1. La célula

Robert Hooke observó por el microscopio una lámina de corcho, formada por cavidades. Existe gran diversidad de tipos celulares, cada célula es capaz de obtener y asimilar nutrientes, eliminar desechos, sintetizar nuevas moléculas y moverse y reproducirse.

Teoría celular

Las células son las unidades básicas de la estructura y función biológicas, todos los seres vivos están constituidos por una o más células, cada célula se nutre, relaciona y reproduce, toda célula procede de otra preexistente.

Definición

La célula es la unidad estructural, funcional, genética y de origen de seres vivos, con autonomía propia y capaz de realizar las 3 funciones vitales.

Número y forma

El ser humano está constituido por 75 billones de células. Muy variable y depende de la función que realiza, cilíndricas, cúbicas, aplanadas, esféricas, bicóncavas, estrelladas, espermatozoide, fusiformes.

2. Tipos de células

Procariotas: material genético integrado con los demás componentes de la célula, forma de único cromosoma y otros fragmentos. Eucariotas: el material genético está aislado del resto de la célula por una membrana, formada por un núcleo, por los poros de la envoltura pasan las moléculas hacia el citoplasma, el material genético cuando la célula no está dividiéndose está en forma extendida.

2.1 Célula eucariota

Carecen de sistema de endomembranas, no tienen orgánulos internos delimitados por membrana y no tienen núcleo, pared celular peptidoglucano, ADN circular y desnudo, se localiza en una región central y transparente del citoplasma, nucleoide. Sus partes son:

• Cápsula: envuelta externa viscosa, adherida a la pared celular, fabricada por la célula y excretada hacia el exterior, formada por glucoproteínas y polisacáridos, no en todas las bacterias, funciones de adherencia y fijación, confiere resistencia y protege de la desecación.
• Pared celular: envuelta rígida situada alrededor de la membrana plasmática y por debajo de la cápsula, función mantener la forma y proteger de cambios osmóticos, compuesta por peptidoglucano.
• Membrana plasmática: bicapa lipídica, compuesta por fosfolípidos, en la que se insertan proteínas, no colesterol.

Nucleoide: región central y transparente, no delimitada por ninguna membrana en la que se localiza el ADN circular y desnudo, función controlar las act celulares a través de la expresión genética.

• Pili o fibrinas: prolongaciones celulares tubulares de naturaleza proteica, intervienen en la adherencia y procesos de intercambio genético entre bacterias.
• ADN: bicatenario, circular y desnudo, no unido a histonas, no tiene capacidad de compactarse.
• Citoplasma: medio fluido interno de la célula, en el que ocurren todas las reacciones metabólicas, encontramos inclusiones citoplasmáticas como gránulos de reserva, vesículas de gas o de agua.
• Flagelo: son apéndices filamentosos largos y finos que permiten el desplazamiento de la bacteria, formados por una proteína llamada flagelina.
• Plásmido: pequeñas moléculas de ADN circular, dispersas por el citoplasma, contiene información para la resistencia a antibióticos.
• Mesosomas: invaginaciones de la membrana plasmática donde se localizan las enzimas responsables de la respiración celular y en los pigmentos fotosintéticos.
• Ribosomas: formados por 2 subunidades que no siempre están unidas, la menos es de 30 s y la mayor de 50 s, formados por ARNr y proteínas.

2.2 Célula eucariota

2.2.1 Las membranas celulares

Envuelven todas las células, su estructura es:

• Una bicapa de fosfolípidos
• Proteínas dentro de la bicapa: -integrales si atraviesan completamente la bicapa -periféricas si se encuentran solo en el interior o exterior
• En la parte externa hay oligosacáridos que unidos a proteínas forman glucoproteínas y a los lípidos forman glucolípidos

2.2.2 Sistema de endomembrana interno

Retículo endoplasmático: conjunto de estructuras membranosas que suelen ocupar gran parte del volumen celular.Reticulo endoplasmático rugoso: sacos de membrana interconectados y tapizados por multitud de ribosomas, función es continuar con la síntesis de proteínas.Reticulo endoplasmático liso: sacos membranosos sin ribosomas, funciones sintetizar lípidos, almacenar calcio, eliminar sustancias tóxicas para la célula.Complejo o aparato de Golgi: formado por dictosomas, lugar donde se almacenan y maduran los productos procedentes de la célula, también fabrica glúcidos en las células vegetales. Lisosomas: son vesículas de membrana que contienen enzimas digestivas, se encargan de digerir partículas propias o del exterior, que se denominan endosoma. Los lisosomas se forman a partir del complejo de Golgi a partir de enzimas fabricadas en el retículo rugoso.

2.2.3 Orgánulos celulares

• Mitocondrias: orgánulos de doble membrana con una interna y otra externa y un espacio intermembrana, la membrana interna tiene unas invaginaciones llamadas crestas mitocondriales. La función fundamental es la respiración celular, para ello se utiliza oxígeno y se obtiene energía en forma de ATP.
• Plastos: orgánulos exclusivos de células vegetales, más importantes los cloroplastos, con doble membrana, con láminas llamadas lamelas en las que se encuentran tilacoides, que se apilan formando los grana, el espacio interno se llama estroma. Contienen ADN y ribosomas, son capaces de sintetizar sus proteínas, no solo hay cloroplastos también hay amiloplastos.
• Ribosomas: partículas formadas por ARN ribosómico y proteínas, separados en 2 60 s y 40s unidas pesan 80s, responsables de la síntesis de proteínas.
• Citoesqueleto: esqueleto celular formado por filamentos de proteínas, existen varios tipos de filamentos: microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios.
• Centriolos: estructuras cilíndricas formadas por nueve tripletes de microtúbulos. En las células animales se ubican por parejas en el centrosoma.
• Vacuolas: orgánulos rodeados por una membrana simple, almacenan agua, sustancias de desecho, reservas energéticas…
• Peroxisomas: son unos orgánulos parecidos a los lisosomas, se diferencian en que las enzimas no contienen hidrolasas ácidas, las funciones de los peroxisomas son: -detoxificación de algunas sustancias tóxicas para el organismo, ácido úrico, etanol… -degradación de ácidos grasos y aminoácidos que no generan ATP.

2.2.4 El núcleo

Envoltura nuclear: formada por una doble membrana con dos funciones básicas -separar el interior del núcleo del citoplasma -regular el intercambio de sustancias Nucleoplasma: contenido interno del núcleo formado por una solución como el hialoplasma Nucleolo: forma esférica, zona más densa del núcleo que contiene información para la síntesis de ARN. Cromatina: conjunto de fibras de ADN descondensadas y dispersas en el núcleo.

2.2.5 El núcleo en división: reproducción celular

Su objetivo es la perpetuación de la célula y se realiza por división de una célula madre. El periodo entre dos divisiones se llama interfase y hay dos mecanismos división mitótica (mitosis) y división meiótica (meiosis), durante la interfase, la célula va a dividir los filamentos de cromatina se enrollan siendo más cortos y gruesos, por lo que se ven.

• Cariotipo: son la serie de características que permiten la identificación de un conjunto concreto de cromosomas.
• Tipos de células:
  • Células diploides: sus cromosomas tienen 2 series gemelas, están por parejas, se llaman cromosomas homólogos y tienen los mismos caracteres.
  • Células haploides: poseen solo una serie de cromosomas, todos diferentes entre sí, un gen para cada carácter.

Ciclo celular

Conjunto de procesos que sufre una célula desde que se forma a partir de otra hasta que se reproduce.

Fase de crecimiento

Fase de división celular

Ciclo celular en células procariotas: empieza con el crecimiento de la célula cuando llega al tamaño duplica su única molécula de ADN. A medida que la célula crece se forma un tabique que las separa en dos. Ciclo celular en células eucariotas: la duración depende del tipo de célula, se diferencian dos periodos: Interfase: -Fase G1: la célula recién formada crece y aumenta el número de orgánulos que contiene. -Fase S: se produce la duplicación del ADN al final de la etapa la célula tiene dos copias de su material. -Fase G2: se sintetizan las estructuras necesarias para la división celular.

Etapa de división

Hay 2 tipos de división dependiendo del tipo de célula que se vaya a dividir: mitosis y meiosis.

A) Mitosis

Tipo de división celular, a partir de una célula madre se originan dos células hijas, con el mismo número y mismo tipo de cromosomas que la madre, es una división conservativa, al final de la interfase el ADN se duplica. -Objetivos: en los org unicelulares, formación de nuevos individuos, en los pluricelulares originar nuevas células para el crecimiento y desarrollo de individuos, sustituir las células muertas, regenerar las partes del cuerpo destruidas o perdidas y producir (esporas) -Citocinesis: la división del citoplasma se produce en las células animales mediante un surco de segmentación formado por filamentos del citoesqueleto, este surco estrangula la célula en su zona ecuatorial hasta que se produce la separación del citoplasma en dos. En las células vegetales, la citocinesis se lleva a cabo mediante la formación de fragmoplasto, conj de vesículas del aparato de Golgi, se asocian para formar un tabique que inicia la formación de la pared celular entre 2 células hijas.

B) Meiosis

Mecanismo especial de división celular por el cual, a partir de una célula madre 2n se originan 4 células hijas n. Se trata de una división reduccional, en la que las células hijas tienen la mitad de cromosomas. Hay 2 divisiones celulares consecutivas, pero en la segunda no hay duplicación del ADN. La división meiótica es un proceso necesario para tener lugar la reproducción y mantener el número de cromosomas constante. La meiosis reduce el número de cromosomas de 2n a n se modifican los cromosomas por recombinación y distribución de los cromosomas entre los gametos.

Ventajas evolutivas de la meiosis

La meiosis es responsable de la variabilidad genética característica de la reproducción sexual. Este proceso de división celular da lugar a células haploides, como los gametos. Tras la fecundación en cada cigoto diploide se reúnen las combinaciones genéticas de los gametos, por tanto cada individuo será el portador de una combinación genética diferente. -En la profase I el entrecruzamiento da lugar a la recombinación de los genes de cada par de homólogos lo que genera nuevas combinaciones. – En la anafase I el reparto de los cromosomas homólogos con las cromátidas recombinadas entre las células hijas se realiza al azar.