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LA CÉLULA
• Las moléculas grandes y pequeñas se agrupan o asocian
formando complejos supramoleculares que constituyen los
orgánulos celulares, es decir, los elementos de funcionamiento
de las células.
•La célula es la unidad anatómica, funcional y de origen de los
seres vivos. Se trata de la unidad más pequeña que realiza las
funciones de nutrición, reproducción y relación.
•Toda célula, salvo excepciones, consta de 3 partes principales:
membrana celular o plasmática, citoplasma y núcleo.
Además, las células más complejas – como las humanas –
contienen otros muchos orgánulos.
El descubrimiento de la célula
Robert Hooke (siglo XVII) observando al
microscopio comprobó que en los seres vivos
aparecen unas estructuras elementales a las
que llamó células. Fue el primero en utilizar este
término.
Dibujo de R. Hooke de una
lámina de corcho al microscopio
Antony van
Leeuwenhoek (siglo
XVII) fabricó un sencillo
microscopio con el que
pudo observar algunas
células como
protozoos y glóbulos
rojos.
Dibujos de bacterias y protozoos
observados por Leeuwenhoek
La teoría celular
Estos estudios y los realizados posteriormente permitieron establecer en el siglo XIX lo que se conoce como Teoría Celular, que dice lo siguiente:
1- Todo ser vivo está formado por una o más células.
2- La célula es lo más pequeño que tiene vida propia:
es la unidad anatómica y fisiológica del ser vivo.
3- Toda célula procede de otra célula preexistente.
4- El material hereditario pasa de la célula madre a las
hijas.
TIPOS DE CÉLULAS
La forma de las células es muy variada y está relacionada con la función concreta que desempeñan.
La estructura de la célula
MEMBRANA PLASMÁTICA: una
membrana que la separa del medio externo,
pero que permite el intercambio de materia.
La estructura básica de una célula consta de:
CITOPLASMA: una solución acuosa
en el que se llevan a cabo las
reacciones metabólicas.
ADN: material genético, formado
por ácidos nucleicos.
ORGÁNULOS SUBCELULARES: estructuras
subcelulares que desempeñan diferentes
funciones dentro de la célula.
Modelos de organización celular:
C. Procariota R. Moneras (bacterias)
C. Eucariota R. Protoctistas, Hongos, Plantas y Animales
C. Vegetal Plantas y algas. (Una variante especial es la de los hongos)
C. Animal Animales
ORGANIZACIÓN CELULAR
Organismos unicelulares y pluricelulares
Los seres unicelulares son los seres de organización más sencilla. Están formados por una sola célula. Son microscópicos y pueden ser procariotas (bacterias) o eucariotas (algas, protozoos y algunos hongos)
Los seres unicelulares pueden agruparse para formar una colonia, que se origina a partir de una sola célula que se divide. Las células hijas quedan unidas entre sí formando la colonia. Existen en protozoos y algas.
Los seres pluricelulares están formados por gran número de células y
tienen además las siguientes características:
•Existe diferenciación celular. Cada forma celular realiza una función
específica.
•Las células no pueden separarse del organismo y vivir
independientemente. Necesitan de las otras para vivir.
•Se forman a partir de una célula madre o cigoto.
Las células se agrupan en tejidos, los tejidos forman órganos y los órganos forman aparatos o sistemas, que forman en conjunto al organismo.
Tipos de Células
Podemos encontrar dos tipos de células en los seres vivos:
CÉLULA PROCARIOTA
•El material genético ADN está libre en
el citoplasma.
•Sólo posee unos orgánulos llamados
ribosomas.
•Es el tipo de célula que presentan las
bacterias
CÉLULA EUCARIOTA
•El material genético ADN está
encerrado en una membrana y forma el
núcleo.
•Poseen un gran número de orgánulos.
•Es el tipo de célula que presentan el
resto de seres vivos.
Tipos de células eucariotas
Célula eucariota animal Célula eucariota vegetal
Recuerda: que la célula vegetal se caracteriza por:
• Tener una pared celular además de membrana
•Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis
•Carece de centriolos.
Los orgánulos celulares
Núcleo: contiene la
instrucciones para el
funcionamiento celular y la
herencia en forma de
ADN.
Mitocondrias: responsables de
la respiración celular, con la que
la célula obtiene la energía
necesaria.
Retículo: red de canales
donde se fabrican lípidos y
proteínas que son
transportados por toda la
célula..
Aparato de Golgi: red de
canales y vesículas que
transportan sustancias al
exterior de la célula.
Vacuolas:
vesículas
llenas de
sustancias de
reserva o
desecho. Lisosomas: vesículas
donde se realiza la
digestión celular.
Ribosomas:
responsables
de la
fabricación de
proteínas
Centriolos: intervienen en
la división celular y en el
movimiento de la célula.
LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Bicapa lipídica con proteínas inmersas
en ella y glúcidos en la superficie externa
(Modelo de mosaico fluido)
• Protege la célula
• Regula la entrada y salida de sustancias
de forma selectiva (de ahí el nombre de
membrana semipermeable)
Imagen real de la membrana plasmática (Microscopio Electrónico de Transmisión - MET )
EL TRANSPORTE CELULAR
El transporte celular
Es el mecanismo mediante el cual entran a la célula los materiales que se necesitan mientras salen los materiales de desecho y las secreciones celulares. Puede ser:
Transporte activo: es el movimiento de materiales a través de la membrana, usando energía.
Transporte pasivo: es el movimiento de sustancias a través de la membrana celular que no requiere energía celular.
LA DIFUSIÓN Es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a una región de menor concentración.
La difusión continúa hasta que las moléculas de azúcar estén distribuidas uniformemente en el agua.
Una vez ocurra esto, la concentración no cambiará. Las moléculas se seguirán moviendo, pero la concentración se mantendrá constante (equilibrio dinámico).
La difusión
Un gradiente de concentración es una medida de la diferencia en la concentración de una sustancia en dos regiones.
La velocidad de difusión va a depender del tamaño del gradiente de concentración.
Mayor gradiente Mayor velocidad de concentración de difusión
La difusión simple
Sustancias como el O2 y el CO2, pasan a través de los poros de la membrana celular por difusión simple.
Aquaporinas
LA ÓSMOSIS (difusión del agua)
Es el paso del agua por una membrana relativamente permeable, desde una región de mayor concentración a una región de menor concentración.
Osmosis.
Es el pasaje de líquido (agua) de un lugar de menor concentración de soluto a otra de mayor concentración de soluto, a fin de mantener la homeostasis o equilibrio.
Se realiza por medio de proteínas de canal llamadas AQUAPORINAS.
Dirección del AGUA
Osmosis en células vegetales
Plasmólisis Turgencia
Disminución del volumen por pérdida de agua
en un medio hipertónico. La membrana plasmática
se retrae
Aumento del volumen por ingreso de agua
en un medio hipotónico. La membrana se
acerca a la pared celular.
Osmosis en células animales
Crenación citólisis
Pérdida del volumen de agua de la célula
por estar en un medio hipertónico.
Aumento del volumen de agua de la célula
por estar en un medio Hipotónico.
Solución isotónica
La concentración de sustancias dentro de la célula es igual a la concentración de sustancias fuera de la célula. El plasma
sanguíneo es isotónico para los glóbulos rojos.
Solución hipertónica
La concentración de sustancias disueltas en el agua que está fuera de la célula es mayor que en el agua que está dentro de la célula.
Una solución de sal es hipertónica para los glóbulos rojos.
Solución hipotónica
La concentración de materiales disueltos en el agua fuera de la célula es menor que la concentración en la célula.
Un glóbulo rojo en agua destilada está en una solución hipotónica.
Difusión facilitada
Es la difusión de materiales a través de la membrana celular con la
ayuda de moléculas transportadoras (proteínas).
Las moléculas transportadoras permiten que moléculas
específicas, que se encuentran en un lado de la membrana,
puedan pasar hasta el otro lado.
La difusión facilitada comprende el movimiento de sustancias a favor
de un gradiente de concentración.
Sin embargo, las sustancias se mueven más rápido que en la
difusión simple.
Difusión facilitada
EL TRANSPORTE ACTIVO
Es el proceso mediante el cual la célula usa energía para mover átomos, iones y moléculas contra un gradiente de concentración.
Un ser humano en reposo usa de un 30 a un 40 % de su energía para el transporte activo de materiales hacia las células.
Transporte activo
Transporte activo
La glucosa, los aminoácidos y algunos iones (raíces) se mueven hacia las células por transporte activo.
Algunas sustancias de desecho salen de algunas células de esta forma.
Transporte en Masa
Exocitosis
Endocitosis
LA ENDOCITOSIS Y LA EXOCITOSIS
La endocitosis es el proceso mediante el cual las células obtienen materiales grandes que no pueden pasar a través de la membrana celular. Hay 2 tipos:
Pinocitosis
Fagocitosis
EXOCITOSIS
Es la salida de moléculas grandes, o de grupos de moléculas, del interior de la célula.
Pueden ser desechos o secreciones útiles llevadas a la membrana celular por el aparato de Golgi.
Pared celular
Ribosomas Dos subunidades formadas
por ARN y proteínas
Síntesis de proteinas
Retículo
endoplasmático
rugoso
Conjunto de cavidades y
vesículas conectadas entre si .
Tiene ribosomas
Síntesis y
almacenamiento de
proteínas
Retículo
endoplasmático liso
Conjunto de cavidades y
vesículas conectadas entre si
.No tiene ribosomas
•Síntesis de lípidos
•Almacén y regulador de
concentración de calcio
•Eliminación de
sustancias tóxicas
Aparato de Golgi Vesículas en forma de saco
que se apilan en grupos de 4 a
6 (dictiosomas)
•Actividad secretora
•Formación de
membranas y pared
celular
Lisosomas Vesículas esféricas que
contienen enzimas
Encargadas de la digestión
celular
Vacuolas Vesículas redondeadas Almacén de reservas y
sustancias de desecho
Mitocondrias Dos membranas , la interior
está muy plegada
•Encargadas del proceso de
respiración celular
•Síntesis de ATP
Cloroplastos Rodeados de doble
membrana separadas por el
estroma en cuyo interior hay
unos sacos (tilacoides)
En ellos se realiza la
fotosíntesis
LA CÉLULA EUCARIÓTICA
ORGÁNULOS ENERGÉTICOS. Los orgánulos energéticos
proporcionan energía a la célula para que esta realice sus
funciones vitales: son las mitocondrias y los cloroplastos.
Ambos orgánulos poseen su propia información genética.
Retículo endoplasmático
Retículo endoplasmático
RETICULO ENDOPLASMATICO Y APARATO DE GOLGI
VACUOLAS
Aparato de golgi
Aparato de Golgi
APARATO DE GOLGI (AG)
TRANSPORTE INTRACELULAR
LISOSOMAS
LISOSOMAS
Son vesículas donde se almacenan enzimas digestivas, es decir, proteínas que favorecen la destrucción de determinadas sustancias
FUNCIONES:
. Procesos digestivos intracelulares
. Destrucción de sustancias inútiles o envejecidas de las células (recuerda que en la célula casi todo se va renovando con el tiempo)
PEROXISOMAS
Similar en estructura a los lisosomas, aunque su contenido es diferente.
Intervienen en determiandas reacciones oxidativas del metabolismo celular
CLOROPLASTOS
Son plastos rodeados por una doble membrana (lo que al igual que en la mitocondria puede significar su origen bacteriano).
La membrana interna forma sáculos denominados tilacoides donde se localiza la clorofila (pigmento fundamental en la fotosíntesis y que da color verde a las plantas)
RIBOSOMAS
RIBOSOMA DURANTE LA SINTESIS DE PROTEINAS
CENTROSOMAS Y CENTRÍOLOS
Centrosoma. Controla el movimiento de las fibras del endoesqueleto e interviene en la división celular.
CENTRIOLOS (CENTROSOMA)
Dos estructuras cilíndricas, asociadas perpendicularmente y compuestas principalmente por
proteínas. Sólo aparecen en células animales (no en células vegetales)
• Participan en el control de la división celular
• Una estructura similar al centriolo se encuentra en la base de cilios y
flagelos celulares, a los que parece dirigir en su movimiento
Un centríolo mostrando los nueve tripletes de microtúbulos. Imagen obtenida con un microscopio electrónico de transmisión.
ESTRUCTURAS DE MOVIMIENTO
cilios y flagelos
cambios en la viscosidad del citoplasma
Imagen de microscopía electrónica de barrido de una muestra de epitelio cúbico monoestratificado de los bronquiolos, en la que se observan algunas células ciliadas y otras no ciliadas con microvellosidades.
El alga verde Chlamydomonas presenta dos flagelos.
Estructura del flagelo eucariota. 1-axonema, 2-membrana plasmática, 3-IFT (Transporte IntraFlagelar), 4-cuerpo basal, 5-sección del flagelo, 6-tripletes de microtúbulos del cuerpo basal.
Sección transversal del flagelo mostrando el axonema. 1-doblete externo de microtúbulos, 2-doblete interno de microtúbulos, 3-dos brazos de dineína, uno interno y otro externo, 4-radio, 5-puente de nexina, 6-membrana plasmática.
La estructura "9+2" del axonema es visible en esta micrografía de una sección de dos flagelos eucariotas.
LA CÉLULA EUCARIÓTICA
Una característica fundamental de las células eucarióticas es la existencia de un núcleo donde se localiza el material genético. Por este motivo, el núcleo puede considerarse el centro de control celular.
NUCLÉOLO
cromosomas forma condensada del material genético
cromátidascentrómero
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