Morfología de los Seres Vivos

Antiguamente, solo había dos reinos: animal y vegetal. En el reino animal se encontraban los organismos heterótrofos, y en el vegetal, los organismos fotosintéticos, incluyendo las bacterias, mixomicetos y hongos.

Actualmente, los protistas se constituyen de protozoarios y organismos limítrofes como los fitoflagelados.

Los hongos fueron removidos de las plantas y colocados aparte. Además, se encontró que derivan de ancestros que dieron origen a animales y no a vegetales.

Características de los Hongos

1. Carecen de pigmentos fotosintéticos.
2. Están constituidos por pseudotejidos.
3. La pared celular se encuentra compuesta por quitina o micosina en vez de celulosa.
4. Almacenan glucógeno como reserva energética en vez de almidón.
5. El huso de la división mitótica se forma al interior del núcleo.

Tipos de Células

Célula Procarionte

Se constituyen de organismos unicelulares como las bacterias. Son de menor tamaño y se caracterizan por la ausencia de un sistema de membranas interno. Su material genético consiste en un filamento doble de ADN de forma circular, localizado en un espacio citoplasmático donde la matriz es menos electrodensa: el nucleoide. Tiene una membrana plasmática con pliegues dirigidos hacia dentro de la célula: los mesosomas. En las procariontes fotosintéticas aparecen algunas con membranas citoplasmáticas que, asociadas a la clorofila, son responsables de la fotosíntesis de la célula. No tienen citoesqueleto y son de forma simple. Tienen forma mantenida por la presencia de una pared extracelular rígida que sirve como protección.

Célula Eucarionte

Se encuentran divididas en compartimentos funcionales gracias a la presencia de un sistema complejo de membranas que forma microrregiones intracelulares especializadas. Además de la compartimentalización, el sistema de membranas crea una enorme superficie a la cual se unen moléculas enzimáticas y transportadoras. Los principales compartimentos de la célula eucarionte están en el núcleo, la envoltura nuclear, el retículo endoplásmico liso y rugoso, el aparato de Golgi, los lisosomas, las mitocondrias y, en células vegetales, los cloroplastos. Otra característica de la célula eucarionte es poseer un citoesqueleto fibrilar responsable de los movimientos celulares y de la mantención de la forma. El citoesqueleto está constituido de microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos.

Características de los Seres Vivos

Reino Monera

Bacterias, procariontes, organismos unicelulares, forman filamentos u otras colonias. Carecen de envoltura nuclear, recombinación sexual y compartimentalización interna. Sus flagelos son simples, formados de una sola fibra de proteína, de gran diversidad metabólica. Reproducción asexual. Comprende las Archaebacterias de ambientes extremos y más antiguas, Eubacterias (más recientes) y Cianobacterias.

Reino Protista

Organismos eucariontes primariamente unicelulares de vida libre o unicelulares coloniales. Tienen envoltura nuclear, cromosomas, recombinación sexual y compartimentalización interna. Algunos con flagelos y cilios complejos. Otros emiten pseudópodos y otros son sésiles inmóviles. Son metabólicamente diversos, pero menos que las bacterias. Autótrofos y heterótrofos, pueden capturar su presa, absorber su alimento y fotosintetizar. Reproducción sexual, incluye meiosis y singamia, o asexual. Algunos representantes son paramecios, amebas, diatomeas, euglenas.

Reino Fungi

Eucariontes filamentosos, conformado por todos los hongos. Son unicelulares y multicelulares, heterótrofos, con paredes ricas en quitina. Presentan células no flageladas. La mitosis se produce dentro del núcleo, la envoltura nuclear nunca se desintegra. El hongo utiliza algunos productos que obtiene de la digestión enzimática del sustrato. La reproducción asexual es frecuente en algunos grupos. Los núcleos de los hongos son haploides y con el cigoto como único estado diploide. Algunos representantes son las levaduras.

Reino Plantae

Eucariontes multicelulares, fotosintéticos, derivados de las algas verdes que contienen clorofilas a y b junto con carotenoides, en cloroplastos y almacenan almidón ya sea en cloroplastos (almidón primario) o amiloplastos (almidón secundario). La pared celular tiene una matriz de celulosa y algunas veces contiene lignina, cutina o suberina. La división celular es por medio de una placa celular (fragmoplasto) que se forma a través del huso mitótico. El conjunto de células vegetales constituye tejidos con diverso grado de especialización. Las plantas vasculares tienen un elaborado tejido que consiste en xilema (transporta agua y sustancias minerales) y floema (transporta hidratos de carbono). Las plantas tienen una cutícula cerosa que ayuda a retener agua. La mayoría tiene estomas, que permiten la salida de vapor de agua y la entrada de dióxido de carbono hacia los cloroplastos de las células al interior de las hojas y tallo.

Reino Animalia

Eucariontes multicelulares, ingieren su alimento. Sus células son flexibles al carecer de paredes celulares. Sus células están organizadas en unidades estructurales y funcionales llamadas tejidos, los cuales conforman órganos. Sus células se mueven extensivamente durante el desarrollo del embrión. La blástula, un balón de células, se forma tempranamente en este proceso y es característica de este grupo. Se reproducen sexualmente; el óvulo inmóvil, es de mayor tamaño que el espermio flagelado. Los gametos se fusionan directamente al producir un cigoto y no se dividen por meiosis como las plantas. Se subdividen en Parazoa, animales que no tienen simetría definida y no poseen órganos ni tejidos, y el subreino Eumetazoa, con simetría definida, sea radial o bilateral, con tejidos especializados y generalmente con órganos. Estos últimos se dividen en acelomados (sin cavidad corporal) y celomados, en que el mesodermo se abre formando una cavidad que contiene los sistemas digestivos y reproductor protegidos por una doble capa de mesodermo, el mesenterio. Estos se dividen en protóstomos (moluscos, anélidos, artrópodos (insectos), equinodermos (estrella de mar, erizo), cordados (peces, anfibios, reptiles, mamíferos)) y pseudocelomados (nematodos, rotíferos) no tienen revestimiento epitelial.

Métodos de Estudio

Cultivo Celular

Conjunto de técnicas que permiten el mantenimiento de las células in vitro conservando al máximo sus propiedades fisiológicas, bioquímicas y genéticas. Dependiendo del grado de preservación del tejido del órgano de origen y de la duración del proceso, se habla de diferentes tipos de cultivo: de órganos, explantes, primarios o secundarios.

Aplicaciones del Cultivo Celular

Actividad intracelular: Transcripción de ADN, síntesis de proteínas.

Flujo intracelular: Movimientos intracelulares de sustancias en el RER o aparato de Golgi.

Ecología celular: Condiciones ambientales que mantienen la funcionalidad celular.

Interacciones celulares: Procesos de inducción embrionaria, cooperación metabólica, inhibición por contacto o por adhesión.

Fraccionamiento Subcelular

Conjunto de métodos o técnicas que tienen como objetivo obtener fracciones puras o enriquecidas de un determinado componente celular, ya sea este un orgánulo (mitocondrias), fracción de membrana (membrana plasmática) o complejo multiproteico (citoesqueleto de actina). Tiene 2 etapas:

1. Rotura de las Células o Tejidos

Se utiliza para obtener un lisado celular y esto se obtiene con el mecanismo de homogeneización, los cuales producen rotura de las membranas celulares con lo que se libera el contenido celular.

El procedimiento de homogeneización consta de:

A) Sonicación: Aplicación de ultrasonidos a una suspensión celular, esto destruye las membranas celulares. Se debe aplicar en frío para evitar la desnaturalización de las proteínas.

B) Uso de detergentes: Solventes que solubilizan las membranas celulares SDS y tritón X-100, etc.

C) Homogeneización: Proceso que implica romper las células con un émbolo rotatorio que se ajusta a las gruesas paredes de un tubo de cristal especial, el homogeneizador. Hay otros calibrados para tamaño específico.

2. Separación de la Fracción Deseada

Obtenido el lisado u homogeneizado celular, se procede a su fraccionamiento. La técnica para esto es con la centrifugación, que consiste en hacer girar el tubo con la muestra a gran velocidad para que en el fondo se acumulen las partículas que tienen una densidad mayor que la del medio en que se encuentran. Así, la muestra homogénea se separa en 2 fracciones: sobrenadante, fracción homogénea que no ha sedimentado, y el precipitado, que ha quedado adherido al fondo del tubo. Existen 2 tipos de centrífugas:

Centrífugas: Se controla la temperatura de la cámara para evitar el sobrecalentamiento de las muestras debido a la fricción.

Ultracentrífugas: La velocidad extrema hace que sea necesario hacer un intenso vacío en la cámara de la centrífuga para evitar el calentamiento del rotor y la muestra.

El ROTOR: es el dispositivo que gira en el que se colocan los tubos y existen 2 tipos:

a) Rotor basculante: Los tubos se colocan en un dispositivo (cestilla) que, al girar el rotor, ubica a los tubos en disposición perpendicular al eje de giro.

b) Rotor de ángulo fijo: Los tubos se insertan en orificios en el interior de rotores macizos. Es el de los rotores verticales donde el tubo se coloca paralelo al eje de giro. Este se usa en la ultracentrífuga.

Existen 2 tipos de centrifugación:

Centrifugación diferencial: Se basa en la existencia de partículas en la suspensión que difieren en su densidad de la del medio. Si se centrifuga en condiciones suaves, sedimentarán las partículas mayores y/o las más densas. Cuando el sobrenadante de la primera centrífuga es centrifugado de nuevo en más tiempo y fuerza, sedimentan las partículas más densas presentes y así sucesivamente.

Centrifugación en gradiente: Sistema de la ultracentrífuga, consiste en separar partículas en función a su densidad de flotación. La muestra se dispone por encima o se mezcla con un gradiente de densidad que contiene una concentración elevada de sacarosa, o de cloruro de cesio o percol. Al centrifugar, cada componente subcelular se desplazará hasta que alcance una posición en la concentración del medio que tenga igual densidad.

Técnica Histológica

Fijación: Procedimiento que consiste en matar de modo rápido el tejido a través de agentes físicos (calor, frío, desecación) o agentes químicos denominados fijadores, como soluciones puras o mezclas fijadoras.

Inclusión: Consiste en embeber y luego incluir la muestra dentro de un medio líquido a temperatura elevada y sólido a temperatura ambiente que tiene como función servir de soporte para obtener un corte delgado. El medio de inclusión utilizado en microscopía óptica es parafina y finaliza con la formación de un bloque sólido que contiene la muestra de tejido en su interior.

Corte: Son cortes de tejidos muy finos que puedan ser atravesados por los rayos de luz en el microscopio. Estos cortes finos se logran con el micrótomo, que son cuchillas o navajas.

Tinción: Hematoxilina eosina: tiene la afinidad de cargas eléctricas opuestas. La hematoxilina tiene afinidad con moléculas ácidas como los grupos que están en ADN y ARN, con color azul violeta, tiñendo a núcleo, nucléolo, citoplasma ocupado por RER. La eosina tiñe proteínas ricas en cargas positivas. Metacromáticas.

Técnica de PAS: identifica calcio, hierro y cobre.

Radioautografía.

Montaje: Colocar un cubreobjetos utilizando líquido adhesivo, agente sellador, resina natural o sintética.