Funciones Celulares
Nutrición
La nutrición es el proceso por el cual la célula obtiene materia y la transforma en energía (ATP) en orgánulos llamados mitocondrias.
Relación
La relación implica que frente a un estímulo se genera una respuesta.
Reproducción
La reproducción permite obtener nuevas células. Pueden ser:
- Gametos: mediante meiosis.
- Clones: mediante mitosis.
Transporte Celular
Transporte Pasivo
El transporte pasivo no requiere gasto de ATP.
- Difusión simple: las sustancias atraviesan la bicapa lipídica.
- Difusión facilitada: utiliza proteínas transportadoras presentes en la membrana, que cambian su estructura para permitir el paso de sustancias de un lado a otro. Estas proteínas se llaman carriers y sirven para transportar moléculas polares como glucosa o aminoácidos.
Endocitosis
La endocitosis introduce sustancias al interior de la célula, envueltas en vesículas de membrana.
Exocitosis
En la exocitosis, las sustancias salen de la célula, siempre envueltas en membrana.
Transcitosis
La transcitosis permite a las sustancias atravesar toda la célula.
Ósmosis
La ósmosis ocurre cuando una membrana semipermeable, como la membrana biológica, separa dos medios de distinta concentración. La tendencia es que el disolvente pase a través de la membrana para igualar las concentraciones.
- Isotónico: la célula se encuentra en un medio donde la concentración extracelular e intracelular es la misma, lo que implica que no hay fenómenos osmóticos.
- Hipertónico: se trata de un medio donde la concentración de sales es muy elevada.
- Hipotónico: el medio tiene menor concentración que el interior de la célula.
Metabolismo
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que lleva asociado la transformación de esos nutrientes, en la cual participan enzimas.
Catabolismo Aerobio
- Degradación de moléculas orgánicas que son transformadas en ATP, produciendo desechos como CO2 y H2O.
- Aerobio: en presencia de oxígeno.
- Conjunto de reacciones químicas en las cuales se forman moléculas reducidas NADH-NAD+/FADH2-FAD++H+ que entrarán en una cadena de transporte electrónico en la cual se transforman en ATP.
- Glucólisis (citosol): 1 glucosa + ADP + NAD+ = 2 ácido pirúvico + 2 ATP + 2 NADH.
Posteriormente, se producen las siguientes etapas:
- Oxidación del ácido pirúvico.
- Ciclo de Krebs.
- Cadena de transporte de electrones.
El ciclo de Krebs es el lugar de encuentro de esqueletos hidrocarbonados que se producen en el catabolismo. Además de los que provienen del catabolismo de glúcidos, tendremos los que provengan del catabolismo de proteínas o los que provengan del catabolismo de lípidos.
Fermentación
Fermentación láctica: a partir del ácido pirúvico se forma ácido láctico, reoxidando el NADH que se podrá volver a utilizar en la glucólisis.
Fermentación alcohólica: (no se especifica en el texto original).
Anabolismo
El anabolismo hace referencia a la síntesis de compuestos. Se necesita materia inorgánica y una fuente de energía. Si la fuente es luz, hablamos de organismos fotoautótrofos. Si utilizan como fuente de energía la energía liberada en reacciones químicas, se llaman quimioautótrofos.
Fotosíntesis
Fase luminosa: a partir de H2O, sales minerales y luz solar se produce ATP y NADH.
Fase oscura: se fija CO2 y se utiliza el ATP y NADH producidos en la fase luminosa para formar materia orgánica.
Ciclo Celular
Las células se reproducen atendiendo a lo que llamamos ciclo celular, que sería el conjunto de procesos que ocurren desde que se forma la célula hasta que ella misma entra en división. Tiene dos periodos:
Interfase
La célula crece y se prepara para entrar en división.
- Fase G1: se produce el crecimiento celular.
- Fase S: duplicación del ADN.
- Fase G2: síntesis de estructuras para la división.
División Celular: Mitosis
La mitosis permite obtener células idénticas a la célula madre.
- Profase: duplicación de centriolos que se dirigen a los polos. Se observa el huso mitótico. La envoltura nuclear se desorganiza. Se condensa la cromatina y se empiezan a observar cromosomas con dos cromátidas.
- Metafase: los cromosomas alcanzan su máxima condensación y se sitúan en el ecuador de las células, unidos a las fibras del huso por los cinetocoros.
- Anafase: se separan las cromátidas y van cada una a un polo celular.
- Telofase: las cromátidas pierden su condensación, transformándose en cromatina otra vez. Reaparece la membrana nuclear y se produce la citocinesis, con lo cual tendremos dos células hijas idénticas a la inicial.
Citocinesis
- En células animales: consiste en el estrangulamiento del citoplasma, formándose un anillo contráctil de actina para repartir el citoplasma entre las células hijas.
- En células vegetales: el aparato de Golgi se encarga de sintetizar vesículas que forman un tabique de separación entre las células hijas llamado fragmoplasto.
Este tipo de división lo utilizan los organismos con reproducción asexual: se producen por esporulación, por fragmentación o por gemación. Los organismos con reproducción sexual necesitan un proceso llamado meiosis.
Meiosis
La meiosis es la división reduccional mediante la cual se consiguen células con la mitad de información genética que la célula madre.
Meiosis I
- Profase I: material duplicado, 2 cromosomas con 2 cromátidas. Desaparece la envoltura nuclear, aparece el huso mitótico. Los cromosomas homólogos se separan formando bivalentes e intercambian material genético.
- Metafase I: los bivalentes se sitúan en el plano ecuatorial.
- Anafase I: se separan los cromosomas homólogos.
- Telofase I: los cromosomas homólogos alcanzan los polos de la célula, con lo cual obtendremos 2 células hijas haploides con 2 cromátidas cada cromosoma. No será necesaria la duplicación del ADN.
Meiosis II
- Profase II: se observan dobles centriolos en cada célula. La envoltura nuclear se desorganiza. Se observan fibras del huso mitótico.
- Metafase II: los cromosomas se sitúan en la placa ecuatorial.
- Anafase II: se separan las cromátidas.
- Telofase II: se obtienen células con 2 cromosomas y con 1 cromátida cada cromosoma.
Ciclos Biológicos
- Haplonte: son organismos haploides en los que lo que sufre meiosis es el cigoto.
- Diplonte: organismos diploides en los que sufren meiosis algunas células para formar gametos.
- Diplohaplonte: es propio de las plantas en las que se alterna una fase diploide llamada esporofito, que es donde se produce la meiosis, y una fase haploide llamada gametofito.