Trabajo de investigación Estructura de los seres vivos

Los seres vivos presentan formas muy variadas, desde seres vivos acuáticos microscópicos como el zooplancton hasta organismos de gran tamaño como el elefante, pero todas cuentan con una estructura en extremo organizada, con adaptaciones estructurales (anatómicas), fisiológicas (funcional) y conductuales que les permiten utilizarlas en muchas de sus actividades y que son vitales para sobrevivir en el ambiente en que habitan. 

Las adaptaciones son mecanismos que han desarrollado los seres vivos para enfrentar tensiones y presiones del ambiente y así poder realizar con éxito funciones vitales como: Obtener elementos básicos como agua, oxígeno y nutrientes, mantenerse en forma constante ante cambios en su entorno como por ejemplo temperatura y luz,  defenderse de sus predadores, reproducirse y mantener la especie.

Estructura celular

La célula es la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos.

Aunque los virus y los extractos celulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propios de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos. La biología estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.

Características generales de las células

La célula está envuelta en una membrana -llamada membrana plasmática- que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma, en la que, a menudo, es posible diferenciar la presencia de orgánulos celulares -entre ellos el núcleo celular- y, son frecuentes, otros envoltorios exteriores. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (término que proviene de una palabra griega que significa cambio). En los animales y en las plantas superiores presentan especializaciones y se diferencian en tejidos, con tipos celulares de forma y función diferente: tejidos epidérmicos y epiteliales, muscular, nervioso,... Hay células de formas y tamaños muy variados. Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular). Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30 µm de

longitud, forma poligonal y pared celular rígida. Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 µm de diámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada.

Pese a las muchas diferencias de aspecto y función. Todas las células contienen información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casi idénticas) demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales y las primeras que aparecieron sobre la Tierra.  

Cubierta celular

Pared celular: La pared celular es una capa rígida que se localiza en el exterior de la membrana plasmática en las células de plantas, hongos, algas, bacterias y arqueas. La pared celular protege el contenido de la célula, y da rigidez a ésta, funciona como mediadora en todas las relaciones de la célula con el entorno y actúa como compartimiento celular. Además, en el caso de hongos y plantas, define la estructura y otorga soporte a los tejidos y muchas más partes de la célula.

La pared celular se construye a partir de diversos materiales, dependiendo de la clase de organismo. En las plantas, la pared celular se compone, sobre todo, de un polímero de carbohidrato denominado celulosa, un polisacárido, y puede actuar también como almacén de carbohidratos para la célula. En las bacterias, la pared

celular se compone de peptidoglicano. Entre las archaea se presentan paredes celulares con distintas composiciones químicas, incluyendo capas S de glicoproteínas, pseudopeptidoglicano o polisacáridos. Los hongos presentan paredes celulares de quitina, y las algas tienen típicamente paredes construidas a partir de

glicoproteínas y polisacáridos. No obstante, algunas especies de algas pueden presentar una pared celular compuesta por dióxido de silicio. A menudo, se presentan otras moléculas accesorias integradas en la pared celular.

Glucocálix: Es un término genérico que se refiere al material polimérico extracelular producido por algunas bacterias u otras células, tales como las epiteliales. La capa mucilaginosa usualmente compuesta de glicoproteínas y proteoglicanos que está presente sobre la superficie exterior de los peces también se considera un Glucocálix. El término fue aplicado inicialmente a la matriz de polisacárido secretada por las células epiteliales y que forman una capa superficial. Los Glucocálix son compuestos, casi siempre con cadenas de carbohidratos, que recubren la superficie celular. También podríamos decir, que el Glucocálix es diferente en cada membrana, por lo que es un tipo de sello o huella de la célula.

Estructuras extracelulares bacterianas: 1.-cápsula, 2.-glucocálixcapa mucosa), 3.-biopelícula.

Su presencia sobre materiales inertes (tales como metales implantados en fracturas) hace difícil evitar las infecciones profundas debidas a las bacterias que se adhieren mediante el Glucocálix al material. A menudo es necesario extraer totalmente el dispositivo para suprimir completamente la infección.

El Glucocálix se puede encontrar justo fuera de la pared celular de la bacteria. Es un material extracelular que se deforma con facilidad, que no tiene límites definidos y que se une de forma laxa a la bacteria. En cambio, una estructura organizada, con límites definidos y unida firmemente a la bacteria se denomina cápsula. El Glucocálix puede ayudar a proteger a las bacterias contra los fagocitos. También ayuda a la formación de biopelículas, como por ejemplo, las capas que se forman sobre superficies inertes tales como dientes o rocas.

Además, el Glucocálix tiene la propiedad de fijar agua, evitando que la célula se seque.

Matriz extracelular:

La mayoría de las células de los organismos pluricelulares están en contacto con una compleja trama de macromoléculas extracelulares que constituyen la sustancia o matriz extracelular.

Macromoléculas de matriz extracelular.

Estas moléculas son proteínas y polisacáridos que se segregan de forma local y se ensamblan formando una trama organizada en el espacio extracelular de la mayoría de los tejidos. Además forman estructuras altamente especializadas como el cartílago, tendones, láminas basales, huesos y dientes. Las macromoléculas que constituyen la matriz extracelular están segregadas por células locales, especialmente fibroblastos, distribuidas en la matriz. Otras formas especializadas de la matriz como el cartílago y el hueso, son segregadas por los condroblastos y osteoblastos respectivamente. Entre sus diversas funciones las proteínas de Matriz extracelular sirven como andamios, vigas, cables y pegamentos celulares.

En la matriz extracelular se distinguen dos componentes principales: las fibras (que brindan resistencia tensil y elasticidad) y la sustancia básica, polisacáridos

Glucosaminoglucanos (GAG), que suelen estar unidos covalentemente a proteínas formando los Proteoglicanos (PG) y glicoproteínas de adhesión. Las moléculas de GAG y PG forman una “sustancia fundamental” gelatinosa, hidratada en la que están incluidas las fibras de colágeno. Las fibras son de tres tipos colágenos, elásticas y reticulares. La sustancia básica está compuesta por Glucosaminoglucanos, proteoglicanos y glicoproteínas de adhesión.

Lámina Basal: La lámina basal es una fina capa de matriz extracelular que separa el tejido epitelial y muchos tipos de células, como las fibras musculares o las células adiposas, del tejido conjuntivo. Suele confundirse con la membrana basal, pero en realidad forma parte de ella junto a la lámina reticular. Se encuentra constituida por proteínas fibrosas (elastina, colágeno, fibronectina), proteoglicanos y Glucosaminoglucanos. Es de vital importancia en señalización celular la interacción que establece a través de la laminina con las integrinas.

Cuando aparece rodeando fibras musculares o adipocitos se la denomina lámina externa.

La lámina basal sólo es observable con detalle a microscopio electrónico y está compuesta por una matriz electrodensa de entre 50 y 100 nm que consta a su vez de lámina lúcida y lámina densa.

La lámina lúcida es menos electrodensa y es la primera capa en contacto con la membrana plasmática del tejido epitelial supradyadente.

La lámina densa, más electrodensa presenta unos delgados y pequeños filamentos de colágeno tipo 4. Esta es la más gruesa de las láminas.

Cuando un tumor en su crecimiento infiltra y rompe la lámina basal se llama tumor invasivo o cáncer.

Funciones

1. Sostén del epitelio.2. Filtración molecular pasiva, deja pasar determinadas moléculas, lo que adquiere

especial importancia en los riñones.3. Compartimentación de tejidos y filtro celular. Los linfocitos sí pueden atravesarla

pero es capaz de retener la metástasis de tumores invasores 0.4. Adhesión celular.5. Influye sobre la diferenciación de las células y sobre la reparación de tejidos desde

sus células madre. Si cultivamos el epitelio en Placas de Petri tienden a formarse células planas a las que añadiendo membrana basal en el sustrato de la Placa de Petri se les induce la diferenciación.

Sistemas de membranas y orgánulos membranososEl sistema endomembranoso es el sistema de membranas internas de las células eucariotas que divide la célula en compartimientos funcionales y estructurales,

denominados orgánulos. Las procariotas no tienen un sistema endomembranoso y así carecen de la mayoría de los orgánulos.

El sistema endomembranoso también proporciona un sistema de transporte para las moléculas móviles a través del interior de la célula, así como superficies interactivas para la síntesis de lípidos y de proteínas. Las membranas que componen el sistema endomembranosos se construyen a partir de una bicapa lípida, con las proteínas unidas a cada lado o atravesándolas.

Orgánulos con membranas internas

El citoplasma contiene muchos orgánulos envueltos por una membrana única que desempeñan funciones diversas. Casi todas guardan relación con la introducción de materias primas y la expulsión de sustancias elaboradas y productos de desecho por parte de la célula. Por ello, en las células especializadas en la secreción de proteínas, por ejemplo, determinados orgánulos están muy atrofiados; en cambio, los orgánulos son muy numerosos en las células de los vertebrados superiores especializadas en capturar y digerir los virus y bacterias que invaden el organismo.

La mayor parte de los componentes de la membrana celular se forman en una red tridimensional irregular de espacios rodeada a su vez por una membrana y llamada retículo endoplasmático (RE), en el cual se forman también los materiales que son expulsados por la célula. El aparato de Golgi está formado por pilas de sacos aplanados envueltos en membrana; este aparato recibe las moléculas formadas en el retículo endoplasmático, las transforma y las dirige hacia distintos lugares de la célula. Los lisosomas son pequeños orgánulos de forma irregular que contienen reservas de enzimas necesarias para la digestión celular de numerosas moléculas indeseables. Los peroxisomas son vesículas pequeñas envueltas en membrana que proporcionan un sustrato delimitado para reacciones en las cuales se genera y degrada peróxido de hidrógeno, un compuesto reactivo que puede ser peligroso para la célula. Las membranas forman muchas otras vesículas pequeñas encargadas de transportar materiales entre orgánulos. En una célula animal típica, los orgánulos limitados por membrana pueden ocupar hasta la mitad del volumen celular total. Estructura y función de la membrana

La interacción de la célula con el medio que la rodea es necesaria para que la primera se mantenga viva, y esto se realiza a través de la membrana plasmática, que es su estructura más externa.

La membrana plasmática es una estructura que rodea y limita completamente a la célula y constituye una barrera selectiva que controla el intercambio de sustancias desde el interior celular hacia el medio exterior y viceversa.

Está conformada de lípidos y proteínas encontrándose perforada por pequeños agujeros, a través de los cuales pasan sustancias, tales como el oxígeno, hacia el interior de la célula y salen los productos de desecho, como el dióxido de carbono.

Las moléculas que son demasiado grandes para pasar a través de la membrana celular se disuelven en los lípidos de la misma y así son transportados hacia el interior; tales como la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos que forman las proteínas, pasan al

interior de la célula gracias ala presencia de sustancias conocidas como transportadores de membrana. Las células son capaces de discriminar las moléculas, admitiendo unas y descartando otras.

Todas las membranas biológicas de los seres vivos, tanto la membrana plasmática, como las de los organelos, están formadas por:

A. Lípidos

Son un grupo de compuestos químicamente diversos, solubles en solventes orgánicos (como cloroformo, metanol o benceno), y casi insolubles en agua. La mayoría de los organismos, los utilizan como reservorios de moléculas fácilmente utilizables para producir energía (aceites y grasas). Los mamíferos, los acumulamos como grasas, y los peces como ceras; en las plantas se almacenan en forma de aceites protectores con aromas y sabores característicos. 

La función biológica más importante de los lípidos es la de formar a las membranas celulares. En ciertas membranas, la presencia de lípidos específicos permiten realizar funciones especializadas, como en las células nerviosas de los mamíferos. La mayoría de las funciones de los lípidos permiten su interacción con otras biomoléculas. De hecho, los lípidos casi nunca se encuentran en estado libre, generalmente están unidos a otros compuestos como carbohidratos (formando glucolípidos) o a proteínas (formando lipoproteínas).

B. Proteínas

Forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunitario.   Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc...

Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales  llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos".

Se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas según estén formados respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos 

C. Glúcidos

Los glúcidos son biomoléculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se les suele llamar hidratos de carbono o carbohidratos. 

Reciben también el nombre de azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono.

La importancia biológica principal de este tipo de moléculas es que actúan como reserva de energía o pueden conferir en estructura, tanto a nivel molecular (forman nucleótidos), como a nivel celular (pared vegetal) o tisular (tejidos vegetales de sostén, con celulosa).

En resumen…

La membrana plasmática o celular, está formada por una doble capa de fosfolipidos, en las que se encuentran inmersas algunas las proteínas.

Sus principales funciones son aislar el citoplasma del medio externo, regular la entrada y salida de otras moléculas y facilitar la interacción con las células que la rodean.

Receptores de membrana y reconocimiento celular

Las células responden a estímulos o señales externas gracias a la presencia de receptores de membrana (proteínas) capaces de reconocer, de forma específica, a una determinada molécula-mensaje (hormona, neurotransmisor, factor químico,…) denominada primer mensajero. El primer mensajero se une a su receptor de membrana e induce un cambio en el que se produce la activación de una molécula o segundo mensajero. Este segundo mensajero (por ejemplo, el AMP cíclico) actúa activando o inhibiendo alguna actividad bioquímica.

Intercambios moleculares (Difusión, Osmosis y transporte activo)

DIFUSION

Movimiento de moléculas desde una zona de mayor concentración hacia una de menor concentración. A la diferencia de concentración que existe entre una zona y otra se la denomina gradiente.

OSMOSIS

Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.

TRANSPORTE ACTIVO

Es un transporte que se realiza en contra del gradiente, ya sea este de concentración o eléctrico y, en consecuencia, se requerirá gasto de energía en forma de ATP.

El transporte activo se realiza por medio de bombas y también presenta formas de monotransporte, cotransporte y contratransporte.

Lisosomas

El lisosoma es una vesícula membranosa que contiene enzimas hidrolíticas que permiten la digestión intracelular de macromoléculas. Son organelos esféricos u ovalados que se localizan en el citosol, de tamaño relativamente grande, los lisosomas son formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetados por el Aparato de Golgi. Se encuentran en todas las células animales.

Las enzimas lisosomales son capaces de digerir partículas grandes como por ejemplo bacterias y también otras sustancias que entran en la célula ya sea por fagocitosis, u otros procesos de endocitosis. Eventualmente, los productos de la digestión son tan pequeños que pueden pasar la membrana del lisosoma volviendo al citosol donde son reciclados. Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar los diferentes orgánulos y organelos de la célula, englobándolas, digiriéndolas y liberando sus componentes en el citosol. De esta forma el interior celular se está reponiendo continuamente. Este proceso se llama autofagia. Posteriormente se produce la absorción en el citoplasma. Los productos no degradados quedan en un cuerpo rodeado de membrana que pueden ser defecados por unión de la membrana de la vacuola a la plasmática y libera el contenido al exterior o bien quedan retenidos en el interior de la célula.

Otra función de los lisosomas es la digestión de detritus extracelulares en heridas y quemaduras, preparando y limpiando el terreno para la reparación del tejido.

Los lisosomas participan en la muerte celular. Contribuyen a la desintegración de células de desecho. Queda entonces un espacio que puede ser ocupado por otra célula nueva.

Posteriormente se produce la absorción en el citoplasma. Los productos no degradados quedan en un cuerpo rodeado de membrana que pueden ser defecados por unión de la membrana de la vacuola a la plasmática y libera el contenido al exterior o bien quedan retenidos en el interior de la célula.

Peroxisomas

        Los peroxisomas, llevan a cabo gran variedad de funciones, como son: catabolismo de ácidos grasos de cadena muy larga, de ácido pipecólico, de ácidos dicarboxílicos, y del ácido fitánico, y biosíntesis de plasmalógenos y de ácidos biliares.

El peroxisoma es un organelo celular que está presente en todos los tejidos excepto en el eritrocito maduro. Es particularmente prominente en el hígado, donde puede ocupar del 1.5 al 2% del volumen celular parenquimatoso, y en el riñón. Los peroxisomas cerebrales son más pequeños, con un diámetro promedio de 140 manómetros. Los peroxisomas contienen una matriz más o menos finamente granulada, en la que se encuentra una masa llamativamente densa denominada nucleoide. Este tiene una estructura muy regular semejante a un cristal  con aspecto muy variable El peroxisoma se usa exclusivamente para la oxidación de un conjunto distinto de ácidos grasos, como los ácidos grasos de cadena muy larga, con una longitud de cadena de 24 o más carbonos, ácidos grasos de cadena ramificada, como el ácido fitánico y pristánico. Los peroxisomas también contienen una vía paralela para la biosíntesis del colesterol.

  Tabla 1. Reacciones que tienen lugar en el peroxisoma. Reacciones catabólicas Respiración celular basada en el peróxido de hidrógeno Catabolismo de las poliaminas Catabolismo de las purinas Oxidación del etanol Oxidación del ácido L-pipecólico * Beta-oxidación Ácidos grasos de cadena de más de 8 carbonos Ácidos grasos de cadena muy larga * Ácidos dicarboxílicos de cadena larga Prostaglandinas Xenobióticos Cadena lateral del colesterol Alfa-oxidación Ácido fitánico * Ácido pristánico * Reacciones anabólicas Biosíntesis de los plasmalógenos * Biosíntesis del colesterol Biosíntesis de los ácidos biliares * Gluconeogénesis Transaminación del glioxalato * * Indica que ciertos pasos de la vía metabólica tienen lugar exclusivamente en el peroxisoma.

        La presencia de catalasa y peroxidasa son las que usan los peroxisomas en el hígado para descomponer las moléculas de alcohol en sustancias que puedan ser eliminadas del organismo.

         Todas las proteínas peroxisomales se sintetizan en polirribosomas libres, entran en el citosol y contienen peptido señal de entrada peroxisomal (SEP, o PTS del inglés Peroxisomal Targeting Signals) que los dirigen hacia el organelo.

Retículo endoplásmico

El retículo endoplásmico es un orgánulo distribuido por todo el citoplasma de la célula eucariota. Forma parte del sistema endomembranoso. Existen dos tipos de retículo endoplásmico que llevan a cabo funciones diferentes, el rugoso y el liso. El rugoso se encarga de la síntesis y el plegamiento correcto de las proteínas mientras que el liso lleva a cabo la síntesis de lípidos, almacenamiento de calcio y detoxificación de drogas

El retículo endoplásmico es un orgánulo formado por una serie de túbulos, sacos y vesículas rodeados de membrana e interconectados entre sí. Se pueden distinguir dos tipos: el rugoso y el liso. En las células musculares se encuentra un tercer tipo derivado del retículo endoplásmico liso conocido como retículo sarcoplásmico.

El retículo endoplásmico rugoso presenta en su superficie ribosomas que se encuentran sintetizando proteínas cuyo destino puede ser la membrana plasmática, el exterior de la célula o los lisosomas y endosomas. En el retículo rugoso las proteínas que están siendo sintetizadas por los ribosomas se pliegan y sufren también algunas modificaciones post-traduccionales como la N-glicosilación sobre residuos de asparragina. El plegamiento de las proteínas recién sintetizadas es dirigido por las chaperonas.

Tras su paso por el retículo endoplásmico las proteínas pasan mediante vesículas a la cara cis del aparato de Golgi de donde seguirán hacia su localización definitiva. Las proteínas residentes en el retículo endoplásmico son recuperadas del aparato de Golgi mediante vesículas que proceden de la cara cis del mismo y regresan al retículo. Debido a su implicación en la producción de proteínas que posteriormente serán secretadas el retículo endoplásmico rugoso es muy abundante en células secretoras, como las células principales del estómago o las células plasmáticas productoras de anticuerpos. 

El retículo endoplásmico liso no presenta ribosomas. Sus funciones principales son la síntesis de lípidos de membrana, el almacenamiento de calcio y la detoxificación de drogas. Debido a esta última función, el retículo endoplásmico liso es muy abundante en hepatocitos y aumenta con la ingesta de sustancias tóxicas como el alcohol. 

En células musculares lisas y estriadas encontramos una forma especializada de retículo endoplásmico liso conocida como retículo sarcoplásmico. El retículo sarcoplásmico es un importante almacén del calcio que se utiliza en el proceso de contracción muscular.

Aparato de Golgi

El aparato de Golgi es un orgánulo presente en todas las células eucariotas excepto los glóbulos rojos y las células epidérmicas. Pertenece al sistema de endomembranas. Está formado por unos 80 dictiosomas (dependiendo del tipo de célula), y estos dictiosomas están compuestos por 40 o 60 cisternas (sáculos) aplanadas rodeados de membrana que se encuentran apilados unos encima de otros, y cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación,

glicosilación de lípidos, almacenamiento y distribución de lisosomas y la síntesis depolisacáridos de la matriz extracelular.

LAS VACUOLAS

En general, sirven para almacenar sustancias de desecho o de reserva (agua con varios azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes disueltos en ella) además de darle soporte.

También puede almacenar sustancias de reserva y en ciertos casos, de almacenamiento de sustancias tóxicas.

Una vacuola es una cavidad rodeada por una membrana que se encuentra en el citoplasma de las células, principalmente de las vegetales.

Se forman por fusión de las vesículas procedentes del retículo endoplasmático y del aparato de Golgi.

Son estructuras celulares constituidas por una membrana y un contenido interno. Existen algunas diferencias entre las vacuolas vegetales y las animales. Las células vegetales suelen presentar una única vacuola de gran tamaño a diferencia de las animales que presentan varias vacuolas.

Se originan por la agregación de las vesículas formadas a partir de los dictiosomas del aparato de Golgi o por invaginación de la membrana plasmática.

LAS MITOCONDRIASLas mitocondrias son como sacos que sostienen doble membrana. La membrana interna se pliega y forma estructuras llamadas crestas.A diferencia de los cloroplastos, que transforman la energía solar en química, las mitocondrias extraen la energía almacenada en las moléculas alimentarias, como almidón o azúcares (producidos por la plantas) y lípidos, y la almacenan en enlaces de alta energía de ATP. Este proceso ocurre durante la respiración tanto anaeróbica como en la aeróbicaLa respiración es un proceso muy importante en las células eucariotas tanto en la planta, animales, protozoarios, y hongos pues en este proceso se extrae la energía necesaria para realizar todas las funciones.

CloroplastosLos cloroplastos son orgánulos aún mayores y se encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las de animales y hongos. Su estructura es aún más compleja que la mitocondrial: además de las dos membranas de la envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el pigmento verde llamado clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una función aún más esencial que la de las

mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis; esta función consiste en utilizar la energía de la luz solar para activar la síntesis de moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y va acompañado de liberación de oxígeno. Los cloroplastos producen tanto las moléculas nutritivas como el oxígeno que utilizan las mitocondrias

Orgánulos y estructuras no membranosas.

Un orgánulo es aquello que se conoce como  una unidad que forma parte de un organismo unicelular o de una célula. Dichas unidades cumplen diversas funciones y confieren de una cierta estructura al organismo en cuestión.Los orgánulos, dadas estas características, también reciben el nombre de elementos celulares. Se hallan dentro del citoplasma y son más frecuentes en las células eucariotas que en las procariotas.Las células eucarióticas poseen estructuras no-membranosas que realizan funciones fundamentales para la vida. Lo relevante es que las células poseen dichas estructuras y su vida depende de su funcionamiento correcto. (Citoesqueleto centriolos: cilios y flagelos, y ribosomas).

A) Citoesqueleto

El Citoesqueleto está constituido por proteínas del citoplasma que polimerizan en estructuras filamentosas. Es responsable de la forma de la célula y del movimiento de la célula en su conjunto y del movimiento de orgánulos en el citoplasma.Se subdividen en microtúbulos, y filamentos intermedios

HAY DISTINTOS TIPOS de FILAMENTOS INTERMEDIOS

Los filamentos intermedios se clasifican de acuerdo a la proteína que los compone. Algunos de los tipos conocidos son:

Queratinas Vimentina Desmina Proteína ácida fibrilar glial (GFAP) Neurofilamentos Láminas nucleares. Nestina

Los filamentos intermedios como las queratinas se observan en el citoplasma próximos al núcleo (flechas en Figura izda.), otros como GFAP se localizan las prolongaciones celulares formando haces paralelos (derecha).Solo un tipo, las láminas se encuentran en el núcleo.

LOS MICROTÚBULOS TIENEN FORMA DE TUBERÍA

Los microtúbulos están constituidos por dímeros de tubulina. Son unos polímeros que tienen forma cilíndrica y que están huecos, como una tubería.Así es que la sección transversal del microtúbulo es circular (flechas rojas abajo izda.) y tubular cuando se cortan longitudinalmente (abajo dcha.)

Para que veas las diferencias de grosor entre los filamentos intermedios y los microtúbulos puede servir la fotografía inferior. Las flechas rojas marcan los microtúbulos de sección transversal, las flechas azules marcan neurofilamentos y su sección al microscopio óptico es la de un punto porque son más pequeños.

Los microtúbulos también forman parte de otras estructuras que aparece en las células como son los cilios (izda) y los centriolos de centrosoma (flechas rojas, dcha.) y cuyo tamaño puedes comparar con el aparato de Golgi (AG).

Al centrosoma se le conoce como el centro organizador de microtúbulos de la célula eucariota animal. Está formado por dos centriolos colocados perpendicularmente. El centriolo es un complejo de microtúbulos y otras proteínas

LOS MICROFILAMENTOS ESTÁN CONSTITUIDOS POR ACTINA.

Los microfilamentos son polímeros de la proteína actina que tienen forma filamentosa. Aparecen localizados en varias regiones del

citoplasma. Por ejemplo, bajo la membrana plasmática o como se muestra en la fotografía de la derecha asociados a algunos tipos

de uniones intercelulares.

La interacción entre la actina y otras moléculas -como la miosina- constituye la base molecular del proceso de contracción que tienen

algunas células, como las musculares.

B) Centriolos: cilios y flagelos

Los cilios son componentes celulares que diferencian las células para realizar

movimientos y están formados por: la porción libre, el cuerpo basal y las raicillas

estriadas. Los flagelos se consideran cilios modificados. Responsables de la locomoción.

Los centriolos forman la parte esencial del centro celular y se relacionan con los

movimientos celulares. Durante la división celular se ubican perpendicularmente entre si

en los polos opuestos, cuando se los encuentra en grupos los llamamos diplosoma.

Luego de ubicarse en los polos de ellos surgen unos racimos de filamentos, luego se

forman los filamentos compuestos por proteínas y en menor cantidad por ácido

ribonucleicos.

Luego los cromosomas se adhieren a los filamentos por el centromero y unos serán

empujados a un lado de la célula y otras al otro.

Mencionaremos que la función principal de los centriolos consiste en la formación y

organización de los filamentos que forman el huso al ocurrir la división celular o sea que

tiene una función estructural dentro de la división celular.

C) Ribosomas:

Todas las células de los organismos vivos contienen ribosomas, que son pequeñas estructuras distribuídas por todo el citoplasma y también concentradas en ciertos lugares en particular, como en el retículo endoplasmático rugoso, y dentro de los cloroplastos y las mitocondrias.

En los ribosomas ocurre uno de los pasos más importantes de la fabricación de proteínas al interior de la célula. Por ello se dice frecuentemente que los ribosomas son las fábricas de proteínas de las células.

4.- El Núcleo

Es el organelo más prominente de la célula, generalmente tiene forma esférica y se ubica en el centro. Contiene la mayor parte del ADN (Ácido Desoxirribonucleico), por tanto, regula sus funciones y se le considera el centro de control genético y de las actividades celulares. Está constituido principalmente por cuatro partes que son: la envoltura nuclear, el nucleoplasma, la cromatina y el nucléolo.

VII) Relación entre nutrición y las funciones de los seres vivos:

a) Metabolismo (anabolismo y catabolismo), crecimiento , reproducción, regulación, irritabilidad. Etc.

El metabolismo comprende una serie de transformaciones químicas y procesos energéticos que ocurren en el ser vivo. Para que sucedan cada una de esas transformaciones se necesitan enzimas que originen sustancias que sean a su vez productos de otras reacciones. El conjunto de reacciones químicas y enzimáticas se denomina ruta o vía metabólica.

El metabolismo se divide en:

El catabolismo es el metabolismo de degradación de sustancias con liberación de energía.

El anabolismo es el metabolismo de construcción de sustancias complejas con necesidad de energía en el proceso. La nutrición es la ingesta de alimentos en relación con las necesidades dietéticas del organismo. Una buena nutrición (una dieta suficiente y equilibrada combinada con el ejercicio físico regular) es un elemento fundamental de la buena salud. 

Una mala nutrición puede reducir la inmunidad, aumentar la vulnerabilidad a las enfermedades, alterar el desarrollo físico y mental, y reducir la productividad.

La reproducción es la función característica de todos los seres vivos. Es la capacidad de producir nuevos individuos. Pero no todos los seres vivos se reproducen de la misma forma. Existen dos tipos de reproducción: sexual y asexual. 

TIPOS DE REPRODUCCIÓN

REPRODUCCIÓN SEXUAL

REPRODUCCIÓN ASEXUAL

Más de un progenitor.

La realiza un solo progenitor.

Intervienen órganos reproductores y células sexuales o gametos.

No intervienen órganos reproductoresni células especializadas.

Los nuevos individuos son diferentes a sus progenitores y entre sí.

Los descendientes son idénticos entresí y al progenitor.

Estas funciones se relacionan entre sí, porque tanto el metabolismo como la reproducción, la nutrición, necesitan energía, la cual nosotros obtenemos a través de los alimento que ingerimos nosotros durante el día. Es por esta razón que debemos nosotros tener una alimentación equilibrada donde consumamos alimentos de todo tipo, desde verduras hasta alimentos como pizzas, incluso esto podemos consumirlo siempre siguiendo un balance. Del 70 al 80% de comidas limpias y el 20% restante de sucias, para de esta forma evitar enfermedades como obesidad u otras de origen alimenticio.

Para mantener esas funciones es necesario comer bien.

Bibliografía

Toda la información recuperada de http://www.lourdes-luengo.es/unidadesbio/transporte_celular/m_reconocimiento.htm

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http://elmundodelabiologa.blogspot.mx/2008/05/los-lisosomas-su-estructura-funciones-y.html

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http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/peroxisomas.html el 14 de Octubre de 2013.