La célula

En este tema hemos estudiado la unidad morfológica, fisiológica y genética básica de todos los seres vivos: la célula.

El primer científico en visualizar células fue Robert Hooke (1635-1703) y, tras muchas más investigaciones, Schleiden y Schwann (1838-1839) enunciaron la Teoría Celular, que enuncia que todos los seres vivos están formados por células, que la célula es la unidad morfológica y fisiológica de los seres vivos, que cada célula procede de otra célula y que todas ellas contienen las información para la síntesis de su estructura.

Es por ello que todas ellas son capaces de obtener y asimilar nutrientes, eliminar residuos, sintetizar nuevos materiales, moverse y reproducirse.

Este es un esquema general del tema:

En general, todas las células tienen ciertas características comunes, como la membrana plasmática, el citoplasma y la información genética.

A partir de aquí, podemos diferenciar las células en dos tipos: las procariotas y las eucariotas.

Esta es una célula procariota. Este tipo de células suelen formal seres unicelulares, y su característica principal es que carecen de núcleo rodeado de una membrana. Este tipo de células es exlusiva de las bacterias, eubacterias y arqueobacterias.

Su membrana plasmática no contiene colesterol, el citoplasma es gránulos, con ribosomas 70 S, al rededor de la membrana tienen una pared celular rígida y tienen una zona de nucleoide donde se encuentra el cromosoma principal y los plásmidos. Además, algunas pueden tener flagelos, pelos, fimbrias, cápsulas mucosas, clrosomas, carboxisomas o vacuolas de gas.

A continuación, esto es una célula eucariota. Este tipo sí que poseen un núcleo definido con su material genético en su interior, y forman seres pluricelulares:

Dentro de la clasificación de células eucariotas, distinguimos entre dos tipos:

Dentro de las diferentes células, se pueden encontrar muchos tipos de estructuras:

MEMBRANA CELULAR

La membrana celular es propia de todas las células. Tiene diferentes funciones como mantener separado el medio externo y el interno de la célula, llevar a cabo procesos como la endocitosis y exotitosis, regular la entrad ay salida de moléculas e iones, posibilitar el reconocimiento celular, realizar actividad enzimática, la transacción de señales y construir uniones intercelulares:

MATRIZ EXTRACELULAR

Es propia de las células de los tejidos animales. Sobre todo abunda en tejidos conectivos como el conjuntivo y el cartilaginoso. Está formada por una sustancia fundamental amorfa, formada por una red de proteínas de colágeno, elástica y fibronectina.

PARED CELULAR

La pared celular es una gruesa cubierta que rodea la membrana celular de vegetales, bacterias y hongos. Su función principal es dar forma y rigidez a la célula, impidiendo su ruptura. Dependiendo del tipo de célula, varían sus características:

ORGÁNULOS CELULARES

En el citoplasma está compuesto por el citosol y los diferentes orgánulos celulares que existen dentro de la célula. Estos se pueden clasificar en 3 tipos:

Orgánulos sin membrana

CENTROSOMA

El centrosomae s la zona del citoplasma donde se encuentra el centro organizador de microtúbulos. Su componente principal son os centriolos, y en un centrosoma con centriolos se encuentra el material pericentrolar, el asteroide y los diplosomas.

UNDIPOLIOS

Los undipolios son los cilios y flagelos, que están formados por microtúbulos dispuestos en 9 grupos de 2, y se encargan del movimiento celular.

CITOESQUELETO

El citoesqueleto es el conjunto de microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios que forman una red filamentosa con función esquelética, constituyente del andamio interno de las células eucariotas.

RIBOSOMAS

Los ribosomas son un tipo de orgánulos comunes en todas las células. Están formados por ARNr, proteínas y agua. Formadas en el núcleo, a partir del cual salen por los poros hacia el citoplasma. Su función es la síntesis de proteínas a partir de la información genética de la célula. Se pueden encontrar adosados al RE o dispersos en la célula o formando polirribosomas.

INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS

Son acumulaciones de sustancias de carácter hidrófobo que se encuentran en el citoplasma y que no están rodeados de membrana. Se encuentran en eucariotas y procariotas. Las sustancias que acumulan pueden ser de reserva energética, pigmentos protectores o productos de desecho.

Orgánulos con membrana simple

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

El retículo endoplasmático es un sistema de membranas que forman sáculos aplanados conectados entre sí, cuyo espacio interno se denomina lumen. Está comunicado con el núcleo y con el aparato de Golgi.

Hay dos tipos de RE: el rugoso y el liso

-RERugoso: en su membrana externa tiene ribosomas fijados gracias a proteínas riboforinas.

Tiene funciones como la síntesis, modificación y almacenamiento de proteínas, síntesis de fosfolípidos y de proteínas de secreción.

Está presente en casi todas las células eucariotas, excepto en os glóbulos rojos. Es muy abundante en células secretoras como las del páncreas.

-RELiso: no contiene ribosomas, es muy escaso pero está muy desarrollado en células musculares estriadas. Sus funciones principales son la síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos, la desintoxicación y la intervención en respuestas específicas de la célula (como la contracción muscular)

VACUOLAS Y VESÍCULAS

Forman parte del sistema endomembrianoso, están formadas a partir del RE, el aparato de Golgi o invaginaciones de la membrana.

En células animales suelen ser paequeñas y se llaman vesículas. En las vegetales suelen ser grandes y su membrana se llama tonoplasto.

Se encargan de mantener la turgencia celular, almacén y transporte.

APARATO DE GOLGI

Es un conjunto de sacos aplanados, apilados, limitados por membranas y no interconectados. Está formado por dictiosomas. Su membrana es rica en proteínas glicosiladas.

Su estructura presenta polaridad, ya que tiene una cara cóncava "trans", y una convexa "cis".

LISOSOMAS

Son pequeñas vesículas formadas en el aparato de Golgi que contienen enzimas hidrolíticas implicadas en la digestión celular, presentes en todas las células excepto los glóbulos rojos. Estas enzimas son hidrolasas (fosfato ácida y lipasas), y actúan en pH ácido.

PEROXISOMAS Y GLICOSOMAS

Son vesículas presentes en la mayoría de células eucariotas que contienen enzimas oxidativas como la oxidasa y la catalasa. La oxidasa oxida sustancias que en exceso resultan perjudiciales, produciendo peróxido de hidrógeno.

Por su parte, la catalasa puede o bien oxidar las sustancias tóxicas combinándolas con el peróxido de hidrógeno, o descomponer el peróxido ellas mismas en agua y oxígeno.

Orgánulos con doble membrana

MITOCONDRIAS

Las mitocondrias son unos orgánulos de las células eucariotas con tamaño entre 0,5 y 1 M que se encargan de la respiración celular. Se encuentran en el citoplasma, y al conjunto de mitocondrias de una célula se le llama condrioma.

CLOROPLASTOS

Los cloroplastos son unos orgánulos presentes en células vegetales y de algas. Como las mitocondrias, pueden crecer y dividirse. Su función es realizar la fotosíntesis oxigénica.

EL NÚCLEO

El núcleo no es un orgánulo como los demás; sino que es el centro encargado del almacén y de la duplicación del material genético y de dirigir las actividades celulares.

Es un cuerpo grande, frecuentemente esférico. Está formado por diferentes estructuras, y varían dependiendo de la fase en la que se encuentre: Interfase (fase no división) o fase de división.

ACTIVIDADES

1. La célula eucariótica: señale las principales estructuras y orgánulos celulares, qué

características tiene cada uno y qué función desempeñan.

Las células eucariotas son aquellas que contienen compartimentos rodeados por membranas donde se producen reacciones químicas y un núcleo diferenciado con membrana dónde se encuentra el material hereditario.

Hay dos tipos de células eucariotas:

Estos son los diferentes estructuras que podemos encontrar en ellas:

2. Explique las diferencias y semejanzas entre la célula procariota y la célula eucariota.

La célula eucariota presenta un núcleo diferenciado mientras que la procariota tiene el material genético disperso en una zona sin membrana que la delimite (en el nucleoide).La célula procariota contiene ribosomas de 60 S ,mientras que los de la eucariota son de 80S.La célula procariota es más sencilla que la eucariotaLa célula procariota puede tener una cápsula, mientras que la eucariota noLa membrana de la célula eucariota tiene colesterol mientras que la de la procariota noLas células procariotas no forman tejidos ni órganos.La eucariota es bastante más grande que la procariota.Las procariotas contienen plasmados con información genética adicional.Ambos tienen elementos básicos comunes como ribosomas, membrana plasmática, ribosomas o mitocondrias.

procariota eucariota

3. Explique las semejanzas y diferencias entre las células animales y vegetales.

Las células vegetales contienen cloroplastos, mientras que las animales noLas células vegetales tienen una pared celular rígida, mientras que las animales no.La célula vegetal es más grande que la animal.La célula animal tiene formas esféricas e irregulares mientras que la vegetal tienen formas definidas y rígidas gracias a la pared celular. La célula vegetal tiene una gran vacuola y la animal contiene varias vesículas pequeñas.las dos presentan elementos básicos como mitocondrias o ribosomas.

vegetal animal

4. ¿Qué diferencia hay entre los ribosomas de una célula procariota y otra eucariota? Explícalo

Los ribosomas de una célula procariota son de 70 S, mientras que la de una eucariota son de 80S. Los de las procariotas están formados por dos subunidades que tienen una velocidad de sedimentación de 50 S y 30 S. Los de la eucariota tienen también dos subonidades; una de 60S y otra de 40S.

5.¿Por qué se dice que la membrana plasmática tiene estructura de mosaico fluido?

La membrana plasmática tiene estructura de mosaico fluido debido a la disposición irregular de los fosfolípidos de su estructura. Además, presenta fluidez y sus lípidos pueden presentar tres tipos de movimientos (de rotación, de flip-flop y de flexión). Los científicos Nicholson y Singer descubrieron que la membrana lipídica es el cementante donde se encuentran embebidas las proteínas de la membrana.

6.¿Qué tipo de células contendrá mayor número de ribosomas: una que almacena grasa u otra que almacena nuevas células, como las epidérmicas?

Las células epidérmicas contienen mayor número de ribosomas dado que necesitarán producir proteínas para reparar sus diferentes membranas. Estos ribosomas se podrán encontrar adosados al RER o en el citoplasma. Las células que almacenan grasas tendrán más desarrollados otros orgánulos encargados de la síntesis y el almacén de lípidos como vacuolas o el REL.

7.¿Es posible que en una célula coexista un Retículo endoplasmático liso y un aparato de Golgi, ambos muy desarrollados? ¿Por qué?

Sí, porque el RELiso se encarga de la síntesis de lípidos; y el aparato de Golgi es el centro de compactación y distribución de vesículas procedentes del RE. Si el REL está muy desarrollado, debe de producir gran cantidad de sustancias lipídicas en vesículas y, por ello, será necesario un aparato de Golgi también desarrollado para tener capacidad de recibir esas vesículas, modificarlas y secretarlas.

8.El hialoplasma y el citoplasma, ¿constituyen la misma estructura?

No. El hialoplasma o citosol está formado mayoritariamente por agua, donde hay disueltas proteínas (muchas enzimáticas). Además, contiene ARN, glúcidos, grasas y diferentes metabolismos. EL citoplasma es el conjunto del citosol y los diferentes orgánulos que se encuentran dentro de la célula. En él, tienen lugar las reacciones del metabolismo de lípidos y glúcidos y hay muchas sustancias y proteínas estructurales.

(fuente de imágenes no propias: https://www.asturnatura.com/articulos/ribosomas-membranas/ribosomas.php ; https://100cia.site/index.php/biologia/item/16496-que-es-el-citosol-en-que-se-diferencia-del-citoplasma ; https://mx.depositphotos.com/72871967/stock-video-cells-arrange-bad-virus-cell.html )

María Carpio Baldó, 02/01/20.