¿QUÉ ES LA CÉLULA?

Célula, unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula.

Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células

únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los extractos

celulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propia de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos. La biología estudia las células en

función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder

comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.

Características generales de las células Hay células de formas y tamaños muy

variados.

Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de metro) de longitud.

En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios

metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular). Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30 µm de longitud, forma poligonal y pared celular rígida.

Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 µm de

diámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada. Pese a las muchas diferencias de aspecto y función, todas las células están

envueltas en una membrana -llamada membrana plasmática- que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y

eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (término que proviene de una palabra griega que significa cambio). Todas las células

contienen información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y

otras numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casi idénticas) demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales y

las primeras que aparecieron sobre la Tierra. Composición química En los organismos vivos no hay nada que contradiga las leyes de la química y la física.

¿DE QUE ESTÁN HECHAS LAS CÉLULAS¿

Las células son un producto de la Tierra y, por tanto, están constituidas por los mismos elementos químicos del mundo mineral. hay unos 40 elementos quími-

cos que intervienen en la constitución de las células, denominados bioelementos.

entre ellos se distinguen:

a) El carbono, oxigeno , hidrógeno y nitrógeno, constituyen cerca del 99% de la

masa de la célula.

b) El fósforo y el azufre están en cantidades menores, pero son impres cindibles

para el desarrollo de las funciones vitales.

El hierro, cobre , Zinc , yodo , sodio , potasio, flúor y todos los restantes se encuentran en cantidades pequeñísimas pero son imprescindibles para el

desarrollo de las funciones vitales.

CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

CÉLULA PROCARIOTA

Todos los seres vivos están compuestos por células, algunos por una sola, unicelulares y otros por muchas, pluricelulares. Según sus tipos de células se

dividen fundamentalmente entre procariotas y eucariotas. El nombre y el concepto de esta división de los seres vivos se encuentra por primera vez en un trabajo de 1925. Este trabajo es una de las bases de la teoría de la endosimbiosis

secuencial, la cual postula el origen de las células de los seres vivos eucariotas en una secuencia de asociaciones endosimbióticas (un organismo vive dentro del

cuerpo del anfitrión con beneficio mutuo para ambos) entre primitivas células procariotas, cuyo resultado es una íntima y definitiva asociación entre estos organismos, que habrían llegado a ser varios de los orgánulos de la célula

eucariota actual.

Los organismos procariotas son las más pequeñas unidades que responden a la definición de una célula, rodeados de una membrana y conteniendo genes

organizados en una o varias copias lineales de ADN y una maquinaria para la síntesis de proteínas compuesta de varios tipos de ARN y de proteínas organizados en ribosomas. Es una célula simple, carece de núcleo diferenciado y

es propia de las bacterias, que constituyen el grupo más importante de los organismos con organización procariota.

Las bacterias y las algas verde-azules son los principales grupos de procariontes

los cuales han sido colocados en el reino Monera por diversos expertos. Esta Clasificación ha sido aceptada ampliamente, puesto que el diseño de la

organización celular procariótica distingue a las moneras de cualquier otro tipo de

vida celular.

El contenido de una célula procariótica incluye:

-Una membrana celular circundante o plasmalema que rodea dos regiones

definibles denominadas citoplasma y nucleoide. La membrana presenta plegamientos internos llamados mesosomas los cuales participan en actividades celulares como respiración y división celular.

-El vivo, esta rodeado de una pared celular rígida o semirígida, la cual le proporciona sostén y le da forma a la célula. Se considera a la pared celular un

producto de secreción del material vivo del interior de la célula y no un componente de naturaleza protoplasmática.

-La región citoplasmática de la célula procariótica contiene una gran cantidad de ribosomas, que son partículas que miden de 15-20 nm de diámetro.

Generalmente son más pequeños que los ribosomas de las células eucarióticas.

En el citoplasma, existe una o más regiones menos densas, de forma irregular, en las que se puede observar marañas de fibrillas de ADN delgadas que forman los

nucleoides o "núcleos bacterianos".

Dado que no existe membrana alguna circundando al nucleoide, las células procarióticas siempre pueden distinguirse de las eucarióticas por esta

característica.

En todas las células procarióticas se presentan cuatro componentes celulares: plasmalema, ribosomas, citoplasma y nucleoide. Todas las demás características se presentan sólo en algunos procariontes. Los

plegamientos internos del plasmalema existen solo en algunos procariotes y la pared celular esta ausente en algunos organismos (micoplasmas).

Algunos procariotas forman esporas, pero la mayoría de ellos no; algunos se mueven por medio de flagelos pero muchos otros no.

Composición química de la célula procariota

El contenido en agua de una célula vegetativa bacteriana típica es de un mucho menor que el de los eucariotas (que ronda el 90%).

Una célula de Escherichia coli, creciendo de forma equilibrada en un medio a base de glucosa y sales minerales, a 371C, tiene la composición:

tipo de componente porcentaje sobre peso

seco

Proteína 55.0

ARN 20.5

ADN 3.1

Lípidos 9.1

Lipopolisacárido 3.4

Peptidoglucano 2.5

Glucógeno 2.5

total macromoléculas: 96.1

Pequeñas moléculas

orgánicas: 2.9

iones inorgánicos: 1.0

Tamaño de las procariotas

El tamaño es un parámetro que está determinado genéticamente, pero los valores

concretos para cada raza o cepa de bacterias vienen influidos por una serie de condiciones ambientales (nutrientes, sales, temperatura, tensión superficial, etc.).

Las bacterias presentan un pequeño tamaño, por lo general menor que el de una

célula eucariótica típica. (Obsérvese en el esquema la comparación entre el tamaño de una bacteria típica como Escherichia coli (0.5 x 2 ð m) y el de una célula eucariota).

Diferencias entre Procariotas y Eucariotas

Características Procariontes Eucariontes

Tamaño celular De 1-10 micras De 10 a 100 micras

Sistema Genético DNA no asociado a DNA asociado a proteínas, proteínas, nucleoide núcleo delimitado por una

no delimitado por membrana membranas

Membranas internas Transitorias si están Numerosos tipos y presentes diferenciaciones: cloroplasto, mitocondria, etc.,

Formación de tejidos Ausente Presente en muchos grupos

División celular Fisión binaria, gemación Diversas formas mitosis,

meiosis

Sistema sexual Transferencia Genomas gaméticos asociados unidireccional desde el a la meiosis

donador hasta el receptor

Orgánulos asociados Flagelos simples en Cilios o flagelos complejos bacterias

Nutrición Principalmente Absorción, fotosíntesis

Absorción y algunos

fotosintetizadores

(IMAGEN CÉLULA PROCARIOTA)

3.2.CÉLULA EUCARIOTA

Etimológicamente, eucariota significa núcleo verdadero (eu: verdadero, carios: núcleo). Es una célula más evolucionada que la procariota. Posee membrana

nuclear y una serie de orgánulos de la que carece la otra. Se encuentran en los animales y los vegetales. Excepción hecha de las algas cianofíceas.

Los organismos eucariotas son unicelulares o pluricelulares, pero en todo caso sus células tienen sus genes organizados en diferentes unidades concretas, los

cromosomas, que están encerrados en el interior de un núcleo; además de ribosomas tienen organizados, especialmente las mitocondrias y los plastos. Son

los protozoos y protofitas, las plantas, los hongos y los animales. Es el resultado de una evolución de la célula procariota, a la que se le han ido incorporando sucesivamente tres clases de bacterias de vida libre que se convirtieron en

endosimbiontes y, consiguientemente, en partes integrantes de la célula eucariota: las mitocondrias, los flagelos y los plastos. Las células eucariotas difieren mucho

entre sí, según sean de animales o vegetales. En una célula eucariota distinguimos, primeramente, una masa interna llamada protoplasma, rodeada de una membrana celular. El protoplasma es un sistema coloidal muy complejo de

carácter hidrófilo, formado por agua, hidratos de carbono, prótidos, lípidos y sales

minerales En medio del protoplasma se distingue un orgánulo mayor que los demás, y separado del resto por una membrana, es el núcleo. El protoplasma

inferior se llama carioplasma, y el restante citoplasma. Dentro del citoplasma se encuentran una serie de gránulos de la célula de distinta misión.

Toda esta morfología y organización de la célula eucariótica de la célula se

explicará detalladamente a continuación , no olvidando los órganos locomotores que algunas poseen.

Aunque existen muchos cientos de tipos de células eucariotas, todas ellas tienen una serie de características comunes que corresponderían al de una célula

prototipo. Tal célula prototipo estaría compuesta por cinco.

Organización de la célula Eucariota:

A -Membrana plasmática o celular: es la membrana que separa el contenido de

la célula del exterior

La membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la

célula.

En la composición química de la membrana entran a formar parte lípidos, proteínas y glúcidos en proporciones aproximadas de 40%, 50% y 10%,

respectivamente. Estos componentes presentan movilidad, lo que confiere a la membrana un elevado grado de fluidez.

Los constituyentes más abundantes de las membranas celulares son los

fosfolípidos y las proteínas. La molécula de un fosfolípido tiene una cabeza polar hidrófila y una cola constituida por dos cadenas hidrófobas de ácidos grasos. En medio acuoso, los

fosfolípidos muestran una tendencia a formar espontáneamente una bicapa para mantener los extremos hidrófobos alejados del agua. Las membranas presentan una estructura de mosaico fluido.

Las proteínas de la membrana son de dos tipos: - las proteínas integrales que están embebidas en la bicapa de fosfolípidos y

- las proteínas periféricas asociadas a la membrana .

Por el aspecto y comportamiento el modelo de membrana se denomina "modelo de mosaico fluído" .

Funciones de la membrana plasmática

Regula el pasaje de sustancias hacia su exterior y viceversa:

La incorporación de nutrientes y la eliminación de deshechos, se hace en muchos

casos atravesando la membrana plasmática. Este transporte es posible mediante la propia membrana.

En otros casos, sobre todo en los de célula libre (organismos unicelulares) o

cuando el tamaño de las partículas no permiten que pasen a través de la membrana, esta se deforma, englobando las partículas. En células animales que

usan como alimento a nutrientes complejos, es necesario someterlo previamente a una transformación (digestión) para convertirlos en sustancias más simples que puedan atravesar la membrana celular.

La membrana plasmática es capaz de detectar cambios del ambiente:

Las células responden a los estímulos de forma muy variada, pero la mayor parte

responde con un movimiento o con la elaboración de algún producto (secreción). En ellos participa la membrana plasmática y el citoplasma. Los movimientos

celulares pueden dar lugar al desplazamiento de toda la célula, es decir a su locomoción; o bien quedar reducidos a cambios de posición de algunas de sus partes. El tipo de movimiento originado puede ser muy variable: por emisión de

seudópodos, por cilios, por flagelos; incluso movimientos endocelulares que afectan al citoplasma celular.

La membrana plasmática aísla y protege a la célula del medio externo:

En este caso actúa como una verdadera muralla, en algunos casos permitiendo o

no que entren sustancias, esto va a determinar si la membrana es permeable (si deja pasar a las sustancias), impermeable (si no deja pasar sustancias) y

semipermeable si es una combinación de ambas.

B. Citoplasma y citosol: el citoplasma es el contenido celular localizado entre

Membrana y el núcleo. El citosol es la porción semifluida del citoplasma, el fluido intracelular, compuesto por nutrientes, iones, proteínas solubles y otras pequeñas moléculas que participan en las diferentes fases del metabolismo celular. Los

orgánulos y las inclusiones están en suspensión en el citosol.

El citoplasma está rodeado por la membrana y formado por la hialoplasma en las células animales o citosol en las vegetales. El citosol o hialoplasma es la región no

particulada que se extiende entre la membrana celular y el núcleo. La porción semifluida del citoplasma o líquido intracelular contiene en suspensión varios

orgánulos como: mitocondrias, plastidios, retículo endoplásmico, dictiosomas y numerosas sustancias disueltas. Además existe la matriz citoplasmática. Esta última es la sustancia en la cual todos los orgánulos y sistemas de membranas

están suspendidos. La matrix citoplasmática se encuentra en constante movimiento, a este movimiento se le llama ciclosis. La importancia de ciclosis es

que facilita el intercambio de materiales dentro de la célula (intracelular) y entre la célula y su ambiente.

Físicamente es un líquido viscoso no homogéneo, transparente, con aspecto

gelatinoso que contiene partículas suspendidas y una serie de filamentos y túbulos que forman el citoesqueleto.

Desde el punto de vista químico el citosol está compuesto por un 75-95% de agua,

siendo el resto sales minerales (2%), proteínas, carbohidratos, lípidos y sustancias inorgánicas. Estas últimas, así como algunos azúcares sencillos y aminoácidos

solubles en agua están en solución. Las moléculas más grandes, como las proteínas, el glucógeno, etc, están en forma de coloides. Al llegar cargas eléctricas, se repelen unas de otras y de esta manera permanecen separadas.

El citosol es el medio en el que muchas reacciones bioquímicas tienen lugar.

Recibe los reactivos del líquido extracelular y obtiene la energía necesaria

descomponiendo algunos de ellos.

C. Orgánulos: son estructuras altamente organizadas de formas y funciones

específicas los principales que podemos encontrar son:

· Retículo endoplasmático rugoso: Características: Presenta una imagen

semejante a la del R.E.L, es decir bolsas aplanadas y túbulos membranosos interconectados, pero se diferencia del anterior en que sus membranas están cubiertas en su superficie externa por ribosomas y polisomas. Los ribosomas y

polisomas están adheridos a la membrana por su subunidad mayor.

La extensión y distribución mayor del R.E.R. es variables y depende de la actividad metabólica particular de la célula.

El R.E.R. también es llamado ergastoplasma o sustancia basófila; en las células nerviosas se lo denomina sustancias tigroide o corpúsculos de Nissl.

Funciones:

Circulación intracelular de sustancias que no se liberan al citoplasma;

Síntesis de proteínas: esta función es llevada a cabo en los ribosomas adosados a sus membranas. Las proteínas formadas entran a los sacos

membranosos, y siguen circulando por el sistema vacuolar citoplasmático. Las proteínas que se producen en el R.E.G. son de dos tipos:

Enzimas hidrolíticas que van a formar parte de los lisosomas.

Proteínas de secresión, a las que también el aparato de Golgi proveerá de

una membrana para su salida de la célula.

El R.E.R. está muy desarrollado en aquellas células con gran actividad secretora

de proteínas, como los plasmocitos que fabrican anticuerpos, las células

pancreáticas que fabrican enzimas digestivas, plasmáticas, etc.

· Retículo endoplasmático liso: Se presenta como una serie de casos o bolsas

aplanadas y túbulos membranosos, cuya localización y extensión es variable, y depende de la actividad metabólica particular de la célula.

Al Microscópio Electrónico se observa que cada bolsa o túbulo está constituido por

una unidad de membrana que limita la cavidad; ésta puede ser prácticamente virtual o mostrarse ocupada por material que está circulando por e l retículo. La membrana que constituye casos y túbulos es bastante semejante en composición

química, ultraestructural y dimensiones a la membrana plasmática, pero presenta asociadas una gran cantidad de enzimas para sus funciones específicas.

Funciones:

Circulación intracelular de sustancias que no se liberan al hialoplasma;

Síntesis de lípidos: esteroides, fosfolípidos, triglicérido;

Detroxificación de ciertas drogas, es decir, anulación de sus efectos

farmacologícos por modificaciones en su estructura química. Por ejemplo, la administración de barbitúricos hace que se desarrolle considerablemente

el R.E.L. de los hepatocitos, encargados de desdoblar esos fármacos.

En células musculares estriadas recibe el nombre de retículo sarcoplásmico y presenta una disposición muy

·Ribosomas: Son orgánulos presentes en células eucariotas y procariotas. Los

ribosomas son pequeñas partículas de forma esférica que contienen RNA-ribosómico (rRNA) y proteínas ribosomales y que reciben su nombre por su

alto contenido en ácido riboucleico. El rRNA es sintetizado por el DNA en el

nucleolo.

Tienen forma de elipsoide suavemente alargado y no son visibles al microscopio óptico; su tamaño en seco es de 170Å x 170Å x 200Å El número de ribosomas en

cada célula es de 100.000 (no es una cifra estable).

Estructuralmente, el ribosoma consta de dos subunidades, una de doble tamaño que la otra, fácilmente disociables y aislables por ultracentrifugación, que se caracterizan por sus coeficientes de sedimentación. Con frecuencia, los ribosomas

se asocian entre ellos para formar complejos denominados polirribosomas o polisomas.

Funcionalmente, los ribosomas desempeñan una función biológica muy importante

ya que son el soporte activo de la síntesis proteica celular. Estos intervienen en la unión del mRNA, del tRNA y en la formación del enlace peptídico durante la

síntesis del ribosoma de las paredes celulares.Algunos ribosomas se encuentran libres en el citoplasma, mientras que otros se encuentran adosados a la membrana del retículo endoplásmico rugoso. Lo más común es que se encuentre

en ambos sitios a la vez. Los primeros sintetizan o fabrican proteínas que son utilizadas en el interior de la célula (como la actina que es incorporada al

citoesqueleto o el citocromo C que es enviado a las mitocondrias); mientras que los segundos sintetizan proteínas que serán incorporadas a la membrana citoplasmática o exportadas a otras células. La asociación de los ribosomas con el

retículo endoplásmico rugoso se le denomina el ergatoplasma.

En cuanto a composición podemos distinguir dos tipos de componentes:

Componentes de alto peso molecular, que son los ácidos ribonucleicos y las proteínas. Contienen en la célula eucariota un 50% de ARN y un 50% de

proteínas.

Componentes de bajo peso molecular, que son los iones de magnesio y las di y poliaminas. Los iones magnésicos son necesarios para la integridad estructural del

ribosoma; su falta conduce a la disociación de las subpartículas y a la degradación enzimática de RNA ribosómico.

Aparato de Golgi: Es un orgánulo común a todas las células eucariotas y está

especialmente desarrollado en aquellas que tienen actividad secretora. El aparato de Golgi esta constituido por escamas de 1 a 3 micras de diámetro.

Está constituido por una serie de cavidades planas paralelas, delimitadas por una membrana, en cuya periferia hay unas vesículas llamadas asimismo de Golgi.

La función del aparato de Golgi consiste en el aislamiento dentro del citoplasma y

mediante una membrana, de algunas sustancias, con el fin de llevarlas del interior del propio citoplasma a su parte exterior

Así, pues, el aparato de Golgi interviene en las secreciones y las excreciones

celulares y protege a la célula de la acción tóxica de determinadas sustancias.

·Mitocondrias: Las mitocondrias son orgánulos granulares y filamentosos, o

también de forma alargada u ovalada, que se encuentran como flotando en el

citoplasma de todas las células eucariotas y que están presentes tanto en células vegetales como en células animales. Aunque su distribución dentro de la célula es generalmente uniforme, existen numerosas excepciones. Por otro lado, las

mitocondrias pueden desplazarse de una parte a otra de la célula. Las mitocondrias se encuentran en constante movimiento dentro de la célula, para así

proveer el ATP necesario en el sitio necesario. Como los plastos y demás plastidios, gozan de cierta autonomía dentro de la célula, se multiplican

independientemente por división hasta coexistir centenares en una misma célula,

e incluso hay pruebas de que no les falta su genética propia. Pero sería demasiado decir que se trata de organismos extraños, cuyas relaciones con el

conjunto celular se reduzca a simbiosis. El tamaño es también variable, pero es frecuente que el diámetro varíe de 0,3 a 0,8 micras, y de longitud, de cinco micras o más.

La cantidad de mitocondrias en la célula varía dependiendo de la demanda por ATP de la célula. En promedio, hay unas 2000 mitocondrias por célula, pero las células que desarrollan trabajos intensos, como las musculares, tienen un número

mayor que las poco activas, como por ejemplo las epiteliales; varía según la actividad de la célula.

Junto con los cloroplastos, se incluyen en el conjunto de orgánulos celulares

llamados plastidios, y como aquellos, son centrales generadoras de energía vital en forma de ATP.

El microscopio electrónico ha revelado que la mitocondria consta de dos membranas cuya composición es similar a la membrana plasmática y tienen cada

una unos 185Å de espesor. Está rodeada por una membrana mitocondrial externa, lisa, dentro de la cual hay otra estructura membranosa, la membrana mitocondrial

interna, que emite pliegues hacia el interior para formar las llamadas crestas mitocondriales. Éstos a su vez se encuentran tapizadas de pequeños salientes denominados partículas elementales. La importancia de éstas es que aumenta el

área superficial disponible para llevar a cabo más trabajo en menos espacio. La envoltura externa es relativamente poco accidentada, pero la interna se repliega y

avanza por toda la cavidad formando caprichosos rizos, tabiques y túbulos.

Todos estos accidentes se conocen como crestas mitocondriales, y su misión es aumentar la superficie activa de las mitocondrias. La doble membrana mitocondrial es de naturaleza fosfolípido - proteínica, y seguramente se reduce al modelo

general de unidad de membrana.

Distintos análisis han demostrado la existencia de pequeñas cantidades de ácidos nucleicos..Entre las dos membranas mitocondriales queda un espacio llamado

cámara externa, mientras que la cámara interna o cavidad central es un espacio limitado por la membrana por la membrana mitocondrial interna, que se encuentra

llena de una material denominado matriz mitocondrial.

· Función:

Las mitocondrias son los orgánulos encargados de la respiración celular; entendiendo por respiración celular un conjunto de reacciones químicas que producen energía (haciendo un símil serían centrales productoras de energía).

Constituyen los orgánulos generadores de energía para la célula.

Tomando las debidas precauciones se pueden separar mitocondrias intactas, y lo

que es más, activas, con el equipo completo de enzimas y complejos capaces de oxidar sustancias para obtener electrones, y a expensas de la energía libre de

éstos generar ATP. Más todavía, el fraccionamiento racional de las mitocondrias ha permitido descomponer el proceso en partes, ensayar su reconstrucción, y aventurar modelos que expliquen a nivel molecular los mecanismos íntimos de la

respiración.

Los pliegues de la membrana interna (las crestas) constituyen la superficie membranosa que contiene las proteínas enzimáticas encargadas de llevar a cabo las reacciones químicas que se conocen como respiración celular.

En las crestas mitocondriales es donde tiene lugar el transporte de electrones a lo largo de la cadena de citocromos, hasta su cesión final al oxígeno. Cada pareja de

electrones que se ceden significan la formación de una molécula de agua y sobre todo de tres moléculas de ATP.

En las verrugas de la membrana externa estarían localizadas ciertas partículas responsables de reacciones oxidativas, como las que se forman en el Ciclo de

Krebs. Estas reacciones representan un suministro o flujo constante de electrones energéticos que a través de moléculas de piridin-nucleótido pasan a la membrana

interna.

En el interior de las mitocondrias, localizadas en distintas porciones, se han podido identificar las enzimas que intervienen en el ciclo de Krebs, así como las que

participan en las cadenas de transporte de electrones y la fosforificación oxidativa. Esto ha hecho que se compare a las mitocondrias con calderas en las que los seres vivos queman (oxidan) diferentes componentes para recuperar la energía

que contienen y convertirla en ATP (ácido adenosín trifosfótico). Por ejemplo, en presencia de oxígeno (comburente), el catabolismo de la glucosa (combustible) origina ATP que sería energía más CO2 + H20. Algunas células muy activas como

las musculares tienen un gran número de mitocondrias para generar grandes cantidades de ATP.

Las mitocondrias contienen su propio DNA llamado DNA mitocondrial, que les

permite autoreplicarse y sintetizar sus propias proteínas.

Es muy probable que la mayoría de las mitocondrias, si no todas, se originen por fragmentación de otras ya existentes, antes de la división celular.

· Lisosomas: Los lisosomas tienen una estructura muy sencilla, semejantes a

vacuolas, rodeados solamente por una membrana, contienen gran cantidad de enzimas digestivas que degradan todas las moléculas inservibles para la célula.

Funcionan como "estómagos" de la célula y además de digerir cualquier sustancia

que ingrese del exterior, vacuolas digestivas (figura, números 4 y 5 ), ingieren

restos celulares viejos para digerirlos también (número 3), llamados entonces

vacuolas autofágicas

Llamados "bolsas suicidas" porque si se rompiera su membrana, las enzimas encerradas en su interior, terminarían por destruir a toda la célula.

Los lisosomas se forman a partir del Retículo endoplásmico rugoso (número 1)y

posteriormente las enzimas son empaquetadas por el Complejo de Golgi (número 2)

Son vesículas englobadas por una membrana que se forman en el aparato de

Golgi y que contienen un gran número de enzimas digestivas (hidrolíticas y proteolíticas) capaces de romper una gran variedad de moléculas. La carencia de algunas de estas enzimas puede ocasionar enfermedades metabólicas como la enfermedad de Tay-Sachs

Las enzimas proteolíticas funcionan mejor a pH ácido y, para conseguirlo la membrana del lisosoma contiene una bomba de protones que introduce H+ en la

vesícula. Como consecuencia de esto, el lisosoma tiene un pH inferior a 5.0.

Las enzimas lisosomales son capaces de digerir bacterias y otras sustancias que entran en la célula por fagocitosis, u otros procesos de endocitosis.

Eventualmente, los productos de la digestión son tan pequeños que pueden pasar

la membrana del lisosoma volviendo al citosol donde son recicladas

Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar los diferentes orgánulos de la célula, englobándolos, digiriéndoles y liberando sus componentes en el citosol.

De esta forma los orgánulos de la célula se están continuamente reponiendo. El proceso de digestión de los organuelos se llama autofagia. Por ejemplo, las

células hepáticas se reconstituyen por completo una vez cada dos semanas. Otra función de los lisosomas es la digestión de detritus extracelulares en heridas y

quemaduras, preparando y limpiando el terreno para la reparación del tejido.

·Peroxisomas: Están presentes en las células eucariotas y pueden encontrarse

dispersos por el citoplasma o bien estrechamente relacionados con otros

orgánulos como mitocondrias o cloroplastos.

Son orgánulos rodeados de una membrana que poseen forma y dimensiones variables, y que contienen: enzimas oxidadas y enzima catalasa.

Los peroxisomas son orgánulos que contienen enzimas en los que se utiliza

oxígeno para eliminar átomos de hidrógeno de determinados sustratos. Como resultado de esta oxidación en unos caso se obtienen agua y en otros peróxido de hidrógeno. Esta última sustancia es muy tóxica para la célula, por lo que se

precisa la actividad de la enzima catalasa, que degrada el peróxido de hidrógeno y

produce agua y oxígeno.

Vacuolas: Son orgánulos característicos de las células vegetales aunque también

pueden existir en células animales. Son cavidades que contienen diversos líquidos

menos densos que el resto del protoplasma. Se separan del citoplasma por la membrana de la vacuola llamada tonoplasma o tonoplasto, y su contenido se

llama jugo celular o savia celular. Tiene su origen en el retículo endoplasmático, dentro del cual lo estudian algunos autores y tienen importancia por sus fenómenos de absorción. El jugo celular es una disolución acuosa de sustancias

muy variadas, sales, azúcares y proteínas; algunas de las cuales cristalizan, encontrándose en forma sólida, bien dentro de las vacuolas, o quedando libres en

el citoplasma; entonces reciben el nombre de inclusiones.

En células vegetales:

La cantidad de vacuolas en la célula depende del grado de madurez de la célula, mientras más madura o diferenciada esté la célula, menor cantidad de vacuolas encontraremos en ella. En las células maduras la vacuola puede ocupar hasta un

90% del volumen. En las células vegetales jóvenes existen varias vacuolas de pequeño tamaño, por contra en las adultas hay 1 ó 2 vacuolas grandes que

ocupan gran parte del citoplasma desplazando el núcleo a la perifería.

Las vacuolas contienen agua, sustancias de reservas (almidón, grasas, proteínas) y las vacuolas de las células de los pétalos contienen pigmentos o sustancias

coloreadas.

En células animales:

Cuando existen son pequeñas, escasas y pueden ser de dos tipos:

Vacuolas digestivas, que son las que se forman por el proceso de endocitosis se encargan de digerir las sustancias sólidas que las células fagocitaron.

Vacuolas pulsátiles, que regulan el contenido de agua dentro de la célula (éstas existen por ejemplo en los paramecios). Propias de los protozoos se encargan de mantener la posición osmótica del protoplasma celular.

Con vacuola se desarrolla la Presión de Turgor (presión que ejerce el movimiento

del agua dentro de la célula). La Presión de Turgor es importante para mantener la rigidez de la célula. El tonoplasto juego un papel importante en el transporte activo

de ciertos iones hacia el interior de la vacuola reteniéndolos allí. Esto hace que en la vacuola se almacenen grandes cantidades de iones. Las vacuolas tienden a ser ácidas, por ejemplo, las vacuolas de las cítricas son ácidas y responsables del

sabor amargo de la fruta. Las funciones de las vacuolas son: almacenar productos

del metabolismo (por ejemplo proteínas de reserva en semillas), remover

productos secundarios tóxicos (ejemplo la nicotina), almacenar pigmentos solubles en agua como las antocianinas (color azul, violeta y rojo) que son responsables

del color azul y rojo en muchos vegetales, frutas y flores; además las vacuolas están envueltas en el rompimiento de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula. Organelos enteros pueden ser depositados y

degradados por las vacuolas. Por su actividad digestiva se compara con los lisosomas en células animales.

·Citocentro: Es un orgánulo de aspecto variable dentro de la misma célula, pero

que representa un gránulo central o centríolo con frecuencia dividido en dos (diplosomas) y rodeándole un espacio esferoidal o centrosfera de la que parten

una serie de filamentos o aster. Al microscopio electrónico se demostraría este confuso esquema. El centríolo está formado por dos órganos cilíndricos cruzados en ángulo recto. En las paredes de estos cilindros hay nueve grupos de dos o tres

microtúbulos longitudinales.

Estos dos cilindros se dividen en dos cada uno, para formar los diplosomas. (Estos son cuatro ci lindros agrupados en dos dobletes separados). La centrosfera y el

aster no constituyen parte integrante del centríolo; son alteraciones del citoplasma, inducidas por la actividad de aquél. El centríolo es un órgano matriz de la célula, que provoca los movimientos en los cromosomas en la división celular, y el

movimiento de los órganos vibrátiles de ciertas células. Estos órganos son los cilios y flagelos, cuya estructura es muy similar a la de los cilindros componentes

del centríolo.

·Citoesqueleto: El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos del citosol que

ocupa el interior de todas las células animales y vegetales. Adquiere una relevancia especial en las animales, que carecen de pared celular rígida, pues el

citoesqueleto mantiene la estructura y la forma de la célula. Actúa como bastidor para la organización de la célula y la fijación de orgánulos y enzimas. También es

responsable de muchos de los movimientos celulares. En muchas células, el citoesqueleto no es una estructura permanente, sino que se desmantela y se reconstruye sin cesar. Se forma a partir de tres tipos principales de filamentos

proteicos: microtúbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios, unidos entre sí y a otras estructuras celulares por diversas proteínas.

Los movimientos de las células eucarióticas están casi siempre mediatizados por

los filamentos de actina o los microtúbulos. Muchas células tienen en la superficie pelos flexibles llamados cilios o flagelos, que contienen un núcleo formado por un haz de microtúbulos capaz de desarrollar movimientos de flexión regulares que

requieren energía. Los espermatozoides nadan con ayuda de flagelos, por ejemplo, y las células que revisten el intestino y otros conductos del cuerpo de los

vertebrados tienen en la superficie numerososcilios que impulsan líquidos y partículas en una dirección determinada. Se encuentran grandes haces de filamentos de actina en las células musculares donde, junto con una proteína

llamada miosina, generan contracciones poderosas. Los movimientos asociados

con la división celular dependen en animales y plantas de los filamentos de actina

y los microtúbulos, que distribuyen los cromosomas y otros componentes celulares entre las dos células hijas en fase de segregación. Las células animales y

vegetales realizan muchos otros movimientos para adquirir una forma determinada o para conservar su compleja estructura interna.

·Flagelos y cilios: Algunas células tienen proyecciones del citoesqueleto que

sobresalen

de la membrana plasmática. Son apéndices móviles de algunas células de aspecto filamentoso. Están formadas por un membrana envolvente, continuación de la membrana plasmática de la célula, y de su misma constitución. En su interior

hay once fibras longitudinales rectas, dos en el centro y nueve en la zona cortical, que en realidad son dieciocho porque son dobles. En la base de cada flagelo o

cilio hay un gránulo basal que es un citocentro, cuyos nueve microtúbulos periféricos dobles son prolongación de los órganos vibrátiles. Los dos microtúbulos centrales de estos se prolongan, sin embargo en uno único. Los órganos vibráti les

se originan a partir de sus orgánulos basales, los centríolos. Estos provienen de la división del centríolo de la célula, que se desplaza para formar el flagelo o cilio

correspondiente.

Si las proyecciones son pocas y muy largas reciben el nombre de flagelos. El

único ejemplo de célula humana dotada de flagelo es el espermatozoide que lo utiliza para desplazarse.

Si las proyecciones son muchas y cortas, se denominan cilios. El ejemplo más

típicos son las células del tracto respiratorio cuyos cilios tienen la misión de atrapar las partículas del aire. Tanto los cilios como los flagelos contienen nueve

pares de microtúbulos que forman un anillo alrededor de dos microtúbulos centrales.

· Centríolo: Son dos pequeños cilindros localizados en el interior del centrosoma

(Figura1) se ha encontrado hasta ahora solamente en las células animales y en

algunos vegetales inferiores. Al microscopio electrónico, el centríolo aparece como un cilindro de unas 150 milimicras de diámetro. La porción periférica es más densa

a los electrones que la porción central, que tiene escasa densidad elect rónica. La porción periférica contiene pequeños cilindros de un diámetro que oscila entre las

15 y las 20 milimicras, orientados paralelamente al eje del cilindro mayor. . Se observa que la parte externa de los centriolos está formada por nueve tripletes de microtúbulos. La posición del centríolo suele ser fija para cada tipo de células.

Se ha observado que de un centríolo pueden surgir centríolos hijos. Éstos parecen

originarse como brotes en ángulo recto y forman, junto con el centríolo materno, una estructura denominada diplosoma, que participa en la formación del huso

acromático que se desarrolla durante la mitosis.

·Cloroplastos: Los cloroplastos son plastidios que contienen los pigmentos

verdes clorofila a y b, así como carotenoides de color anaranjado y xantofi las amarillas, son característicos de los seres fotoautótrofos, que poseen la

maquinaria enzimática para transformar la energía solar en energía química, a través de la fotosíntesis. Los cloroplastos son característicos de las células del mesófilo foliar, poseen una doble membrana que los asemeja a las mitocondrias.

Tienen una membrana externa y otra interna, el espacio delimitado por la membrana interna está ocupado por un material amorfo, parecido a un gel, rico en

enzimas, denominado estroma. Contiene las enzimas que realizan la fijación o reducción del CO2 , convirténdolo en carbohidratos, como el almidón. La membrana interna de los cloroplastos también engloba un tercer sistema de

membranas, que consta de sacos planos llamados tilacoides, en los cuales la energía luminosa se utiliza para oxidar el agua y formar ATP (compuesto rico en

energía) y NADPH (poder reductor), usados en el estroma para convertir el CO2 en carbohidratos.

En ciertas partes de los cloroplastos, los tilacoides se disponen como monedas

apiladas, denominados grana, pero en el estroma permanecen aislados.

Los cloroplastos tienen forma elíptica, con un diámetro de 5 a 10 ðm y su número puede variar de 20 a 100 por célula vegetal. Durante la ciclosis se mueven libremente en el citoplasma. Ellos responden directamente a la energía solar, para

llevar a cabo la fotosíntesis, orientándose perpendicularmente a los rayos de luz ; sin embargo sí la energía lumínica es muy fuerte , se disponen de tal forma que la

radiación incida oblicuamente, recibiendo menos luz.

Los cloroplastos se originan a partir de proplastidios, reacción ésta que es disparada por la luz, que provoca la diferenciación del plastidio, apareciendo los pigmentos y la proliferación de membranas, que origina los tilacoides y grana. Así

mismo, en el estroma del cloroplasto se encuentran pequeños pedazos circulares de ADN, dispuestos en doble hélice ; parecidos al ADN de las mitocondrias y

bacterias. El ADN del cloroplasto regula la síntesis del ARN ribosomal, del ARN de transferencia y de la Ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa-oxigenasa (RUBISCO), enzima que cataliza la fijación del CO2 en la fotosíntesis. Sin embargo, la mayoría

de las proteínas del cloroplasto, son sintetizadas en el citosol y transportadas al cloroplasto.

D. Núcleo: Orgánulo celular diferenciado rodeado por una envoltura nuclear

propio de la célula eucariota, en la que a menudo ocupa una posición central y contiene la información genética. La envoltura nuclear es una membrana doble que no es continua, sino que presenta poros. En el interior del núcleo se encuentra

un jugo o cariolinfa celular, los nucleolos (acumulaciones de ácido ribonucleico o ARN, recién sintetizado) y la cromatina, que se tiñe intensamente con

determinados colorantes. Cuando la célula se divide, o cuando está a punto de hacerlo, puede observarse que la mencionada cromatina no es otra cosa que un conjunto de filamentos que forman una especie de madeja que al desenredarse

permite vislumbrar una serie de filamentos independientes, denominados

cromosomas. Los cromosomas presentan una forma alargada y están divididos

longitudinalmente en dos mitades, las cromátidas, y presentan una estrangulación denominada centrómero. Todas las células de un mismo organismo, y aún más,

todas las células de todos los individuos de una misma especie, tienen el mismo número de cromosomas (ley de la constancia numérica de los cromosomas). Esto se explica porque los cromosomas están constituidos por una sustancia, el ácido

desoxirribonucleico o ADN, que es el soporte físico de la herencia (constituye los genes). Los nucleolos son cuerpos esféricos, únicos o múltiples, que se tiñen con

colorantes ácidos. Aunque estructuralmente son homogéneos, en nucléolos grandes puede haber engrosamientos, en número de uno a un centenar. El nucleolo se supone constituido a partir de segmentos heterocromáticos de

cromosomas y durante la mitosis adopta la forma de un huso acromático. Está desprovisto de ADN, pero su contenido en ARN es muy rico. En su fase de

reposo, presenta una membrana que le separa del citoplasma, un jugo nuclear, un retículo llamado cromatina, y unos o varios nucléolos. Durante la división celular se transforma; la membrana y el nucléolo desaparecen, y la cromatina se

diferencia en los cromosomas.

Membrana nuclear: Parece ser parte integrante de la membrana

plasmática y el retículo endoplasmático. Es doble, y su lámina exterior se

continúa a veces con la membrana del RE, por lo que el espacio que existe entre las dos se prolonga con los canales del RE. Se supone derivan de la

membrana plasmática, pero presenta unos poros considerables que no aparecen en ninguna otra estructura celular.

Jugo nuclear: Líquido que se encuentra en el interior de la membrana, en

el que se hallan sumergidos los elementos del núcleo.

Nucléolo: Cuerpo esférico que se encuentra en el interior del núcleo. A

veces es doble o hay varios. Contiene ARN.

Cromatina y cromosomas: La cromatina es una masa de largos

filamentos que forman un retículo indiferenciado. Cuando el núcleo empieza

a dividirse, estos filamentos se hacen visibles. Constituyen una serie de corpúsculos en forma de bastoncitos agrupados por parejas, llamados cromosomas. Estas parejas son homólogos, y su número y forma son fi jos

para cada especie animal y vegetal. Su conjunto y características constituyen el cariotipo de cada individuo. La especie humana tiene 46

cromosomas, la abeja 32, la cebolla 16 y la mosca de la fruta, utilizada con frecuencia para hacer experiencias en genética, 12.

E. Inclusiones: Estructuras temporales que contienen productos de secreción y

sustancias de reserva de las células. Son un amplio y variado grupo de sustancias, generalmente macromoléculas, producidas por las células. Aunque algunas pueden tener formas definidas, no están rodeadas por membranas.

Algunos ejemplos de estas inclusiones son:

Glucógeno, un polisacárido utilizado por el músculo y producido por el

hígado como reserva energética

Triglicéridos (grasas neutras) almacenados en las células grasas

(adipocitos) que son utilizados también como fuente alternativa de energía

Melanina, un pigmento producido en las células de la piel, ojos y cabello y

que protege las células de la radiación UV.

4. CÉLULA VEGETAL

La célula es la unidad biológica de todos los seres vivos.

Según la teoría celular, propuesta por Scheiden y Schwann en 1838:

Toda las formas de vida están conformadas por una o más células

Las células sólo pueden provenir de otras células

La célula es una pequeña forma de vida

La célula vegetal por ser una estructura tan pequeña se estudia con el instrumento

llamado microscopio.

La célula vegetal se caracteriza por su forma poligonal rígida (poseen caras, aristas, etc), la cual se debe a la presión que ejercen las células adyacentes.

Pueden adquirir varias formas: redondas, aciculadas (agujas), fusiformes (alargadas), isodiamétricas (diámetros iguales). Esta célula presenta dos membranas: una externa (inerte y sin vida: la pared celular) y otra externa

(sustancia viva que está adherida a la pared celular y sirve para seleccionar las sustancias que deben ingresar al protoplasma.

ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA VEGETAL

1.- PARED CELULAR: Toda célula vegetal esta delimitadapor una pared situada

externamente a la membrana plasmática, que la distingue de la célula animal más que el resto de las estructuras. La pared celular constituye un abrigo, para la célula determina su forma y es la responsable de su turgencia. La célula vegetal

esta siempre hinchada de agua desde el momento en que se encuentra inmersa en un ambiente hipotñonico, esto es, esto es un ambiente en el que la

concentración de solutos es inferior a la que se da en el interior. En estas condiciones, el agua penetra en la célula por osmosis hasta que la pared celular obstaculiza la entrada. De esta manera la célula siempre esta turgente. Privada de

la pared la célula vegetal absorbería agua de forma indefinida hasta explotar.

a.-Funciones:

Las paredes celulares desempeñan diversas funciones que en los animales estan

aseguradas por el esqueleto, la epidermis y el sistema circulatorio. Además de formar un revestimiento para todas las células sencillas y dar sostén, en su

conjunto, a la planta, conforman un sistema de canales por los que circulan los fluidos llamado apoplasto. De echo entre célula y célula, en el material que conforma la pared, queda siempre un espacio por el que circula el agua con

diversas sustancias en disolución. La turgencia de la célula relacionada con la presencia de la pared celular, permite que las plantas jóvenes erectas y que las

hojas sean amplias. La pared celular es responsable, además, del movimiento que llevan a cabo determinadas estructuras de plantas carnívoras o sensitivas.

b.- Estructura:

La primera capa que se adiciona se llama PARED PRIMARIAcuando que colinda

con la lámina media, constituida por PROTOPECTINA y CELULOSA, las micelas forman espacios, estos son plásticos o elásticos, esto permite que la célula cresca.

Cuando está finalizando el crecimiento, entonces se adiciona otra capa de pared celular pero en diferente dirección y se va volviendo más rígida, pierde su

elasticidad y asi podrá soportar las presiones internas; esta ya es PARED SECUNDARIA. A medida que se forma esta pared, disminuye la cantidad de

protopectina y aumenta la de celulosa. Por ejemplo el esclerénquima que presenta un lumen celular pequeño. Pero también puede ocurrir modificación de la pared celular por adición de otras sustancias (PARED TERCIARIA) y puede ser:

Cutinización = el protoplasma elabora CUTINA (ácidos grasos) que va a ser evacuada hacia la periferia impregnando los tejidos y dando caracteristicas de impermeabilidad (hidrófobos) pero es permeable a los gases. Constituye la

CUTICULA.

Suberificación = el protoplasma produce SUBERINA (ácido graso) que impregna todo el contorno de la pared celular provocando la muerte por inanición del

protoplasma (impermeable a los gases y agua).

Cerificación = para evitar la pérdida de aguaciertas plantas producen sustancias cerosas que se colocan en la superficie de la planta, esta cera sirve para refractar los rayos luminosos y proteger a la planta de la fuerte iluminación durante el día.

Por ejemplo las plantas suculentas contienen agua, poseen el mucílago.

Lignificación = esta dada por una sustancia que es la LIGNINA que impregna la pared celular, se halla en los vasos leñosos de árboles altos.

Gelificación = fenómeno por el cual las membranas de las células superficiales de

algunas plantas o semillas, en contacto con el agua, se hinchan formando una especie de gelatina o goma que es producida por el protoplasma de la célula.

2.- MEMBRANA CELULAR: (Membrana Plasmática) es una estructura presente

en todas las células sin excepción, como lo hemos explicado anteriormente y se puede resumir de la siguiente manera;

a.- Funciones:

Regula el intercambio (permeabilidad) de materiales y sustancias del interior hacia

el exterior y viceversa. Protege y mantiene la forma de la célula.

b.- Estructura:

Una membrana está compuesta básicamente de: Proteínas (20% a 70%), Lípidos (20% a 40%) y Glúcidos (el resto)

3.-CITOPLASMA: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y se puede

resumir de la siguiente forma: Sustancia hialina, incolora, refringente, que esta constituida por una capa más periférica o ECTOPLASMA, que es más rígida y

carece de gránulos. A esta zona se le llama también PLASMAGEL o CORTEZA y se comporta como un coloide y posee la propiedad de sufrir cambios de gelación y solación. El citoplasma interior o ENDOPLASMA tiene menor viscosidad y

contiene diferentes gránulos y membranas. Posee un sistema de membranas (retículo endoplasmático). La porción más importante del citoplasma se encuentra

en la matriz o citoplasma fundamental que se encuentra por fuera del sistema vacuolar; aquí se encuentran los ribosomas, enzimas solubles, proteinas estructurales, plastidios, es decir, las inclusiones inanimadas y las vivas.

4. ORGANÚLOS: El punto cuatro ha sido explicado ya anteriormente con todos

sus diferentes organúlos y se puede resumir de la siguiente forma: Son formaciones diferenciadas en el citoplasma con una forma y función característica.

Exiten diferentes tipos de organúlos:.

-PLASTIDIOS: Son organúlos de cuerpo muy plástico y pueden adquirir diversas formas; se caracterizan por la presencia de pigmentos y por la capacidad de sintetizar y acumular sustancias de reserva. Su estructura consta de una doble

membrana y una matriz que contiene enzimas y coenzimas (plasma plastidial). Son de tres tipos:

· Cloroplastos: Este Punto ha sido explicado ya anteriormente y se puede resumir

de la siguiente forma: Se caracterizan por tener color verde y esto se debe a la presencia de clorofila que es un producto heterogéneo compuesto por dos

pigmentos verdes (clorofila a y b) y dos pigmentos carotenoides no verdes (caroteno y xantófila). Presentan una membrana interna que esta diversificada en sáculos (tilacoides), al conjunto de sáculos se les denomina GRANUM y al

conjunto de estos, GRANA. La clorofila se encuentra en los CUANTOSOMAS y estos a su vez en las paredes internas de los tilacoides. Este organelo tiene como

función, intervenir directamente en el proceso de la FOTOSINTESIS (s íntesis de carbohidratos).

· Cromoplastos: Son plastidios que forman pigmentos diferentes al verde, como

por ejemplo: caroteno (ají), licopeno (tomate).

· Leucoplastos: Son plastidios incoloros presentes en todas las células excepto en la epidermis; su función es la de sintetizar sustancias ergásticas del metabolismo.

Pueden ser:

· Amiloplastos: transforman la glucosa en almidón de reserva siendo el hilio la primera molécula de almidón que se presenta y las demás se depositan alrededor

de este hilio en forma concéntrica.

b.- CONDRIOSOMAS: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y se puede resumir de la siguiente forma: No visibles al microscopio óptico pero si con colorantes. Se les conoce como MITOCONDRIAS (redondeados),

CONDRIOCONTOS (alargados) y CONDRIOMITES (en forma de rosario). Presentan una doble membrana en el que la interna presenta pliegues llamados

crestas; en la matriz mitocondrial se dan procesos bioquímicos en los que intervienen enzimas y coenzimas a través del CICLO DE KREBS y de la CADENA RESPIRATORIA. Su función es la de producir energía bajo la forma de

ATP.

C-APARATO DE GOLGI: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y se puede resumir de la siguiente forma: llamado también DICTIOSOMAS, consiste en

una fila de vesículas o cisternas aplanadas ligeramente dilatadas en los bordes y estas se encuentran en el citoplasma sin una polarización definida. Su función es

la de elaborar sustancias que excretan al medio externo e intervienen en el proceso de división celular con la formación de la placa celular.

d.- CENTROSOMAS: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y se puede resumir de la siguiente forma: Llamados DIPLOSOMAS, son organelos

citoplasmáticos dobles, de cuerpo cilíndrico y perpendiculares entre si. Su ubicación es cerca del núcleo y se les atribuye funciones en la reproducción

(formación del huso acromático), movimiento del cuerpo basal de cilios y flagelos y de los bastones de melanina de la retina. No están presentes en plantas superiores.

e.- NUCLEO: Este punto ha sido explicado ya anteriormente y se puede resumir

de la siguiente forma: Llamado también el "laboratorio biosintético de la célula". Su posición dentro de la célula puede variar pues existen corrientes citoplasmáticas

que lo cambian de lugar (ciclosis). Posee una membrana externa o CARIOTECA que es porosa y en estos poros descansan los tubos del sistema endoplasmático; en el interior se encuentra el plasma nuclear o CARIOLINFA y en este se

encuentran dos cuerpecitos ópticamente esféricos y refringentes, los NUCLEOLOS que son reservorios de ARN.

La función del núcleo es la de transmitir los caracteres hereditarios, gobernar la

biosíntesis de la célula, las interrelaciones con el medio y el metabolismo de la célula.

f. VACUOLA: Compartimento delimitado por el TONOPLASTO que es

semipermeable, y que tapiza o envuelve al jugo celular en el que se encuentran sustancias disueltas como electrolitos, minerales, agua, que son producto del

metabolismo celular. Pueden ser en número de uno (en células adultas) o varias (células jóvenes). Su función es la de intervenir en el equilibrio osmótico de la célula con el medio externo.

5. CÉLULA ANIMAL

Las estructuras internas de la célula animal están separadas por membranas.

Destacan las mitocondrias, orgánulos productores de energía, así como las membranas apiladas del retículo endoplasmático liso (productor de lípidos) y rugoso (productor de proteínas). El aparato de Golgi agrupa las proteínas para

exportarlas a través de la membrana plasmática, mientras que los lisosomas contienen enzimas que descomponen algunas de las moléculas que penetran en

la célula. La membrana nuclear envuelve el material genético celular.

Las partes que destacan de la célula animal ya están explicadas anteriormente y se pueden resumir de la siguiente forma:

1) Membrana Celular: Es el limite externo de la célula formada por fosfolipido y su función es delimitar la célula y controlar lo que sale e ingresa de la célula.

2) Mitocondria: diminuta estructura celular de doble membrana responsable de la conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que desempeñan,

llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula.

3) Cromatina: complejo macromolecular formado por la asociación de ácido

desoxirribonucleico o ADN y proteínas básicas, las histonas, que se encuentra en

el núcleo de las células eucarióticas.

4) Lisosoma: Saco delimitado por una membrana que se encuentra en las células con núcleo (eucarióticas) y contiene enzimas digestivas que degradan moléculas complejas. Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir las

enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares.

5) Aparato de Golgi: Parte diferenciada del sistema de membranas en el interior

celular, que se encuentra tanto en las células animales como en las vegetales.

6) Citoplasma: El citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo el

núcleo. Engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos, como se describirá más adelante.

7) Nucleoplasma: El núcleo de las células eucarióticas es una estructura discreta

que contiene los cromosomas, recipientes de la dotación genética de la célula. Está separado del resto de la célula por una membrana nuclear de doble capa y

contiene un material llamado nucleoplasma. La membrana nuclear está perforada por poros que permiten el intercambio de material celular entre nucleoplasma y citoplasma.

8) Núcleo: El órgano más conspicuo en casi todas las células animales y vegetales

es el núcleo; está rodeado de forma característica por una membrana, es esférico y mide unas 5 µm de diámetro. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y

proteínas están organizadas en cromosomas que suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los cromosomas están muy retorcidos y enmarañados y es difícil identificarlos por separado.

9) Nucleolo: Estructura situada dentro del núcleo celular que interviene en la

formación de los ribosomas (orgánulos celulares encargados de la síntesis de proteínas). El núcleo celular contiene típicamente uno o varios nucleolos, que

aparecen como zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular. No están separados del resto del núcleo por estructuras de membrana.

10) Centriolos: Cada una de las dos estructuras de forma cilíndrica que se

encuentran en el centro de un orgánulo de las células eucarióticas denominado centrosoma. Al par de centriolos se conoce con el nombre de diplosoma; éstos se disponen perpendicularmente entre sí.

11) Ribosoma: Corpúsculo celular que utiliza las instrucciones genéticas

contenidas en el ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias específicas de aminoácidos y formar así proteínas. Los ribosomas se encuentran en todas las

células y también dentro de dos estructuras celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi todos flotan libremente en el citoplasma (el contenido celular situado fuera del núcleo), pero muchos están enlazados a redes de túbulos

envueltos en membranas que ocupan toda la masa celular y constituyen el llamado retículo endoplasmático.

12) Reticulos Endoplasmaticos (RE): También retículo endoplásmico, extensa red

de tubos que fabrican y transportan materiales dentro de las células con núcleo (células eucarióticas). El RE está formado por túbulos ramificados limitados por membrana y sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma (contenido

celular externo al núcleo) y se conectan con la doble membrana que envuelve al núcleo. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso.

12.1)RE Rugoso: La superficie externa del RE rugoso está cubierta de diminutas

estructuras llamadas ribosomas, donde se produce la síntesis de proteínas.

Transporta las proteínas producidas en los ribosomas hacia las regiones celulares

en que sean necesarias o hacia el aparato de Golgi, desde donde se pueden exportar al exterior.

12.2)RE Liso: El RE liso desempeña varias funciones. Interviene en la síntesis de

casi todos los lípidos que forman la membrana celular y las otras membranas que rodean las demás estructuras celulares, como las mitocondrias.

Las células especializadas en el metabolismo de lípidos, como las hepáticas,

suelen tener más REliso.

El RE liso también interviene en la absorción y liberación de calcio para mediar en algunos tipos de actividad celular. En las células del músculo esquelético, por ejemplo, la liberación de calcio por parte del RE activa la contracción muscular.

13) Membrana Plasmática: La membrana plasmática de las células eucarióticas es una estructura dinámica formada por 2 capas de fosfolípidos en las que se embeben moléculas de colesterol y proteínas. Los fosfolípidos tienen una cabeza

hidrófila y dos colas hidrófobas. Las dos capas de fosfolípidos se sitúan con las cabezas hacia fuera y las colas, enfrentadas, hacia dentro. Es decir, los grupos

hidrófilos se dirigen hacia la fase acuosa, los de la capa exterior de la membrana hacia el líquido extracelular y los de la capa interior hacia el citoplasma.

(IMAGEN CÉLULA ANIMAL.)

6. LA RESPIRACIÓN CELULAR

En las células vegetales la respiración se realiza partir de la glucosa obtenida en la

fotosíntesis. En las animales se realiza partir de la glucosa obtenida al ingerir los alimentos.

En ambas el proceso tiene las mismas características, el objetivo es la obtención de ATP (energía) y NADPH (moléculas que puedan trasladarse por la célula

proporcionando energía a las diferentes actividades celulares.

La respiración necesita:

Monómeros de la grandes biomoléculas (glucosa).

Moléculas transportadoras de electrones la sustancia que finalmente acepta es el oxigeno.

Un espacio cerrado para que se lleve acabo la transferencia de electrones

este espacio es la mitocondria.

En el citoplasma se encuentran dos moléculas de ATP y en la mitocondria se

produce moléculas de agua.

7.CICLO CELULAR Y DIVISIÓN CELULAR

EL CICLO CELULAR

Las células pasan por un ciclo que comprende dos periodos: la interfase y la

división celular. Esta ultima tiene lugar por mitosis o meiosis.

La mayoría de las células pasan la parte más extensa de su vida en interfase, durante la cual duplican su tamaño y el contenido cromosómico.

El ciclo celular puede ser considerado como una compleja serie de fenómenos que

culminan cuando el material celular se distribuye en las células hijas.

La división celular puede considerarse como la separación final de las unidades moleculares y estructurales previamente duplicadas.

DIVISIÓNCELULAR (interfase & mitosis)

La mitosis es la división celular mas citocinesis y produce dos células hi jas idénticas, los cromosomas replicados se disponen dé manera que cada célula nueva recibe un complemento completo. Por convención, se han establecido cuatro fases en el proceso de la mitosis: profase,metafase, anafase y telofase,

siendo la profase la de mayor duración; de manera que si el tiempo requerido para

una división mitótica es más o menos 10 minutos, la profase dura unos 6 minutos. Durante la interfase el material cromosómico se halla disperso formando unos finísimos fi lamentos o cordones denominados cromatina, es lo único que puede

verse en el núcleo en esta etapa.

Interfase:

La célula esta ocupada en la actividad metabólica preparándose para la mitosis.

Los cromosomas no se observan fácilmente en el núcleo, aunque una mancha oscura llamada nucleolo, pueda ser visible.la célula puede contener un par de

centríolos (o centro de organización de microtúbulos en los vegetales) los cuales son centros de organización para los microtúbulos.

Profase:

Al comienzo de la profase los cordones de cromatina se enrrollan lentamente y se

condensan adoptando una forma compacta; Esta condensación es necesaria para que posteriormente tengan lugar los complejos movimientos y la separación de los cromosomas durante las fases siguientes de la mitosis. Cuando los cromosomas

condensados se tornan visibles con el microscopio óptico, cada uno consiste en dos réplicas llamadas cromátidas. Las dos cromátidas permanecen unidas por un

área estrecha común a ambas, denominado centrómero . Dentro de esta área estrecha existen unas estructuras discoidales llamadas cinetocoros, que

contienen proteínas, donde se insertan las fibras del huso. De manera que en esta

fase los cromosomas están agrupados por parejas llamándose a cada uno de los dos que conforman el par,cromosoma homólogo, y cada cromosoma del par

está a su vez constituido por dos cromátidas unidas por el centrómero.

En las células de la mayoría de los organismos, exceptuando las plantas superiores se ven dos pares de centríolos a un lado del núcleo, fuera de la envoltura nuclear. Cada par consiste en un centríolo maduro y en un centríolo más

pequeño recién formado, perpendicular al primero.

Durante la profase los pares de centríolos empiezan a alejarse el uno del otro, y a medida que éstos se separan aparecen entre ambos pares de centríolos las fibras

del huso acromático, consistentes en microtúbulos y otras proteínas. Desde los centríolos radian otras fibras adicionales, conocidas en conjunto como áster. Para

entonces, los nucléolos por lo general han dejado de ser visibles. La envoltura

nuclear se disgrega a medida que los cromosomas se condensan. Al final de la profase, los cromosomas se han condensado por completo y ya no se encuentran

separados del citoplasma.

Al terminar la profase, los pares de centríolos están en extremos opuestos de la célula y los miembros de cada par tienen el mismo tamaño. El huso se ha formado

por completo. Es una estructura tridimensional que tiene la forma de una pelota de rugby y consiste al menos en dos grupos de microtúbulos: fibras polares o fibras continuas que van desde cada polo del huso hasta una región central a mitad de

camino entre los polos, y las fibras del cinetocoro, que son más cortas y están

unidas a los cinetocoros del centrómero de cada par de cromátidas. Estos dos

grupos de fibras participan en la separación de las cromátidas hermanas durante la mitosis. En aquellas células que contienen centríolos se distinguen además un tercer tipo de fibras, las fibras astrales o áster, más cortas, que se extienden

desde los centríolos hacia afuera.

Prometafase:

Es la transición entre la proface y la metafase. Es un periodo corto donde se desintegra la envoltura nuclear y los cromosomas quedan en aparente desorden.

Los centrosomas ya arribaron a los polos de las células y las fibras del huso,

desaparecida la envoltura nuclear, invaden el área del núcleo. Algunas de las fibras del huso se unen por sus puntas a los cinetocoros y por lo tanto ( a través de los centrómeros) a los cromosomas; estas fibras se denominan cinetocóricas .

Las fibras polares se extienden mas allá del plano ecuatorial y sus tramos dístales se entrecruzan con sus similares provenientes del polo opuesto. Las fibras de aster son mas cortas, y radian en todas direcciones y sus extremos se hallan

aparentemente libres.

· Metafase:

Al comienzo de la metafase, los pares de cromátidas alcanzan su máxima condensación se desplazan en vaivén dentro del huso, parece ser que impulsados

por las fibras de éste, siendo primero atraídos hacia un polo de la célula y después hacia el otro, hasta que, finalmente, se disponen con exactitud en el plano medio de la célula (ecuador de la célula o plano ecuatorial) unidos por el centrómero. Se

acomodan de modo tal que las dos placas cinetocóricas en cada centrómero quedan orientadas hacia los polos opuestos de la célula, mirando a los respectivos

centrosomas. Esto señala el final de la metafase.

· Anafase:

Al comienzo del anafase, los centrómeros se separan simultáneamente en sus

pares de cromátidas. Las cromátidas de cada par se separan entonces y cada cromátida se convierte en un cromosoma aparte, donde suelen adoptar la forma de una V, de brazos iguales los metacéntricos y desiguales los submetacéntricos y

los acrocéntricos, que al parecer es arrastrado hacia el polo opuesto por las fibras del huso. Los centrómeros inician el movimiento. En la mayoría de las células, el

huso en conjunto también se alarga mientras que los polos de la célula se alejan el uno del otro.

A medida que la anafase continúa, los dos juegos idénticos de cromosomas recién

separados se desplazan cada uno hacia un polo opuesto del huso. La anafase es la parte más rápida de la mitosis, donde pierde su forma esférica y adquiere un

aspecto ovoide.

· Telofase:

Cuando comienza la telofase, los cromosomas han llegado a los polos opuestos (con la consiguiente desaparición de las fibras cinetocóricas del huso).

La célula se ha alargado un poco mas, de modo que las fibras polares exhiben

una mayor longitud al ser comparadas con la anafase. El huso se dispersa en dímeros de tubulina (subunidades de las proteínas globulares que constituyen

los microtúbulos). Al final de la telofase se forman las envolturas nucleares en

torno de los dos juegos de cromosomas, que una vez más se tornan difusos (ya no tienen aspecto de cromosomas) , ya que se empiezan a desenrollar quedando

menos condensados, llegando a ser la recapitulación de la profase pero en sentido inverso. En cada núcleo reaparecen los nucléolos. A menudo empieza a formarse un nuevo centríolo junto a cada uno de los anteriores. La replicación de los

centríolos continúa durante el resto del ciclo celular, de modo que cada célula tiene dos pares de centríolos en la profase de la división mitótica siguiente.

Al tiempo que los cromosomas se convierten en fibras de cromatina, estas son

rodeadas por segmentos del retículo endoplasmático, los cuales se integran hasta formar las envolturas nucleares definitivas (con sus correspondientes poros nucleares) en torno a los dos núcleos hijos. Además en ambos núcleos

reaparecen los respectivos nucleolos.

·Citocinesis:

Etapa de la división celular que consiste en la división del citoplasma. Suele acompañar a la mitosis, división del núcleo, pero no siempre. El proceso visible de

la citocinesis suele empezar en la telofase de la mitosis y por lo general divide la célula en dos partes más o menos iguales.

La citocinesis difiere en ciertos aspectos en células animales y vegetales. En las

células animales, durante la telofase, la membrana celular empieza a estrecharse en la zona donde estaba el ecuador del huso. Al principio se forma en la superficie

una depresión que poco a poco se va profundizando para convertirse en un surco

hasta que la conexión entre las células hijas queda reducida a un hilo fino que no tarda en romperse. Cerca de los surcos se ven grandes cantidades de

microfilamentos de actina y se cree que intervienen en la constricción, congregándose en la línea media de la membrana de la célula madre, para así separar las dos células hijas.

En las células vegetales, este proceso es un tanto diferente, puesto que estas células presentan externamente a la membrana plasmática, una pared pectocelulósica bastante rígida. En este caso, la citocinesis se produce por la formación de un tabique entre los dos nuevos núcleos, llamado fragmoplasto,

este se organiza por la fusión de vesículas provenientes del aparato de Golgi, en

cierta medida semejando el proceso de secreción celular, pero, en vez de que las vesículas se dirijan a la superficie de la célula, lo hacen hacia la zona media y equidistante a ambos núcleos en formación.

En la actualidad se sabe que el sitio en que se forma el fragmoplasto esta fijado

desde la profase, por la formación durante esta etapa de un andamiaje microfibrilar en la zona ecuatorial de la célula, y que persiste hasta que se inicia la

citocinesis. El fragmoplasto va creciendo desde el centro hacia la periferia celular, hasta que sus membranas hacen contacto con la membrana plasmática, con la que posteriormente se fusionan. Con ello se establece la continuidad de la

membrana plasmática de cada célula, completándose la división celular.