MEMBRANA PLASMATICA. Se encarga de proteger el contenido celuar, hace contacto con otras células permitiendo la comunicación celular, proporciona receptores para las hormonas, las enzimas y los anticuerpos. Regula de manera selectiva la entrada y salida de materiales de la célula.
CITOPLASMA. Es el contenido intracelular, que sirve como sutancia en la cual se presentan y realizan todas las reacciones químicas.
NUCLEO. contiene el material genético en forma de genes o bien en forma de cromatina, y se encarga de regular las actividades celulares.
RIBOSOMAS. Son organelos que localizamos libres en el citoplasma, en tripletes anclados en el citoplasma (polisomas) o bien anclados en el sistema retículo endoplásmico rugoso. Son los organelos encargados de la síntesis de proteínas.
SISTEMA RETICULO ENDOPLASMICO. Es un conjunto de cisternas o tubulos localizados en el citoplasma, que se encargan de las siguientes funciones: contribuye al apoyo mecánico, facilita el intercambio celular de materiales con el citoplasma, proporciona una superficie para las reacciones químicas. Porporciona una vía para el transporte de químicos, sirve como área de almacenamiento, junto con el aparato de Golgi sintetiza y empaca moléculas para exportación; los ribosomas asociados con el retículo endoplásmico granular o rugoso sintetizan proteínas, el sistema retículo endoplásmico liso sintetiza lípidos, destoxifica ciertas moléculas, y libera iones de calcio involucrados en la contracción muscular.
APARATO DE GOLGI. Empaca proteínas sintetizadas, para secreción junto con el retículo endoplasmico; forma lisosomas, secreta lípidos, sintetiza carbohidratos, combina carbohidratos con proteínas, para formar glucoproteínas para la secreción.
MITOCONDRIAS. son organelos intracitoplasmáticos importantes en la utilización de la glucosa, el oxígeno y el adenosintrifosfato, los cuales son incluidos en un conjunto de reacciones químicas que se realizan en el interior de la mitocondria que reciben el nombre de CICLO DE KREBS, donde al final se obtiene bióxido de carbono, agua y adenostintrifosfato como compuesto rico en energía. Por este motivo en algunos de los textos se puede encontrar que la mitocondria es el sitio de producción del ATP.
LISOSOMAS. Representan el aparato digestivo celular, se encargan de digerir sustancias extrañas y microbios; pueden estar involucradas en la resorción ósea.
PEROXISOMAS. contienen varias enzimas como la catalasa, relacionada con el metabolismo del peróxido de hidrógeno.
MICROFILAMENTOS. Forman parte del citoesqueleto, están involucrados con la contracción de la fibra muscular, proporcionan estructura y forma, ayudan en el movimiento celular e intracelular.
MICROTUBULOS. Forman parte del citoesqueleto, proporcionan estructura y forma, forman canales de conducción intracelular, ayudan en el movimiento intracelular, forman la estructura de los flagelos, cilios, centriolos, y del huso mitótico.
FILAMENTOS INTERMEDIOS. Forman parte del citoesqueleto, proporcionan reforzamiento estructural en algunas células.
CENTRIOLOS, FLAGELOS Y CILIOS. Permiten el movimiento de toda la célula (flagelos) o el movimientos de partículas atrapadas en el moco a lo largo de la superficie celular (cilios).
INCLUSIONES. Melanina (pigmento en la piel, pelo y el iris de los ojos), que filtran los rayos ultravioleta, el glucógeno (glucosa almacenada) se puede descomponer para proporcionar energía, los lípidos (almacenados en las célula grasas) se pueden descomponer para producir energía.
El Citoesqueleto está constituido por proteínas del citoplasma que polimerizan en estructuras filamentosas. Es responsable de la forma de la célula y del movimiento de la célula en su conjunto y del movimiento de orgánulos en el citoplasma. Se subdividen en microtúbulos, y filamentos intermedios HAY DISTINTOS TIPOS de FILAMENTOS INTERMEDIOS
Los filamentos intermedios se clasifican de acuerdo a la proteína que los compone. Algunos de los tipos conocidos son:
Queratinas
Vimentina
Desmina
Proteína ácida fibrilar glial (GFAP)
Neurofilamentos
Láminas nucleares.
Nestina
Los filamentos intermedios como las queratinas se observan en el citoplasma próximos al núcleo (flechas en Figura izda.), otros como GFAP se localizan las prolongaciones celulares formando haces paralelos (derecha). Solo un tipo, las láminas se encuentran en el núcleo.
LOS MICROTÚBULOS TIENEN FORMA DE TUBERÍA
Los microtúbulos están constituidos por dímeros de tubulina. Son unos polímeros que tienen forma cilíndrica y que están huecos, como una tubería . Así es que la sección transversal del microtúbulo es circular (flechas rojas abajo izda.) y tubular cuando se cortan longitudinalmente (abajo dcha.)
Para que veas las diferencias de grosor entre los filamentos intermedios y los microtúbulos puede servir la fotografía inferior. Las flechas rojas marcan los microtúbulos de sección transversal, las flechas azules marcan neurofilamentos y su sección al microscopio óptico es la de un punto porque son más pequeños.
Los microtúbulos también forman parte de otras estructuras que aparece en las células como son los cilios (izda) y los centriolos de centrosoma (flechas rojas, dcha.) y cuyo tamaño puedes comparar con el aparato de Golgi (AG).
Al centrosoma se le conoce como el centro organizador de microtúbulos de la célula eucariota animal. Está formado por dos centriolos colocados perpendicularmente. El centriolo es un complejo de microtúbulos y otras proteínas
LOS MICROFILAMENTOS ESTÁN CONSTITUIDOS POR ACTINA.
Los microfilamentos son polímeros de la proteína actina que tienen forma filamentosa. Aparecen localizados en varias regiones del citoplasma. Por ejemplo, bajo la membrana plasmática o como se muestra en la fotografía de la derecha asociados a algunos tipos de uniones intercelulares.
La glucólisis o glicolisis (del griego glycos, azúcar y lysis, ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.El tipo de glucólisis más común y más conocida es la vía de Embden-Meyerhof, explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto Meyerhof. El término puede incluir vías alternativas, como la vía de Entner-Doudoroff. No obstante, glucólisis se usa con frecuencia como sinónimo de la vía de Embden-Meyerhof. Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de carbohidratos.
El ciclo de Krebs es una sucesión de reacciones químicas que interviene en la respiración celular.
La respiración celular es un proceso catabólico (producción de detritus biológico) de transformación de biomoléculas complejas en sencillas y del consiguiente almacenamiento de la energía producida. Consiste más concretamente en el conjunto de reacciones bioquímicas mediante las cuales determinados compuestos orgánicos (glucosa, hidratos de carbono, ácidos grasos e incluso aminoácidos) son degradados hasta su conversión en sustancias inorgánicas en el proceso liberador de la energía que aprovecha la célula. Estos elementos liberadores de energía provienen de la alimentación o de las reservas corporales.
El Ciclo de Krebs fue un descubrimiento del científico alemán Hans Adolf Krebs por el que obtuvo el Premio Nobel.
Las mitocondrias son unos orgánulos celulares, formados por una doble membrana (externa e interna) que limita un espacio intermembranoso y una matriz mitocondrial.
La membrana externa es lisa pero la interna forma unos pliegues o crestas, que aumentan su superficie y permiten que se distribuyan en ellas muchas proteínas enzimáticas y de transporte, entre ellas, las que forman los complejos enzimáticos de la cadena respiratoria destinados a la producción de energía.
En la matriz se halla el DNA mitocondrial(mDNA), molécula circular formada por una doble cadena, que contiene información para37 genes, todos ellos relacionados con laproducción de energía, principal función mitocondrial.
Por ello, las mitocondrias son especialmente abundantes en los órganos y tejidos del organismo con mayores requerimientos energéticos.
Las mitocondrias tienen también otras funciones importantes, entre ellas: señalización, diferenciación, muerte celular programada y control del crecimiento celular.
La fotosíntesis es el proceso de elaboración de los alimentos por parte de las plantas. Los árboles y las plantas usan la fotosíntesis para alimentarse, crecer y desarrollarse.
Para realizar la fotosíntesis, las plantas necesitan de la clorofila, que es una sustancia de color verde que tienen en las hojas. Es la encargada de absorber la luz adecuada para realizar este proceso. A su vez, la clorofila es responsable del característico color verde de las plantas.
Para realizar la fotosíntesis, las plantas necesitan de la clorofila, que es una sustancia de color verde que tienen en las hojas.
El proceso completo de la alimentación de las plantas consiste básicamente en:
a- Absorción: Las raíces de las plantas crecen hacia donde hay agua. Las raíces absorben el agua y los minerales de la tierra.
b- Circulación: Con el agua y los minerales absorbidos por las raíces hasta las hojas a través del tallo.
c- Fotosíntesis: Se realiza en las hojas, que se orientan hacia la luz. La clorofila de las hojas atrapa la luz del Sol. A partir de la luz del Sol y el dióxido de carbono, se transforma la savia bruta en savia elaborada, que constituye el alimento de la planta. Además la planta produce oxígeno que es expulsado por las hojas.
d- Respiración: Las plantas , al igual que los animales, tomando oxígeno y expulsando dióxido de carbono. El proceso se produce sobre todo en las hojas y el los tallos verdes. La respiración la hacen tanto de día como por la noche, en la que, ante la falta de luz, las plantas realizan solamente la función de respiración.
La importancia de la fotosíntesis
La fotosíntesis hace que las plantas generen oxígeno, que es el elemento que respiran todos los seres vivos. Además, las plantas consumen gases tóxicos, como el dióxido de carbono.
La célula es la unidad anatómica y fisiológica de todos los seres vivos. Unidad anatómica quiere decir que los organismos vivos están formados por una o muchas células. Unidad fisiológica significa que el conjunto del organismo funciona porque todas las células funcionan.
Cada célula procede de una célula madre o anterior por división de esta última.
La información necesaria para el funcionamiento de la célula y para la división de ésta, está depositada en el núcleo en forma de ADN. El ADN se transmite de generación en generación (de célula madre ! células hijas).
Las reacciones químicas que tienen lugar en los organismos vivos (metabolismo) se realizan en el interior de las células.
LA CÉLULA ES LA UNIDAD ANATÓMICA Y FISIOLÓGICA DE TODOS LOS SERES VIVOS.
Unidad anatómica quiere decir que los organismos vivos están formados por una o muchas células.
Unidad fisiológica significa que el conjunto del organismo funciona porque todas las células funcionan
NIVELES DE ORGANIZACIÓN CELULAR
En la organización celular se distinguen varios niveles:
MOLECULAR
En los organismos vivos pueden ser orgánicas, como proteínas, lípidos, ácidos nucleicos (ADN, ARN) e inorgánicas, como agua, fosfato de calcio (en los huesos), carbonatos, bicarbonatos, etc. Estas moléculas establecen interacción entre sí formando un nivel de organización submolecular.
SUBCELULAR
Donde hay dos tipos de estructura:
Virus: no se pueden considerar seres vivos, ya que no se reproducen por sí mismos, sino que necesitan invadir una célula para reproducirse.
Orgánulos celulares: aunque forman parte de la célula, por sí mismo no se pueden reproducir, sino que lo hacen el conjunto de la célula. Los orgánulos, junto con la membrana y el núcleo forman la célula.
Moléculas inorgánicas: fosfato de calcio, agua, carbonato, bicarbonato, etc.
Las moléculas establecen interacciones entre sí y dan lugar al nivel de organización subcelular.
Nivel de organización subcelular:
Virus.
Orgánulos celulares. Los orgánulos celulares interaccionan entre sí y dan lugar a la célela.
La célula:
Células procariotas.
Células eucariotas.
LA CÉLULA
La célula es la unidad básica más pequeña del ser vivo. Es decir, la cantidad más pequeña de materia viva que posee vida propia, que nace, crece, se reproduce y muere.
Las células son pequeñísimas cavidades o celdillas que presentan diversas formas: estrelladas, alargadas, redondeadas, cúbicas, poligonales, ect. Pero la forma más común es la redondeada.
En general, son tan pequeñas que no pueden verse a simple vista, sino a través del microscopio. Se miden en micras (1 micra = milésima parte de 1 mm.). Suelen medir de 5 a 50 micras de diámetro, Algunas, no obstante, son mucho mayores: hay fibras vegetales que llegan a medir 20 cm. Las yemas de los huevos de las aves son también células de gran tamaño.
En la célula se distinguen dos partes fundamentales: el citoplasma y el núcleo. Ambas han de vivir unidas. No puede ninguna de ellas vivir independientemente.
El citoplasma es una masa transparente y viscosa parecida a la clara de huevo. Representa la mayor parte de la materia que constituye la célula. En su interior se encuentra el núcleo. Envolviendo al citoplasma se encuentra la membrana, que se considera como parte de aquél.
El núcleo es una masa de forma esférica que se halla en el interior del citoplasma.
En resumen, podemos decir que la célula es un conjunto de orgánulos, cada uno de los cuales tiene su propia función.
Para estudiar la célula con un microscópio óptico (formado por un sistema de lentes) que aumenta la imagen de 100 a 2.000 veces, ésta se verá de forma muy elemental. La célula se vería así:
Núcleo Los orgánulos no se ven bien
Citoplasma
Membrana
citoplasmática
Para ver la estructura de los orgánulos se necesita un microscopio electrónico que aumenta de 10.000 a 100.000 veces. Con ellos ya se ven bien y se pueden estudiar estos orgánulos.
TIPOS DE CÉLULAS
Según su grado de complejidad y organización, las células pueden clasificarse en dos grupos: a) células procariotas y b) células eucariotas. Se diferencian por su estructura, complejidad, metabolismo, orgánulos, etc.
CÉLULAS PROCARIOTAS
Las células procariotas son más pequeñas y poseen una menor complejidad organizativa. PRO significa primitivo, que no está muy desarrollado. CARIO significa que el núcleo es muy primitivo o que el material genético no está dentro de los límites del núcleo, sino desparramado por el interior de la célula.
No tienen orgánulos membranosos: los únicos que tienen son los RIBOSOMAS.
Tienen como principal característica carecer de envoltura nuclear, por lo que su ADN aparece en el citoplasma en una región denominada nuclear o nucleoide.
El ADN suele ser una única molécula cíclica y se empaqueta mediante proteínas no histonas.
Por fuera de la membrana celular tienen una pared bacteriana.
Tienen una gran versatilidad metabólica, ya que pueden realizar muchas reacciones químicas.
Siempre se presentan de forma unicelular.
Los organismos procariotas más conocidos son: las bacterias, los micoplasmas, las algas cianofíceas.
CÉLULAS EUCARIOTAS
EU significa verdadero. Son más grandes y poseen una mayor complejidad organizativa.
Tienen un núcleo verdadero, delimitado por una envoltura membranosa, en cuyo interior se halla el material genético o ADN, por lo que está separado del resto del material de la célula. El ADN, debido a la mayor complejidad estructural y fisiológica de este tipo de células, es muy abundante y aparece dividido en varias moléculas lineales y empaquetadas por su asociación a proteínas (histonas). Hay células que no tienen núcleo (como los hematíes, que viven 128 días y luego mueren).
Tienen orgánulos membranosos en su interior (aparato de Golgi, retículo endoplasmático, etc.).
Hay dos tipos de células eucariotas: 1) vegetales y 2) animales que se diferencian en los orgánulos y en la forma de nutrirse.
CÉLULAS VEGETALES
Carecen de centrosoma, pero tienen orgánulos exclusivos que no tienen otro tipo de células, que son:
La pared celular, formada por capas de celulosa, depositadas sobre la membrana celular.
los cloroplastos, que contienen clorofila, la cual da el color verde a las plantas. Son exclusivos de las células vegetales.
El tipo de nutrición de las células vegetales se llama fotosíntesis o alimentación autótrofa, ya que sintetiza su propio alimento mediante la luz solar, el agua y los minerales que absorbe de la tierra y el anhídrido carbónico que toman del aire. La fotosíntesis la realizan de la siguiente forma: toman 6CO2, las combinan con 6H2O + luz y transforman la materia inorgánica en glucosa (6H12O6) y desprenden 6 O2 (oxígeno) Este tipo de alimentación tiene lugar en los cloroplastos.
CÉLULAS ANIMALES
No tienen pared celular ni cloroplastos (orgánulos propios de los vegetales), pero sí tienen otros exclusivos que les permiten moverse (a algunas), como los cilios, los flagelos, el citocentro. Tienen centrosoma
El tipo de alimentación es heterótrofo: se alimentan de materia orgánica ya formada (glúcidos, lípidos, proteínas, etc.) que provienen de los vegetales o de otros animales. Esta materia se transforma en los orgánulos para dar la energía necesaria a otros seres vivos.
RESUMEN
NIVEL DE ORGANIZACIÓN orgánicas
MOLECULAR
(MOLÉCULAS) inorgánicas
Virus
NIVEL DE ORGANIZACIÓN SUBCELULAR
Orgánulos
NIVEL ORGANIZATIVO CELULAR: célula (conjunto de orgánulos).
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
Vegetales Animales
CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL
Las partes de una célula eucariota animal son, desde el exterior hacia el interior, las siguientes:
Membrana citoplasmática.
Citoplasma:
Hialoplasma
Morfoplasma
Ribosomas
Retículo endoplasmático (liso y rugoso)
Aparato de Golgi.
Mitocondrias.
Lisosomas.
Peroxisomas.
Citocentro (centrosoma).
Cilios y flagelos.
Núcleo:
Membrana nuclear.
Cromatina (ADN) / Cromosomas
Nucleolo (ARN)
LA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
La membrana citoplasmática(membrana citoplasmática + membrana de secreción o matriz extracelular), que es la parte más externa de la célula. Es una delgada lámina que envuelve completamente a la célula y la separa del medio externo. Esta lámina, al no ser rígida, permite movimientos y deformaciones de la célula. La membrana puede presentar deformaciones o prolongaciones, como los cilios, flagelos,microvilli, estereocilios, micropúas, pseudópodos, lamelipodios, etc., generalmente sostenidos por una red de filamentos de actinia y/o microtúbulos. Las células de los tejidos presentan estructuras de contacto que las mantienen unidas; estas estructuras son: desmosomas puntuales, desmosomas de banda, uniones herméticas y uniones gap.
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
La membrana citoplasmática está constituida por una doble capa de lípidos (fosfolípidos, esfingolípidos y colesterol) a la que se adosan moléculas proteicas, las cuales pueden situarse en ambas caras de la superficie de dicha doble capa o incrustarse en la misma. Esta estructura molecular recibe el nombre de membrana unitaria, ya que es igual en todas las células y en todos los orgánulos celulares que presentan membrana. Esquemáticamente, la membrana tendría esta composición química:
fosfolípidos
Lípidos Esfingolípidos
Composición química Colesterol
Proteínas
Glúcidos
Los fosfolípidos están formados por 1 molécula de glicerol + 2 de ácido graso + 1 de ácido fosfórico.
El glicerol tiene la siguiente estructura:
CH2 - OH
CH - OH
CH2 - OH
Los hidrógenos de los radicales del glicerol son sustituidos por:
CH2 - O -
Insolubles en agua (hidrófobos)
CH - O -
CH2 - O - Soluble en agua (hidrófilo)
Así, la molécula de glicerol se representa como una estructura que tiene una parte (cabeza) hidrófila y otras dos opuestas (colas) que son hidrófobas. Este tipo de moléculas se llama anfipáticas por que tienen dos parte bien diferenciadas: una parte hidrófoba (rechaza el agua) y otra hidrófila (se diluye en agua). Se representan así:
Dos representaciones de la estructura de un fosfolípido. Los grupos cólina, fosfato y glicerol, forman la cabeza hidrofílica y en conjunto se conocen como fosfatidilcolina. Esta cabeza está unida a los ácidos grasos mediante dos consecutivos átomos de carbono (1 y 2). Con ello se impide que las colas lipídicas queden muy apretadas, manteniéndose en esta forma la fluidez de la membrana.
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
La membrana citoplasmática tiene estructura de bicapa lípida (fosfolípidos). Hay que tener en cuenta que aunque tiene dos capas, es una sola membrana. Estas dos capas de fosfolípidos (bicapa lípida) están estructurada de la siguiente manera:
Las cabezas (hidrófilas) están orientadas hacia el medio acuoso (exterior e interior de la célula).
Las colas (hidrófobas) se orientan hacia el interior de la membrana
El colesterol está intercalado entre los fosfolípidos de la monocapa interna; en la externa no hay.
Las proteínas están intercaladas en la bicapa de fosfolípidos. Las proteínas se disponen de tal modo que sus radicales polares (hidrófilos) quedan fuera de la membrana y sus radicales lipófilos establecen contactos con los lípidos de la membrana.
La Biologíaes la ciencia que estudia los seres vivos. Su nombre procede del griego
Bios, que significa vida, y logos, que significa estudio o tratado.
La posición que ocupa esta ciencia entre las llamadas "ciencias de la naturaleza" (las
que se ocupan del estudio de la materia) es en cierto modo paradójica, ya que se trata de una
posición al mismo tiempo marginal y central. Marginal porque la materia viva, de la cual se
ocupa, es sólo una porción infinitamente pequeña de toda la materia que existe en el universo.
Pero también central porque dentro de esa pequeña porción nos encontramos nosotros, los seres
humanos. Desde los albores de la civilización el hombre se plantea, y aspira a encontrar
respuesta, a preguntas de tipo filosófico acerca de nuestro papel en el Universo ()quiénes
somos?, )de donde venimos?, )a dónde vamos?, etc.). Así, al sabernos parte de la materia viva,
esperamos que su estudio nos pueda ayudar a resolver estos interrogantes.
