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CITOLOGÍA LA CÉLULA

SUS ESTRUCTURAS

La teoría celular La membrana celular Características generales de la célula La pared vegetal Comparación células eucariotas y procariotas El retículo endoplásmico Comparación célula animal y vegetal El Aparato de Golgi Organización acelular: los virus Vacuolas y lisosomas Bacterias Mitocondria Cloroplasto Ribosomas Citoesqueleto Estructuras microtubulares: centr   El núcleo Bibliografía


Teoría Celular

Theodor Schwann Matthias Schleiden Rudolf Virchow Se basa en cuatro postulados: 1. Todos los seres vivos están formados por células. 2. Las células son capaces de desarrollar un metabolismo. 3. Omni cellula ex cellula, Toda célula procede de otra anterior. 4. Las células contienen el material genético, que es hereditario.


Características de la Célula Es la unidad morfológica, estructural y fisiológica de la vida. La unidad más pequeña capaz de cumplir las tres funciones vitales: 1.

Nutrición

2.

Relación

3.

Reproducción


Características de la Célula La forma original de las células es esférica, pero cada una ha adaptado su forma con las funciones concretas que desarrolla. El tamaño se mide en μm (La milésima parte de un milímetro) y es variable. Solo suelen ser visibles al microscópico pero hay algunas como los huevos de ave y ciertas neuronas humanas que tienen un tamaño visible a simple vista.


Procariotas

Tipos de células

ADN disperso por el citoplasma Ausencia de orgánulos especializados Tamaño menor

ADN concentrado en el núcleo, protegido por una membrana. Presencia de orgánulos especializados en funciones concretas. Mayor tamaño

Eucariotas


Tipos de células eucariotas

Diferencias:

Célula vegetal

Célula animal

- Las células vegetales presentan otro recubrimiento, más externo que la membrana, que le confiere rigidez y sus tradicionales formas geométricas: La PARED CELULAR - Las células vegetales presentan cloroplastos, unos orgánulos que realizan la fotosíntesis y las convierte en células autótrofas. - Las vacuolas tienen un mayor tamaño en las células vegetales. - Las células animales presentan centríolos, unos orgánulos que organizan la mitosis y que controlan el movimiento de cilios y flagelos (No habituales en las células vegetales).


Organización acelular: Virus Los virus son microorganismos parásitos que no se consideran vivos, ya que no realizan funciones de nutrición ni obtención de energía, y solo pueden reproducirse parasitando una célula. Un virión (La partícula de un virus) está compuesto por una cápside formada por moléculas proteicas (capsómeros) que protege en su interior a un ácido nucleico (ADN o ARN, que pueden ser simples o dobles). Esto puede ir recubierto o no por una membrana que procede de la célula parasitada. Tipos de virus según la cápside: Si la cápside del virus tiene forma de icosaedro, se trata de un virus icosaédrico. Si los capsómeros se disponen formando una estructura tubular, es un virus helicoidal. Si existe una cabeza icosaédrica y una cola cilíndrica, es un virus mixto.


Organización acelular: Virus 5. USO 1. ABSORCIÓN: DE LAS PROTEÍNAS: Es la unión entre el virus y la célula, que se produce tras el reconocimiento 5.a) pueden Se producen entre lasproteínas proteínas que víricas sirven los para receptores bloquear celulares el ácido nucleico Los virus clasificarse según la yforma de su cápside , según la celular para que soloElsevirus trabaje con del virus. 2. PENETRACIÓN: entra enellaprocedente célula. Lo puede siendo presencia (Como el virus de la gripe) o no (Como elconseguir de la polio) de 5.b) Se sintetizan las proteínas que formaran la cápside vírica. fagocitado e introducido una vesículaprocedente que posteriormente romperá con sus una membrana exteriorenlipoproteica de la célula enzimas. 6. FORMACIÓN También DEL hayVIRUS: otros métodos Se inserta como el ácido la inserción nucleico directa replicado del ácido en la nucleico cápside parasitada, según si contienen ADN (Como el virus del herpes) o o la fusión completándose fabricada, entre las membranas la reproducción vírica y celular. del virus original. ARN (Como el VIH); o según el tipo de células que infectan 3. LIBERACIÓN: 7. INTERACCIÓNElDEL virusGENOMA copiado (Bacterias, animales, vegetales). DEL al sale VIRUS: exterior, pudiendo llevar consigo 3.a) parte Se traduce de la membrana el ácido nucleico vírico en ARN mensajero celular. que pueda ser utilizado por los ribosomas para la síntesis de proteínas. Video sobre la historia de los virus 3.b) Se replica el ácido y las vacunas: nucleico vírico, para producir más. Parte 1 Se utiliza el 4. TRADUCCIÓN: ARNm del virus Parte 2 que se ha producido para sintetizar Flash sobre VIH proteínas.

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Las Bacterias Organismos unicelulares procariotas con ciertos elementos característicos: Las bacterias tienen unas estructuras denominadas plásmidos, que son Poseen una pared bacteriana Los pili y las fimbrias son moléculas de ADN independientes del (Comparable a la pared celular estructuras externas más nucleoide y pueden duplicarse y transcribirse vegetal). Está hecha de mureína, y su cortas que los flagelos. Los pili por sí mismos. Pueden transferirse entre contenido en peptidoglicano permite sirven para intercambiar bacterias, y tienen funciones como la dividir las bacterias en Gram-Positivas material genético entre dos resistencia a antibióticos, o su inserción en(Una capa gruesa de peptidoglicano) y bacterias, y las fimbrias el ADN del nucleoide. Gram-Negativas (Una capa más fina). cumplen la función de adherirse a las superficies, como cuando unaMuchas bacteriabacterias poseen flagelos, infecta una célula.estructuras que les confieren El ADN de las bacterias se sitúa en movimiento. Tienen en su base un Gran cantidad de bacterias (En especial las una región llamada nucleoide. No motor giratorio que provocan la patógenas) poseen una cápsula externa, tiene una forma regular y no está rotacion del flagelo, que impulsa así a después de la pared bacteriana. Protege de la protegido por ninguna membrana la bacteria. desecación y de la fagocitosis y constituye una Se componen de 20 proteínas, y otras 30 controlan su reserva de nutrientes. funcionamiento.


7 1 5 2

8 3 6 4 5


Membrana plasmática Es la capa que supone el límite del citoplasma en todas las células. Se compone de:

– Lípidos Pueden ser: – Proteínas Fosfolípidos: Pueden ser: Se agrupan formando una capa doble, que supone la – Glúcidos estructura básica de la membrana. Están compuestos por una cabeza

Proteínas integrales: Atraviesan una o varias veces la bicapa lipídica. hidrofílica formar puentes consolo el hidrógeno del agua) yde dos Forman el (Puede glucocálix, encontrándose la parte la colas Citoplasma Si la atraviesan entera, desde el interior al en exterior de externa la célula, son hidrofóbicas (No célula, y no en el pueden). interior conson el citoplasma. Esta capa de glúcidos aporta transmembranosas, si no, no transmembranosas. viscosidad la célula ycon la protege. Está formada por glúcidos que se Colesterol:aInteractúa las colas de los fosfolípidos, aportando Proteínas Son proteínas que se unen mediante un unen con: periféricas: estabilidad a la estructura bicapa, y disminuyendo la rigidez de la hidrógeno a la cabeza de los fosfolípidos, pero quedando en el exterior membrana. Solo estáglucolípidos presente en al lasunirse células animales, noexterior en las de los Los Forman con la cabeza de lalípidos: membrana. vegetales, que células rígidas. fosfolípidos, queson pierden el más grupo fosfato. Las proteínas: Forman glicoproteínas al unirse con las proteínas que hay en la membrana plasmática. Un ejemplo de glicoproteína son los antígenos que determinan el grupo sanguíneo Exterior


Pared vegetal Solo halla ende lasmodificaciones, células vegetales y se compone de tres partes: Sufrese una serie cuando se le añaden nuevas sustancias, por dos mecanismos: La lámina media Es la capa más externalas y puede estarse compartida Incrustación , cuando sustancias introducenpor envarias las capas células. Se Esto compone de con pectinas y proteínas y adquiere un aspecto anteriores. sucede la lignina y algunos compuestos homogéneo. minerales, que aportan a la pared resistencia frente a la compresión. La pared primaria Es más gruesa, que anterior y está compuesta por macrofibrillas Adcrustación si laslasustancias se acoplan formando nuevas de celulosa (Compuestas por pequeñasde microfibrillas) que se que capas. Un ejemplo es la superposición capas de suberina, entrecruzan desordenadamente, dejando posibilidad de aportan impermeabilidad y protección a lalacélula extenderse si la célula crece. La pared secundaria Es más gruesa que las otras dos y es la más cercana a la membrana plasmática. Se compone de celulosa y lignina y está formada por microfibrillas ordenadas paralelamente que pueden llegar a construir tres capas. No está presente en todas las células vegetales.


Retículo endoplásmico

Es una red de membranas plegadas (Unidas a la membrana nuclear), que adquieren forma de sacos aplanados y canales (Lúmenes) donde se almacenan las sustancias a transportar. Hay dos tipos: – R.E. rugoso: Si adquiere aspecto rugoso al estar unido a gran cantidad de ribosomas. Se encarga de la síntesis y transporte de proteínas y polipéptidos. – R.E. liso: No está unido a ribosomas, y se ocupa de la fabricación y el transporte de fosfolípidos, que ayudaran a construir los demás orgánulos.

Forma el sistema de endomembranas junto con el Aparato de Golgi, la membrana plasmática y las vesículas, que se encargan del transporte de sustancias en la célula. Además, contribuye a construir el resto de elementos del sistema.


Aparato de Golgi Es un orgánulo formado por entre 4 y 8 dictiosomas, que son saculos membranosos que se apilan unos sobre otros. Su función es completar la síntesis de proteínas, empaquetando y modificando las sustancias procedentes del retículo endoplásmico. Está formado por dos regiones, y una entre ambas que supone una zona de transición: – Región Cis: La parte más cercana al retículo endoplásmico. Recibe las vesículas de transición de él. – Región Trans: Es la más cercana a la membrana. Empaqueta y envía en vesículas secretoras a su lugar las sustancias recibidas.

Sistema de endomembranas


Sistema de endomembranas Los ribosomas sintetizan proteínas, que terminan en los canales del retículo endoplásmico. El retículo empaqueta la proteína en una vesícula. La vesícula llega al Aparato de Golgi (La región Cis) La proteína llega a las cisternas del Aparato. Es transportada a la región Trans, consumiendo ATP en el proceso. El Aparato de Golgi modifica la proteína mediante enzimas. La proteína se introduce en una vesícula. La proteína es transportada a la membrana o queda en la célula. Si la vesícula alcanza la membrana, se libera la proteína. La proteína puede ser expulsada, o pasar a formar parte de la membrana.


Vacuolas y lisosomas Las vacuolas son compartimentos delimitados por membranas. Son especialmente características de las células vegetales, donde tienen un gran tamaño. Contienen agua (Con el que regulan el citoplasma), sustancias de reserva y sustancias de desecho que las células vegetales no pueden expulsar.

Los lisosomas son vesículas especiales, que no abandonaron la célula tras ser excretadas por el Aparato de Golgi. Tienen en su interior enzimas hidrolíticas que se encargan de digerir los productos fagocitados, o lo orgánulos envejecidos.


Vacuolas y lisosomas

Los lisosomas son vesículas especiales, que no abandonaron la célula tras ser excretadas por el Aparato de Golgi. Tienen en su interior enzimas hidrolíticas que se encargan de digerir los productos fagocitados, o lo orgánulos envejecidos.


Mitocondria Respiración Celular

Es un orgánulo que se encarga de la respiración celular. Se compone dos membranas: externa, Es el procesode mediante el cual se Una degradan losque regula el intercambio de sustancias el citoplasma; y productos orgánicos ingeridos, y se con aprovecha la otra interna, llena de repliegues hacia interior energía desprendida por la ruptura de el enlaces (convirtiéndola Crestas). Entre estáde el ATP. espacio enambas moléculas Estas moléculas intermembranoso, de composición similar citoplasma. volverán a transformarse en energía para al ser utilizadas cuando sede descompongan hidrólisis. El interior la mitocondriapor se llama matriz mitocondrial , y enpara ellaque abundan el ADN mitocondrial y Aporta la energía la célula realice sus ribosomas para la síntesis de proteínas. funciones vitales. En las crestas mitocondriales encontramos enzimas Respiración celular: especializadas en la síntesis de ATP (ATP-Sintetasas), y Biomoléculas orgánicas → Biomoléculas inorgánicas + Energía algunas proteínas que se encargan de su transporte. Respiración celular aerobia: Glúcidos, proteínas, … + O2 → H2O, CO2 + Energía (ATP)


Cloroplasto La Fotosíntesis Son orgánulos exclusivos de las células vegetales cuya función es llevar a cabo la fotosíntesis. La clorofila de los cloroplastos aprovecha la Se componen de dos membranas lisas concéntricas, luz, que actúa sobre el agua con un espacio intermedio de gran parecido con el absorbido por la planta. citoplasma, dada la mayor permeabilidad Rompede suslaenlaces, membrana externa. La interna contiene proteínasenergía en desprendiendo forma de de ATP. El oxígeno especializadas en el transporte selectivo sustancias. producido se expulsa a la Al interior del cloroplasto se le denomina estroma, y atmósfera. contiene enzimas fotosintéticas, ADN y ribosomas para El hidrógeno que se produjo sintetizar proteínas y algunas sustancias como almidón. con la fotólisis se une a la enzima NADP. Las estructuras más importantes son los tilacoides , uniónla(NADPH) utiliza la unas vesículas en cuyo interior tieneLalugar fotosíntesis ATP para formar propiamente dicha. Los tilacoides seenergía apilandeformando enlaces nuevos con el CO2 grana. absorbido, para producir moléculas orgánicas a partir de los tres elementos (C, O, H).


Ribosomas Los ribosomas son orgánulos que se encargan de la síntesis de proteínas. Están presente en todos los tipos de célula, así como en los cloroplastos y mitocondrias, Traducción Traducciónen cada una. aunque tienen pequeñas diferencias – El ADN del núcleo es convertido en ARNmensajero, con las Están formados por dos subunidades: una mayor y otra mismas bases nitrogenadas que el AND progenitor, formado tripletes llamados codones. ambas de ARNribosómico y menor. Estas se componen – El ARNm llega hasta la subunidad menor del ribosoma. proteínas – Hasta la subunidad mayorse llegan moléculas de La síntesis de proteínas realiza conforme a las bases ARNtransferente, que transportan aminoácidos sueltos nitrogenadas del ADN nuclear, que se transcribe en procedentes del citoplasma hasta el ribosoma. ARNt ARNmensajero. El proceso de fabricacion de proteínas – El ARNt tiene en su extremo unos anticodones que leen los se codones llama traducción, funciona así: depositan un del ARNm, yysegún las bases, aminoácido u otro. sobre los ribosomas AQUÍ Ampliación – La unión de todos los aminoacidos dejados por el ARNt forma una proteína determinada. Subunidad mayor

Ribosoma

Subunidad menor


Citoesqueleto Es unauno trama en componentes las tres dimensiones del Cada de los del citoesqueleto espacio formado porfunciones proteínas,específicas: que adquieren se encarga de unas tres formas distintas: – Microfilamentos: Organizan la contracción de algunas células, como musculares; la – Microfilamentos: Son las finos filamentos dirigen helicoidales formaciónpor de pseudópodos y dividen la célula en dos formados la proteína actina. durante la citocinesis. – Filamentos intermedios: Son filamentos de mayor – diámetro Filamentos intermedios: Aportan rigidez a lalacélula hechos de proteínas fibrosas, como y participan en algunas uniones entre células. citoqueratina. Controlan el movimiento en la célula: – Microtúbulos: Son estructuras de apariencia tubular el transporte de sustancias y vesículas, el movimiento con un diámetro aún más grande formadas por la de orgánulos y la (En distribución igualalfa en ylabeta). división proteína tubulina dos formas, celular.


Estructuras microtubulares CILIOS

FLAGELOS

CENTRÍOLOS Los flagelos de las células eucariotas Son orgánulos típicos de células son completamente distintos de los eucariotas. bacterianos. Son orgánulos que solo están presentes en las células animales. Se componen de una parte central Tiene la(Que misma estructura básicade que Aparecen como un par depor estructuras tubulares adquiere el nombre llamada axonema , compuesta una el cilio, conde el microtúbulos axonema anclado a un centrosoma) cada una por nueve tripletes periferia de 9 paresformadas de microtúbulos cuerpo , todo constituido por organizados circularmente (Como basalbasal de cilios y flagelos). ordenados circularmente en torno a un el cuerpo microtúbulos. Siempre se sitúan juntos, uno perpendicular al otro. centro de un par de microtúbulos, y Se diferencian de los cilios dado que El centrosoma se encarga de la producción de microtúbulos la y un rodeada por membrana plasmática. tienen una longitud para mayor formación detiene cilioscomo y flagelos. Esta parte central base una movimiento completamente distinto. estructura llamadafunción cuerpo , Mientras que los cilioscelular, se mueven en La principal debasal los centríolos ocurre durante la división y la dirección fluido que los compuesta poren 9 organizar tripletes deel huso mitótico (Formado consiste pordel microtúbulos) para atraviesa, los flagelos tienen un microtúbulos forma circular. los cromosomas del núcleo celular entre las dos distribuiren equitativamente movimiento helicoidal. células hijas. Se encargan de poner en movimiento El movimiento de los microtúbulos, los 1.líquidos que entran en contacto con Axonema; 2. Membrana plasmática; provocado por la proteína dineína, es ellos, formando parte de estructuras 3. Transporte intraflagelar; 4. Cuerpo basal; quien provoca el movimiento del 5.Sección del flagelo; Sección del cuerpo como el epitelio del6.aparato respiratorio. flagelo. basal Hay otros cilios, denominados primarios, Aparecen en células como los que no son móviles, no poseen par espermatozoides, ya que su función es ser capaz de provocar el central de microtúbulos, y están desplazamiento de la célula. relacionados con los sentidos.


Núcleo En la Interfase: Cromatina Durante la Mitosis: Cromosomas Es conjunto ADN yestá proteínas, es la forma que celular. Lael nuclear Es lamembrana forma quede adquiere el ADN durante la división adquiere material antes del cromátidas, comienzo deyalaque formada por dos membranas lisas Cada cromosoma segenético compone de dos Durante lael interfase: Nucleolo mitosis. Segenético distinguen dos tipos distintos: concéntricas, y se basa la ribosomal el material sede haen duplicado, unidas por un punto, Es una concentración ADN y proteínas, que –estructura Heterocromatina: Es la parte fabricadas inactiva de laen cromatina, cuyos genes vesículas el ARN Retículo el centrómero. se encarga de de las la transcipción para formar el no se expresan. Está muy concentrada, por lo que se tiñe Endoplásmico. ribosómico, los acabaran formando Cada cromosoma tiene en el núcleo otro cromosoma fuertemente concomponentes los colorantes, yque es la cromatina más visible, los Esta membrana posee multitud de humanos perforaciones, ribosomas en idéntico (Homólogo). Así,del los seres tenemos 23 localizable enel la citoplasma periferia núcleo. poros .oscura Estos poros regulan tráfico Se observa como una parte en el núcleo. pares de cromosomas homólogos. –llamadas Eucromatina: Esnucleares la forma activa de la cromatina, que seelencuentra deprácticamente sustancias en entre el núcleo y el citoplasma. A través constante transcripción, formando ARNm. Se de tiñe de color claro, al ser menos que la anterior. ellos salen el ARNm y los compacta componentes que formaran los ribosomas, y entran las proteínas a cumplir su función. En el interior del núcleo se encuentra el nucleoplasma, formado por agua, ADN, ARN y proteínas. En él, según la fase de la célula, encontramos:


Núcleo La función del núcleo es controlar el resto de la célula. Su ADN se transcribe en ARNm, que determina las proteínas que fabrican los ribosomas. Estas proteínas (Especialmente las enzimas) determinan el metabolismo de la célula. Existen células especiales con respecto a su núcleo: – Plasmodio: Es una unión de varias células bajo la misma membrana plasmática. Queda, como resultado, una gran masa citoplasmática con varios núcleos. – Sincitio: Es una célula que tiene varios núcleos, ya que en la mitosis se ha producido la duplicación del núcleo, pero no se llegó a la citocinesis. Cada núcleo controla una región de la célula. Tejido muscular Myxomycota – Células anucleadas: Eritrocito No tienen núcleo, ya sea por una mala mitosis, que ha producido una célula anucleada y un sincitio, o por causas naturales. Es el caso de los glóbulos rojos de los mamíferos, que en el proceso de maduración pierden el núcleo, para dejar mayor lugar al transporte de oxígeno.


Bibliografía Profesorenlinea Monografias Monografías II Wikipedia (Numerosos enlaces a partir de esta página) Wikipedia II CNICE UPV (Muy útil para todo el trabajo) UNNE Botánica morfológica Educaplus Apuntes de biología celular Atlas de histología vegetal y animal Ciencias de la Vida y la Tierra; Gran Temática PLANETA; 84-395-9858-0 Biología y Geología 4º ESO; OXFORD Educación; 978-84-673-3795-2


La célula nº 1