienza cuando los cromosomas ya están situados en el ecuador celular dejando una cromátida hacia cada polo. En esta etapa los cromosomas alcanzan su mayor grado de empaquetamiento y es cuando mejor se puede observar. Supone un 20 % de la duración de la mitosis. ANAFASE. Es la etapa en la que los cromosomas se dividen de modo que cada cromátida comienza a ser transportada por el huso acromático hacia los polos celulares. Durate este desplazamiento las cromáticas adquieren forma de “V”. Gracias a esta etapa, cada célula hija recibe la Biología & Geología 1º bachillerato
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Imágenes interactivas mitosis raíz de cebolla
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misma información y cantidad de ADN ya que cada cromátida de cada cromosoma posee la información genética que su cromátida hermana. Esta etapa suma otro 20 % de duración. TELOFASE. Comienza cuando las cromátidas o “cromosomas hijo” llegan a su destino, los polos celulares. Estos cromosomas comienzan a perder condensación hasta formar masas de cromatina que van quedando envueltas en membrana nuclear que se va constituyendo a partir del retículo endoplasmático rugoso. En esta estapa el nucleolo ya vuelve a ser visible.
Durante el final de la telofase comienza la división del citoplasma o citocinesis para indepedizar a las dos células hijas. Este proceso es distinto según sea célula animal o vegetal. ✴ Células animales. Se produce por la estrangulación del citoplasma en la región ecuatorial de la antigua célula debido a un anillo de proteínas contráctiles que se crea para tal efecto. ✴ Células vegetales. La citocinesis se produce fabricando la pared celular que separe las dos células hijas. Esto se consigue gracias a vesículas que parten del complejo de Golgi llenas de celulosa,
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VÍDEO SOBRE MITOSIS
hemicelulosas, pectatos y algunas proteínas que se van situando en el ecuador celular. Estas vesículas se van fundiendo hasta generar la pared celular.
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VÍDEO SOBRE MITOSIS 2
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