La Célula: Estructura, Funciones y Procesos Celulares

1. La Teoría Celular

– Todos los organismos se encuentran formados por una o más células.

– La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos.

– Toda célula procede por división de otra preexistente.

– El material hereditario que contiene las características genéticas de una célula pasa de una célula madre a una hija.

2. La Teoría Endosimbiótica

Según esta teoría, parte del ADN mitocondrial y de los cloroplastos pasaría a incorporarse al ADN de la célula huésped. Sería una endosimbiosis ventajosa para los organismos implicados, ya que todos ellos habrían adquirido particularidades metabólicas que no poseían por sí mismos separadamente, y, en consecuencia, sería seleccionada en el transcurso de la evolución.

3. Estructura de una Célula Procariota

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Componentes:

Citoplasma
Flagelos
Pili
Nucleoide
Mesosomas
Membrana plasmática
Pared celular rígida
Cápsula
Fimbrias

4. Estructura de una Célula Eucariota

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Componentes:

Cloroplastos
Pared celular
Mitocondrias
Lisosomas
Vacuolas
Citoesqueleto
Núcleo
Retículo endoplasmático
Complejo de Golgi
Centrosoma

5. Diferencias entre una Célula Eucariota y Procariota

Célula Eucariota

Características:

Poseen núcleo definido.
Presentan orgánulos subcelulares.
Mayor tamaño que las procariotas.

Célula Procariota

Características:

No poseen núcleo definido (nucleoide).
Carecen de orgánulos subcelulares membranosos.
Menor tamaño que las eucariotas.

6. Diferencias entre una Célula Animal y Vegetal

Las células vegetales son autótrofas y las animales heterótrofas.
Las células vegetales tienen una gran vacuola, mientras que las animales varias pequeñas.
La pared celular de las vegetales es rígida porque lleva celulosa; la célula animal solo tiene membrana citoplasmática.
Las células vegetales solo tienen reproducción asexual, mientras que las animales pueden tener reproducción sexual.

7. El Núcleo: Estructura y Función

Estructura

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Componentes:

Doble membrana nuclear
Nucleoplasma
Nucléolo
Poro nuclear
Ribosomas
Cromatina
Lámina fibrosa

Función

Almacenamiento de ADN.
Control de la actividad celular.

8. Cromatina: Concepto y Estructura

Concepto

Material cromosómico que contiene ADN y proteínas, y que se encuentra en el núcleo de la célula.

Estructura

Constitución fibrilar, cada fibra está formada por el nucleosoma, y cada nucleosoma consta de un núcleo y un filamento de ADN; cada núcleo está formado por un octámero de histonas.

9. Nucléolo: Composición y Funciones

Composición

Zona granular
Zona fibrilar

Funciones

Síntesis del ARNr.
Empaquetamiento de subunidades ribosomales, que posteriormente son exportadas al citosol.

10. Concepto y Estructura del Cromosoma Metafásico

Concepto

Cromosoma en máximo estado de condensación, ubicado en el plano ecuatorial del huso mitótico.

Estructura

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Componentes:

Centrómero
Constricciones secundarias
Bandas
Telómero
Cinetocoro

11. Concepto de Cariotipo Haploide y Diploide

Cariotipo

Conjunto de todos los cromosomas de una célula.

Haploide (n)

Células que presentan un solo juego de cromosomas.

Diploide (2n)

Células que presentan dos juegos de cromosomas, uno de cada progenitor.

12. Concepto de Ciclo Celular

El ciclo celular es el conjunto de cambios que sufre una célula desde que se ha formado por división de otra preexistente, hasta que se divide para dar origen a dos células hijas.

Fases del Ciclo Celular

Interfase
Mitosis
Citocinesis

Etapas de la Interfase

Fase G1: Se sintetizan las proteínas necesarias para que la célula aumente de tamaño.
Fase S: Se produce la replicación del ADN y se sintetizan las histonas.
Fase G2: Se traducen y transcriben genes que codifican proteínas y se duplican los centriolos.

13. Concepto de Mitosis

Proceso por el cual se forman dos células hijas con el mismo número de cromosomas y la misma información genética que la célula madre.

Etapas de la Mitosis

Profase: Se produce una condensación de la cromatina y los cromosomas se hacen visibles.
Metafase: El huso acromático está formado y se extiende por los dos polos de la célula. Los microtúbulos cinetocóricos empujan los cromosomas hasta situarlos en el plano medio del huso acromático. Los centrómeros se colocan perpendiculares al eje formado por los dos centriolos, de manera que cada una de las cromátidas que forman el cromosoma metafásico queda orientada hacia un polo.
Anafase: Las dos cromátidas de cada cromosoma inician un movimiento de separación hacia polos opuestos. Los microtúbulos polares se separan cada vez más los dos polos del huso acromático. Concluye cuando los cromosomas llegan a los polos.
Telofase: Los nucléolos reaparecen y los cromosomas comienzan a descondensarse, con lo que dejan de ser visibles. La membrana nuclear reaparece alrededor de cada grupo de cromosomas, delimitándose dos zonas nucleares, una en cada polo de la célula. Las membranas se forman a partir del retículo endoplasmático.

14. Concepto de Citocinesis

Es la separación del citoplasma en dos células hijas durante la división celular.

Diferencia entre una Célula Animal y una Vegetal

Animal: Se produce un estrangulamiento que divide en dos a la célula madre.
Vegetal: A la altura ecuatorial se forma un tabique de separación denominado fragmoplasto.

15. Concepto y Ejemplos de Gemación y Esporulación

Gemación

Se produce un reparto asimétrico de material citoplasmático. El huso acromático se desplaza a la periferia de la célula y la célula hija surge como una yema de un lateral de la célula madre. Ejemplo: Levaduras.

Esporulación

Se producen varias mitosis sucesivas en el interior de una célula sin que ocurra la cariocinesis, de modo que se forman células multinucleadas. Ejemplo: Hongos y algunos protozoos.

16. Concepto de Meiosis

La meiosis es un mecanismo de división celular que permite la obtención, a partir de células diploides (2n), de células haploides (n) con diferentes combinaciones de genes.

Acontecimientos más importantes de la Profase I

Dada su duración y complejidad se subdivide en cinco etapas: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.

Leptoteno: Los cromosomas aparecen como largos filamentos que de trecho en trecho presentan unos gránulos: los cromómeros. Cada cromosoma ya está constituido por dos cromátidas, pero aún no se observan bien diferenciadas al microscopio óptico, y se encuentran unidos en diversos puntos a la envoltura nuclear.
Zigoteno: En esta etapa los cromosomas homólogos se aparean punto por punto en toda su longitud. Este apareamiento puede comenzar bien por el centro o por los extremos y continuar a todo lo largo. Cuando los homólogos se aparean cada gen queda yuxtapuesto con su homólogo.
Paquiteno: Los pares de cromosomas homólogos aparecen íntimamente unidos: bivalentes. Se puede ya observar que cada cromosoma tiene sus dos cromátidas. Mientras están estrechamente unidos tienen lugar roturas entre cromátidas próximas de cromosomas homólogos que intercambian material cromosómico. Este intercambio se llama entrecruzamiento o sobrecruzamiento y se apreciarán más tarde en forma de quiasmas.
Diploteno: Los bivalentes inician su separación, aunque se mantienen unidos por los puntos donde tuvo lugar el sobrecruzamiento, estas uniones reciben ahora el nombre de quiasmas y permiten ver los puntos en los que hubo sobrecruzamientos. En cada par de cromosomas homólogos pueden persistir uno o varios quiasmas, todo depende de cuántos sobrecruzamientos hayan tenido lugar a lo largo del bivalente.
Diacinesis: Las cromátidas aparecen muy condensadas preparándose para la metafase. La separación entre bivalentes persiste y permanecen los quiasmas.

17. Membrana Plasmática: Composición, Estructura y Funciones

Funciones

Mantener el medio intracelular diferenciado del entorno.
Permite a la célula dividir en secciones los distintos orgánulos y así proteger las reacciones químicas que ocurren en cada uno.
Crea una barrera selectivamente permeable en donde solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias.
Transporta sustancias de un lugar de la membrana a otro.
Percibe y reacciona ante estímulos provocados por sustancias externas.
Media las interacciones que ocurren entre células.

Estructura

Las proteínas están embebidas en la bicapa lipídica interaccionando unas con otras. Los lípidos y las proteínas integrales se hallan dispuestos en mosaico. Las membranas son estructuralmente asimétricas en cuanto a la distribución de todos sus componentes.

Composición

Glúcidos
Lípidos
Proteínas

18. Transporte Pasivo y sus Tipos

Se efectúa a favor de gradiente y, por tanto, sin consumo de energía.

Tipos

Difusión simple: Gracias a este mecanismo atraviesan la membrana sustancias solubles en ella. Las proteínas canal forman canales acuosos a través de la bicapa lipídica, que permiten el paso de sustancias con carga eléctrica, a favor del gradiente de concentración.
Difusión facilitada: Se transportan moléculas polares, siempre se produce a favor del gradiente. Las proteínas carriers se unen a la molécula que van a transportar, y sufren cambios conformacionales que permiten la transferencia de la molécula de un lado a otro de la membrana.

19. Procesos de Exocitosis, Endocitosis y Transcitosis

Exocitosis

Cuando una vesícula secretora se fusiona con la membrana plasmática para descargar su contenido, la superficie interna de la membrana de la vesícula se convierte en la superficie externa de la membrana plasmática, mientras que la superficie externa de la membrana de la vesícula secretora formará parte de la superficie interna de la membrana plasmática.

Endocitosis

Se realiza mediante una invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir y se produce la estrangulación de la invaginación, originándose una vesícula que encierra el material ingerido.

Transcitosis

Es un mecanismo de transporte transcelular. La célula engloba la sustancia extracelular mediante una invaginación que da lugar a una vesícula (endocitosis) que se mueve a través de la célula para expulsar la sustancia en el lado opuesto de la membrana (exocitosis).

20. Concepto de Desmosoma

Estructura subcelular de unión entre las células, que se caracteriza por el engrosamiento de las membranas celulares con anclaje de fibras del citoplasma y una matriz filamentosa densa entre las membranas.

21. Retículo Endoplasmático: Concepto, Estructura y Tipos

Concepto

Sistema membranoso intracelular, que se extiende entre las membranas plasmática y nuclear.

Estructura

Está constituido por sacos aplanados o cisternas de tamaño muy variable. Su interior está ocupado, en general, por un material poco denso.

Tipos

Retículo endoplasmático rugoso (RER): con ribosomas adheridos.
Retículo endoplasmático liso (REL): sin ribosomas adheridos.

Estructura y Funciones del RER y del REL

RER

Estructura: Lleva ribosomas adheridos a la cara citosólica de su membrana.

Funciones: Síntesis y almacenamiento de proteínas, y glucosilación de las proteínas.

REL

Estructura: Red tubular constituida por finos tubos y canalículos sin ribosomas adheridos.

Funciones: Síntesis de lípidos, contracción muscular, detoxificación y liberación de glucosa a partir de los gránulos de glucógeno presentes en los hepatocitos.

22. Aparato de Golgi: Estructura y Funciones

Estructura

Está constituido por una o varias unidades morfofuncionales, denominadas dictiosomas, que constituyen un sistema membranoso formado por la agrupación de varios sacos aplanados o cisternas, y vesículas asociadas.

Funciones

Mecanismo de transporte golgiano.
Glucosilación de lípidos y proteínas.
Formación del tabique telofásico en células vegetales.
Formación del acrosoma en espermatozoides.

23. Lisosomas: Estructura, Función y Tipos

Estructura

Contienen en su interior alrededor de 50 enzimas hidrolíticas diferentes, capaces de degradar cualquier tipo de polímeros biológicos; son hidrolasas ácidas.

Función

Sistema digestivo celular.

Tipos

Lisosomas primarios: los formados a partir de vesículas desprendidas por el aparato de Golgi.
Lisosomas secundarios: cuando una célula incorpora por endocitosis material, y un lisosoma primario se adhiere a la vesícula endocítica.

24. Peroxisomas: Estructura y Función

Estructura

Pequeños orgánulos con una gran variedad de enzimas implicadas en distintas rutas metabólicas.

Función

Reacciones de oxidación.

25. Glioxisomas: Estructura y Función

Estructura

Los peroxisomas responsables del ciclo del glioxilato son los glioxisomas.

Función

Conversión de ácidos grasos a glúcidos, para producir energía.

26. Vacuolas: Estructura y Funciones

Estructura

Membrana que las delimita del resto del citoplasma y recibe el nombre de membrana tonoplástica. En el interior se encuentra el jugo vacuolar amorfo, cuyo principal componente es el agua.

Funciones

Mantenimiento de la turgencia celular.
Digestión celular.
Almacenamiento de sustancias diversas.

27. Mitocondrias: Estructura y Funciones

Estructura

(Insertar DIBUJO)

Componentes:

Membrana mitocondrial externa
Membrana mitocondrial interna
Partículas elementales F
Matriz mitocondrial
Espacio intermembrana

Funciones

Ciclo de Krebs
Cadena respiratoria
Fosforilación oxidativa
β-oxidación de los ácidos grasos
Concentración de sustancias en la cámara interna

28. Cloroplastos: Estructura y Funciones

Estructura

(Insertar DIBUJO)

Componentes:

Membrana externa e interna
Tilacoides
Estroma o matriz interna amorfa

Funciones

Fotosíntesis
Biosíntesis de ácidos grasos
Reducción de nitratos a nitritos

29. Citosol: Estructura, Composición y Funciones

Composición

70-80% de agua
20-30% componentes de naturaleza proteica

Estructura

Al ser un líquido, carece de estructura definida.

Funciones

Glucogenogénesis
Glucogenólisis
Biosíntesis de los aminoácidos
Modificaciones postraduccionales de proteínas
Biosíntesis de los ácidos grasos
Reacciones metabólicas

30. Citoesqueleto: Función y Composición

Función

Organización interna de la célula.
Movimiento celular.

Composición

Microfilamentos de actina
Filamentos intermedios
Microtúbulos

Estructura y Función de:

Microfilamentos de Actina

Estructura: Actina G, actina F, proteínas estructurales y proteínas reguladoras.

Función: Contracción muscular, cariocinesis celular, movimiento ameboide y formación del esqueleto mecánico de las microvellosidades.

Microtúbulos

Estructura: Trece subunidades dejando una cavidad central, y formados por tubulina.

Funciones: Formación del huso mitótico, transporte intracelular, movimiento de la célula.

Filamentos Intermedios

Estructura: Formados por proteínas fibrosas (filagrina y plectina).

Funciones: Funciones estructurales, mantenimiento de la forma celular.

31. Centrosoma: Estructura, Composición y Funciones

Estructura y Composición

Consta de un cuerpo central formado por dos centriolos, rodeado por el material pericentriolar electrónicamente denso, que se llama centro organizador de microtúbulos. Ambos centriolos forman 90º entre sí, y cada uno está compuesto de 9 tripletes de microtúbulos unidos entre sí por una proteína, la nexina.

Función

Se encarga de organizar los movimientos del citoesqueleto.

32. Cilios y Flagelos: Estructura, Composición y Funciones

Diferencia

Los cilios son cortos y abundantes, y los flagelos largos y poco numerosos.

Estructura y Composición

Tallo
Zona de transición
Corpúsculo basal
Raíces ciliares

Funciones

Movimiento celular.
Permiten a la célula desplazarse por medios líquidos.

33. Ribosomas: Estructura, Composición y Función

Estructura

En las células procariotas poseen un coeficiente de sedimentación de 70S, y en las eucariotas es de 80S.

Composición

No poseen membrana, son partículas ribonucleoproteicas.

Tipos

Adheridos al RER
Libres en el citoplasma
Libres en la matriz de cloroplastos o mitocondrias

Función

Síntesis de proteínas.

34. Inclusiones: Concepto, Tipos y Funciones

Concepto

Sustancias inertes de naturaleza hidrófoba.

Tipos

Inclusiones cristalinas: depósitos proteicos.
Inclusiones hidrófobas: productos sintetizados por la propia célula (grasas, aceites, etc.).

35. Pared Celular: Estructura, Composición y Funciones

Estructura

Formada por dos partes: lámina media y pared primaria.

Composición

Hongos: quitina
Plantas: celulosa

Funciones

Constituye el citoesqueleto de células vegetales, responsable de que la planta se mantenga erguida.
Impide que la célula se rompa por un exceso de turgencia.

36. Concepto de Matriz Extracelular

Se encuentra fuera de la membrana plasmática y desempeña un papel muy importante en la célula, ya que es el medio donde se encuentran las células que forman los tejidos.