Biología Celular
La Célula
La célula es la parte más pequeña de un organismo que tiene vida propia.
Teoría Celular
En 1838, el botánico Matthias Jakob Schleiden concluyó que las plantas estaban formadas por células. Theodor Schwann estableció la base de la teoría celular:
- Todos los organismos están formados por una o varias células.
- La célula es la unidad estructural, funcional y genética de los organismos.
- Toda célula proviene de otra célula.
Células Procariotas
Las células procariotas son células sencillas, sin núcleo diferenciado. Son más pequeñas que las eucariotas y tienen pocos orgánulos celulares. Evolutivamente, son más antiguas.
- Cápsula: Fija la bacteria al sustrato y la protege contra la desecación y la destrucción por el sistema inmunitario.
- Pared celular: Mantiene la forma de la bacteria y la protege de los fenómenos osmóticos.
- Membrana plasmática: Permite el transporte selectivo de nutrientes y en ella se produce energía.
- Citoplasma: Interior celular compuesto por agua, sales minerales y moléculas.
- Flagelos: Sirven para el desplazamiento de la célula.
- Fimbrias: Sirven para fijarse a las superficies.
- Plásmidos: Pueden ser transferidos de una bacteria a otra. Contienen pocos genes.
- Pili: Interconectan dos bacterias; se transfiere material genético de una a otra.
- Cromosoma bacteriano: Portador de la información genética.
- Nucleoide: Región del citoplasma que contiene el cromosoma bacteriano.
- Ribosomas: Sintetizan proteínas.
- Inclusiones: Acúmulos de sustancias de reserva.
- Vacuolas de gas: Vesículas que solo tienen algunas bacterias y que les permiten flotar.
Célula Eucariota
La célula eucariota es el tipo de célula que tienen los animales, vegetales, hongos y protoctistas. Está formada por membrana, núcleo y citoplasma.
Ciclo Celular
El ciclo celular es la secuencia de fases que se producen desde que una célula acaba de dividirse en dos células hijas hasta que una de ellas se vuelve a dividir por completo.
Fases del Ciclo Celular
- Fase de división: Es la más corta y se produce por un proceso llamado mitosis.
- Interfase: Intervalo entre dos divisiones sucesivas; es la más larga.
- Fase G1: Se produce el crecimiento de la célula.
- Fase S: Se produce la duplicación del ADN.
- Fase G2: Se produce la duplicación de los orgánulos y se prepara para la división.
Mitosis
La mitosis es un tipo de división celular en la que, a partir de una célula madre, se forman dos células hijas idénticas con el mismo número y tipo de cromosomas. Este proceso se inicia con la división del núcleo y acaba con la división del citoplasma (citocinesis). La mitosis preserva la información genética. En organismos unicelulares, incrementa el número de individuos; en pluricelulares, aumenta el número de células o reemplaza células muertas.
Meiosis
La meiosis es un tipo de división celular en la que, a partir de una célula madre, se forman cuatro células hijas con la mitad de cromosomas. Conserva el número de cromosomas de la especie a través de las generaciones. La fusión de las células reproductoras (con la mitad de cromosomas) restablece el número propio de la especie. Produce gran variabilidad genética en los descendientes.
Diferencias entre Mitosis y Meiosis
| Mitosis | Meiosis |
|---|---|
| Obtiene copias idénticas de una célula. | Obtiene células con la mitad de cromosomas. |
| Copia exactamente el número y tipo de cromosomas de la célula inicial. | Reduce a la mitad el número de cromosomas; cada célula hija recibe un cromosoma de cada par de homólogos y produce dos divisiones sucesivas. |
| Se obtienen dos células hijas. | Se obtienen cuatro células hijas. |
| Preserva la información genética. | Conserva el número de cromosomas de la especie, produce descendientes genéticamente distintos (variabilidad). |
| Se produce durante el crecimiento, la reparación de tejidos y la reproducción asexual en organismos unicelulares. | Se produce durante la formación de células reproductoras en animales diploides. |
Etapas de la Mitosis
- Interfase: Se duplica el ADN y los centriolos.
- Profase: Condensación (enrollamiento del ADN) y dispersión de la membrana nuclear y el núcleo.
- Metafase: Disposición de los cromosomas sobre el huso acromático.
- Anafase: Separación de las cromátidas.
- Telofase: Descondensación del ADN y restablecimiento de la membrana nuclear y del nucleolo. División del citoplasma (citocinesis).
Etapas de la Meiosis
- Interfase: Una célula 2n.
- Profase I: Condensación del ADN. Intercambio de trozos de ADN entre cromátidas no hermanas. Desaparición de los nucléolos y fragmentación de la membrana nuclear.
- Metafase I: Los bivalentes o tétradas se colocan sobre los filamentos del huso, formando la placa metafásica.
- Anafase I: Separación de los homólogos hacia polos opuestos de la célula.
- Telofase I: Puede aparecer la envoltura nuclear, pero los cromosomas no se descondensan en la mayoría de los casos. Citocinesis. Se obtienen 2 células n.
- Intercinesis: Parecida a la interfase, pero sin duplicación del ADN.
- Profase II: Puede ser muy corta o parecida a la profase de la mitosis.
- Metafase II: Disposición de los cromosomas sobre los filamentos del huso acromático. Formación de la placa metafásica.
- Anafase II: Separación de las cromátidas.
- Telofase II: Descondensación del ADN, restablecimiento de la membrana nuclear y del nucleolo y división del citoplasma (citocinesis). Se obtienen 4 células n.
Ácidos Nucléicos
Los ácidos nucléicos son macromoléculas formadas por la unión de nucleótidos. Existen dos tipos: ADN y ARN.
Molécula de ADN
La molécula de ADN es una doble hélice formada por dos cadenas o hebras enlazadas químicamente que se retuercen una sobre la otra. En células eucariotas es lineal; en otros organismos, puede ser circular o de una sola cadena. Cada cadena es un polímero de nucleótidos. En el ADN hay cuatro tipos de bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Las cadenas son complementarias y antiparalelas (sentidos inversos).
Cromosoma
El primer nivel de empaquetamiento del ADN se produce cuando la molécula se pliega alrededor de las histonas, formando una fibra de cromatina. Plegamientos sucesivos llevan al máximo plegamiento: los cromosomas. Estos solo existen durante la división celular y son visibles con microscopio óptico. Los cromosomas están formados por ADN y proteínas. La duplicación o replicación del ADN tiene lugar durante la interfase, antes de la división celular.