La Célula

Teoría Celular

“Cada animal parece ser la suma de unidades vitales, cada una de las cuales, contiene en sí misma las características completas de la vida.”
Rudolph Virchow

La teoría celular moderna se asemeja a la de Virchow:

• Todos los seres vivos están compuestos de una o más células.
• Los organismos más pequeños son células individuales, y las células son las unidades estructurales de los organismos multicelulares.
• Todas las células provienen de células preexistentes.

Atributos Básicos

• Tamaño: 1 a 100 micrómetros (µ).
• Las células son pequeñas para facilitar el intercambio de materia con el medio ambiente.

Todas las células (eucariotas y procariotas) comparten características:

• Poseen una membrana plasmática que contiene la célula y media sus interacciones con el medio ambiente.
• Todas las células contienen citoplasma (todo aquello que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo celular).
• Todas las células utilizan ADN como un plano hereditario y el ARN lo copia y lleva a cabo la construcción de lo que ahí se indica.
• Todas las células obtienen energía y nutrientes del su medio ambiente.

Tipos de Células

• Procariota: “Antes del núcleo”. Bacteria y Archaea.
• Eucariota: “Núcleo verdadero”. Animales, plantas, hongos, protistas.
  • Normalmente más grandes.
  • Citoplasma con muchos organelos.
  • Citoesqueleto que da forma y organización.

Pared Celular

Algunas células eucariotas tienen pared celular: plantas, hongos y algunos protistas.

Pared celular: Estructura relativamente rígida que da soporte y protección a la membrana celular de algunos organismos:

• Protistas unicelulares marinos: Celulosa + proteínas o sílice.
• Plantas: Celulosa + otros polisacáridos.
• Hongos: Polisacáridos + quitina.

Son producidas por las mismas células que van a rodear.

Ayudan a plantas y hongos a resistir el efecto de la fuerza de gravedad y el viento.

Citoesqueleto

Citoesqueleto: Forma, puntos de unión a organelos y algunas enzimas.

Composición

• Microfilamentos: Muy delgados.
• Filamentos intermedios: Tamaño medio.
• Microtúbulos: Gruesos.

Funciones

• Forma celular: En células sin pared celular. Redes de filamentos intermedios.
• Movimiento celular: Sucede cuando los microfilamentos o microtúbulos se forman y rompen, o cuando se deslizan unos al lado de otros.
• Movimiento de organelos: Dentro de la célula por medio de microtúbulos y microfilamentos. Ej. vesículas formadas por endocitosis.
• División celular: Cuando el núcleo se divide los microtúbulos mueven los cromosomas hacia el núcleo de la célula hija. Las células animales se dividen mediante un anillo contráctil que parte a la célula madre en 2 células hijas.

Núcleo

Núcleo: Centro de control de la célula eucariota. Generalmente es el organelo más grande.

• Envoltura nuclear: Doble membrana. Aísla el núcleo. Tiene poros para el paso de agua, iones y pequeñas moléculas (ATP). El paso de moléculas grandes se regula mediante proteínas especiales.
• Cromatina: ADN y sus proteínas asociadas (cromosomas). Información codificada para síntesis proteica.
• Nucleolo: Síntesis de ribosomas. Formado por ARN ribosomal, proteínas, ribosomas en varias etapas de formación y ADN.
• Ribosoma: Pequeña partícula de ARN y proteínas que se usa para la síntesis de más proteínas.

Retículo Endoplásmico (RE)

Retículo Endoplásmico (RE): Serie de tubos y canales interconectados en el citoplasma. Retículo: red, endoplásmico: dentro del citoplasma.

Dos tipos de RE:

• Rugoso (“salpicado” de ribosomas).
  • Se producen las proteínas de la membrana.
  • Capaz de producir todos los componentes de membranas nuevas para equilibrar la pérdida por formación de vesículas.
• Liso (sin ribosomas).
  • En algunas células se encarga de producir grandes cantidades de lípidos (hormonas esteroideas) a partir de colesterol.

Aparato de Golgi

• Descubierto por Camillo Golgi a finales de 1800’s.
• Grupo de membranas derivadas del R.E.
• Función principal: Ordenar, modificar y empacar proteínas producidas en el R.E.

Acciones del A.G:

• Modificar moléculas: Adicionar carbohidratos a las proteínas  glucoproteínas. Rompimiento de proteínas en péptidos pequeños.
• Síntesis de polisacáridos (celulosa y pectina).
• Separar proteínas y lípidos de acuerdo a su destino final.
• Empacar moléculas terminadas en vesículas para su transporte.

Vacuolas

• Presentes en casi todos los tipos de células.
• “Bolsas” membranosas que contienen diversas moléculas.
• Temporales (vacuolas alimentarias). Permanentes (regulación de contenido de agua).

Mitocondria

• Toda célula requiere energía para sintetizar moléculas y estructuras, conseguir nutrientes, excretar desechos, moverse y reproducirse.
• La mitocondria transforma la energía que está almacenada en forma de azúcar en ATP.
• La descomposición de moléculas inicia en el citosol de la célula sin usar oxígeno (metabolismo anaeróbico).

Cloroplasto

• Fotosíntesis en plantas y protistas fotosintéticos.
• Doble membrana.
• Membrana interna contiene estroma.
• Tilacoides: Estructuras en forma de disco que tienen clorofila.

Reproducción Celular

Cuando se reproduce una célula, las células hijas heredan información codificada en el ADN parental junto con suficiente citoplasma para iniciar su funcionamiento autónomo.

Ciclo Celular

Eventos que sufre una célula a lo largo de su vida.

Previo a la división celular sucede la replicación de ADN durante la interfase.

Interfase: Etapa más larga de la división celular… aumento de masa celular, duplicación de componentes citoplásmicos, replicación de ADN. Etapas:

• G1  Primer intervalo (gap): Crecimiento celular y actividad previa a la replicación.
• S  Síntesis (replicación de ADN).
• G2  Segundo intervalo (gap): Posterior a la replicación de ADN. Preparación para la división. Producción de las proteínas que controlan la mitosis.

Mitosis

Previo a la mitosis los cromosomas se duplican durante la interfase. Justo antes del inicio de la profase el centrosoma y sus 2 centriolos se duplican.

Profase

• Los cromosomas se condensan y duplican (cromátidas hermanas).
• Un centrosoma y sus 2 centriolos migran hacia el polo nuclear opuesto.
• Inicia la formación del huso mitótico (crecimiento de microtúbulos desde ambos centrosomas).

Metafase

• Microtúbulos opuestos comienzan a jalar los cromosomas y éstos se alinean en el ecuador entre los polos del huso mitótico.

Anafase

• Las cromátidas hermanas se separan y cada una constituye ahora un cromosoma.

Telofase

• Los cromosomas llegan a los polos del huso y se descondensan.
• Se forman las envolturas nucleares.
• Se forma una nueva membrana entre los 2 nuevos núcleos.

Meiosis

La meiosis es la división nuclear previa a la división citoplásmica de células reproductoras inmaduras. Solamente pasa en especies que se reproducen sexualmente.

• Célula diploide: La que tiene 2 copias de cada cromosoma, uno proveniente de la madre y otro del padre.
• La meiosis distribuye los cromosomas duplicados de un núcleo diploide en 4 nuevos núcleos haploides.
• Célula haploide: La que tiene la mitad del número total de cromosomas de una especie.