¡Hola, hola ciberbiólogos! En primer lugar desearos un feliz 2019 a todos aquellos que estáis atentos a las publicaciones. Hoy vengo a daros la bienvenida en este año nuevo lleno de muchas cosas por descubrir y mucha biologÃa con un montón de información sobre LA CÉLULA. La disposición de esta entrada va a ser diferente en comparación a la de otras debido a que la información a comentar es muchÃsima. Por ello podréis encontrarla dividida en diferentes esquemas. Bien, empecemos…
La célula es la unidad morfológica, funcional y genética más pequeña de un ser vivo. Es capaz de obtener nutrientes, de eliminar residuos, sintetizar nuevos materiales para la célula y ser capaz de moverse y reproducirse.
Todas las células tienen:
Membrana plasmática que las separa y comunica con el exterior. Algunas células como las pertenecientes al Reino Monera y las células vegetales poseen una pared celular rÃgida que rodea la membrana plasmática.
Citoplasma en el cual se encuentran los orgánulos celulares imprescincibles para el correcto funcionamiento de la célula.
Información genética en macromoléculas esenciales como son el ADN y ARN, asà como ribosomas implicados en la sÃntesis de proteÃnas.
Una gran variedad de biomoléculas como son los glúcidos, lÃpidos, proteÃnas…
Se distinguen dos tipos de células: células procariotas y células eucariotas. Las procariotas son propias de las bacterias (Reino Monera) y las eucariotas son propias de animales, plantas, hongos, algas y protozoos.
En el siguiente esquema podemos observar cómo son aparentemente asà como también en que se distinguen.
Fuente de la foto: Propia
En este otro esquema tratamos de entrar en detalles sobre las células animal y vegetal, clasificación dentro de las células eucariotas. Tienen una serie de cosas en común como que ambas tienen membrana plasmática, un citoplasma, un núcleo y una serie orgánulos membranosos. También tienen una serie de cosas en las que se diferencian como en su estructura (animal variada y vegetal prismática), en que las células vegetales contienen pared celular mientras las animales no, en su nutrición (heterótrofa en animales y autótrofa en vegetales), en sus vacuolas (en las animales son pequeñas y en las vegetales son grandes), en los centrosomas (en animales hay centriolos y en las vegetales no) y por último, en el orgánulo del cual la célula obtiene energÃa (en animales mitocondrias y en vegetales cloroplastos).
Fuente de la foto: Propia
Centrándonos en la membrana plasmática, esta es el lÃmite que existe entre el medio externo extracelular y el intracelular. Su grosor es de 75A. No se puede observar con microscopio óptico pero sà se puede con microscopio electrónico.
Su composición quÃmica es: lÃpidos, proteÃnas y en menor proporción glúcidos.
En este esquema se observa un poco más de información sobre la composición quÃmica, cuáles son sus funciones y cuáles son sus propiedades. En cuanto al transporte en la membrana, diversas sustancias son capaces de atravesar esta. Si son de bajo peso molecular la atravesarán o bien por trasporte pasivo (en contra de gradiente y sin gasto energético) o bien por transporte activo (en contra de gradiente y con gasto energético). En el caso del transporte pasivo se diferencian dos casos: difusión simple y difusión facilitada.
Si son sustancias de elevado peso molecular el transporte en la membrana será o bien por exocitosis si van a salir o bien por endocitosis en el caso de que las sustancias vayan a entrar.
Aquà os presento un esquema en el cual se dan más detalles sobre el transporte en la membrana y el anterior mencionado sobre la membrana plasmática.
Fuente de la foto: Propia
En estos esquemas no se pueden observar algunos detalles importantes como las uniones intracelulares. Se distinguen tres tipos diferentes de uniones entre membranas plasmáticas.
Uniones Ãntimas o de oclusión: No dejan espacio intercelular (no permiten el paso de sustancias). Estas están formadas por moléculas proteicas trasnmembranosas que se disponen en hileras que sueldan las membranas plasmáticas entre sà y están reforzadas por proteÃnas filamentosas intracelulares.
Uniones adherentes o desmosomas: se dan entre células de un tejido y unen células sin impedir el paso de sustancias. Presentan dos estructuras discoidales llamadas placas, una de cada célula, unidas por proteÃnas trasmembranosas. Hay varios tipos según la superficie de contacto que haya: Desmosomas en banda, Desmosomas puntuales y Hemidesmosomas.
Uniones de comunicación o tipo gap: No dejan espacio intercelular, pero si existe un pequeño espacio de comunicación entre los citoplasmas de las dos células por medio de canales proteicos, que permiten el intercambio de moléculas. Estan formadas por dos conexiones que constan de un tubo finito formado por seis proteÃnas transmembranosas que atraviesan la membrana plasmática y se unen a otra conexión de la célula contigua. Intervienen en la trasnmisión del impulso nervioso.
También existen uniones entre células vegetales: Plasmodermos y Punteaduras. Las primeras son conexiones citoplasmáticas que atraviesan la pared celular entre células contiguas y las segundas es que la pared secundaria se interrumpe bruscamente y en la lámina media y pared primaria aparecen unas perforaciones que reciben el nombre de punteaduras.
Seguidamente os mostraré un esquema de la pared celular y la matriz extracelular.
La pared celular no se encuentra en todas las células, pero es importante saber que esta presente en algunas de ellas ya que esta la protege de diversas cosas y le da rigidez a aquellas células en las que se encuentra. Como deciamos, es una gruesa cubierta situada sobre la superficie externa de la membrana que se encuentra en células vegetales, hongos y bacterias. Su función, como ya hemos mencionado, es dar rigidez a la célula e impedir que esta se rompa. Una diferencia a observar e importante de saber que hay entre la pared de células eucariotas y la pared de procariotas, es que la de eucariotas contiene microfibrillas de polisacáridos mientras que la de procariotas carecen de ellas. En el esquema se observan tres tipos de pared celular, cada una de ellas con su importancia y explicación.
Fuente de la foto: Propia
Seguidamente vamos a hablar sobre el citoplasma, la parte celular que se sitúa fuera del núcleo, en la cual se encuentran orgánulos rodeados por membranas y el lÃquido intracelular llamado citosol o hialoplasma. En el citoplasma tienen lugar numerosas reacciones metabólicas de algunas biomoléculas orgánicas como los lÃpidos y los glúcidos, sirve como almacén de reservas y contiene proteÃnas estructurales utilizadas para reconstruir la membrana entre otras cosas.
Aquà os dejo un esquema del citoplasma en el cual se explica generalmente la composición de este, trata la clasificación de orgánulos según las membranas que los rodean y explica el citoesqueleto y su movimiento gracias a tres filamentos importantes. Después de este esquema, dejaré los correspondientes de cada orgánulo, exceptuando los cilios y flagelos, que los explicaré por aquà acompañados de fotos.
Fuente de la foto: Propia
Los orgánulos del citoplasma:
Orgánulos con membrana doble:
Los cloroplastos
Fuente de la foto: Propia
La génesis de los cloroplastos: se originaron y evoluionarion a partir de células procariotas al igual que las mitocondrias. Proceden de piroplastos, que originaron cloroplastos en presencia de luz.
Las mitocondrias
Fuente de la foto: Propia
La génesis de las mitocondrias: se originaron a partir de bacterias fagocitarias que se quedaron en simbiosis en el citosol de una célula eucariota primitiva. La célula procariota se alimentaba de la primitiva y pasaba a ser eucariota. Es la llamada teorÃa endosimbiótica.
Orgánulos con membrana simple:
El retÃculo endoplasmático
Fuente de la foto: Propia
El Aparato de Golgi
Fuente de la foto: Propia
Vacuolas y VesÃculas
Fuente de la foto: Propia
Fuente de la foto: Propia
Lisosomas y peroxisomas
Fuente de la foto: Propia
Fuente de la foto: Propia
Orgánulos sin membrana:
Ribosomas
Fuente de la foto: Propia
Inclusiones citoplasmáticas
Las inclusiones citoplasmáticas son acumulaciónes de sustancias de carácter hidrófobo no rodeadas por membrana. Estas están presentes en células eucariotas y procariotas.
Pueden acumularse sustancias de reserva energética, pigmentos con función protectora o sin función por ser productos de desecho y por último, pueden acumularse proteÃnas precipitadas.
Inclusiones de reserva: En células animales el glucógeno y lÃpidos y en células vegetales gotas de grasa, aceites esenciales y látex.
Pigmentos: la lipofucsina y la hemosiderina son algunos pigmentos.
Inclusiones de proteÃnas precipitadas: Muchas veces están cristalizadas y generalmente son productos de desecho.
Centrosoma
El centrosoma corresponde a la zona del citoplasma donde se encuentra el centro organizador de microtúbulos. Existen dos estructuras formadas por microtúbulos: una es el centrosoma y otra los undulipodios, que es el término que se utiliza para hablar de los cilios y los flagelos.
El centrosoma es una estructura formada por dos centriolos (diplosoma) caracterÃstica de las células animales, con lo cual no está presente en las vegetales.
Está compuesto de:
Material pericentriolar: orgánulo que organiza los microtúbulos
Fibras áster: conjunto de microtúbulos radicales que salen a partir del material periocentriolar.
Diplosomas: dos centriolos con estructuras huecas en forma de cilÃndro formadas por nueve tripletes. A (interno), B (central) y C (externo) y están conectados entre si por una proteÃna llamada nexina.
La función del centrosoma, como ya hemos dicho al principio, es la de ser el centro organizador de microtúbulos, actuar como núcleo de formación a partir del cual crecen los microtúbulos. En la interfase organizan y en la mitosis se disponen como huso mitótico.
Cilios y flagelos
Los microtúbulos se disponen en nueve grupos de dos, denominados dobletes más una pareja de microtúbulos situados en el centro. Tienen una estructura 9 + 2.
Están formados por proteÃnas globulares en forma de hélice hueca, y están asociados a proteÃnas, la más importante de ellas la dineÃna ciliar. Esta hidroliza ATP para generar energÃa y provocar fuerza de deslizamiento.
La composición de estos es la siguiente:
Corpúsculo basal: es la base. Está formado por nueve tripletes unidos mediante nexina
Tallo o axonema: es la prolongación de la base. Esta formado por nueve dipletes + 2, unidos a nexina, pero además presentan fibras formados por dineÃa. El conjunto esta rodeado por una porción de membrana.
Zona de transición: es la base del cilio, la zona de unión entre el axonema y el corpúsculo basal. Desaparecen los microtúbulos y la membrana.
Los cilios y los flagelos se diferencian entre si en la cantidad y el grosor. Los cilios están en mayor cantidad pero son más cortos, mientras que los flagelos son más largos y están en menor cantidad. Su función es el mantenimiento de la célula.
Fuente de la foto: http://www.geopaloma.com/biologia_2b/unidades/ejercicios/act8esquetema2.htm
Para concluir con la explicación del tema, vamos a hablar sobre el núcleo.
El núcleo es un cuerpo grande, y frecuentemente esférico, que contiene en su interior la información genética en forma de ADN y es donde se realiza la replicación del ADN y la sÃntesis del ARN.
El núcleo varÃa en función del estado en el que está la célula a lo largo del ciclo celular:
Interfase: presenta su envoltura intacta y la cromatina desenrrollada.
Fase de división: las fibras de cromatina se condensan sobre sà mismas y dan lugar a los cromosomas. Desaparece la envoltura nuclear y los cromosomas quedan en el citoplasma.
Como se puede observar en el esquema, el núcleo consta de varias partes: La envoltura nuclear, el nucleoplasma, la cromatina, el nucleólo y los cromosomas. En el esquema encontramos más detalles sobre cada una de estas partes
Fuente de la foto: Propia
En los cromosomas condensados se pueden distinguir varios elementos:
La cromátida: en la metafase cada cromosoma esta formado por dos componentes simétricos resultado de la duplicación del material genético. Cada cromátida contiene una molécula de ADN
El centrómero: donde convergen las fibras del huso mitótico. Dicide al cromosoma en dos brazos que pueden ser iguales o diferentes. Esta constituido por heterocomatina constitutiva
El télomero: es el extremo del cromosoma. Se cree que su función es evitar que se fusionen con otros fragmentos. Esta zona NO posee info genética.
Los cinetocoros: estructuras de naturaleza protéica que constituyen los puntos de anclaje de las fibras del huso mitótico.
La constricción secundaria: sirve para identificar un cromosoma en particular. Esta relacionada con la formación del nucléolo.
Los satélites: nacen de la constricción secundaria
Las bandas: segmentos de cromosoma que aparecen como bandas claras y oscuras. El patrón de bandas de cada cromosoma es caracterÃstico lo que permite identificarlos.
Aquà dejo una foto de los cromosomas explicados y un dibujo de uno en el cual he señalado cada parte donde se encuentra.
Fuente de la foto: Propia
Bueno queridos lectores, espero que hayan disfrutado de esta entrada que le da bienvenida a un año lleno de biologÃa y muchas cosas por aprender. Hasta aquà el post de hoy… ¡seguro que no tardamos mucho en vernos de nuevo por aquÃ! Hasta pronto, ciberbiólogos.
Estas son las actividades del final del tema:
¿Por qué se dice que la membrana plasmática tiene estructura de mosaico fluido? Porque la membrana está formada por tres tipos de lÃpidos de naturaleza anfipática que se distribuyen formando micelas bicapa y esféricas (por su carácter anfipático) y que al distribuirse esos lÃpidos la célula queda de forma irregular y asimétrica, pudiendo asà existir zonas de naturaleza fluida que le dan esa estructura de mosaico fluido
¿Qué tipo de célula contendrá mayor número de ribosomas: una que almacena grasa u otra que almacena nuevas células como las epidérmicas? Contienen más ribosomas aquellas que almacenan nuevas células porque las células que están elaborando nuevo material de membrana o proteÃnas que deben ser exportadas contienen una gran cantidad de ribosomas adheridos al retÃculo endoplasmático rugoso y también existen en el citoplasma grupos de 5 o 6 ribosomas denominados polirribosomas. Mientras tanto, las células que almacenan grasa contienen un gran número de ribosomas para hidrolizar grasas y sintetizar proteÃnas pero no contienen tanto número de ribosomas como las anteriores mencionadas.
¿Es posible que coexista un retÃculo endoplasmático liso y un aparato de Golgi ambos muy desarrollado? ¿por qué? SÃ, debido a que el Aparato de Golgi es el centro de compactación y distribución en la célula. Se encarga de modificar proteÃnas y lÃpidos sintetizados previamente tanto en el retÃculo endoplasmático rugoso como en el liso y los etiqueta para enviarlos a donde corresponda, fuera o dentro de la célula.
El hialoplasma y el citoplasma, ¿constituyen la misma estructura? El citoplasma es la parte de la célula que se sitúa fuera del núcleo y que está formada por lÃquido intracelular presente en la célula y los organulos membranosos de esta. El lÃquido intracelular es el denominado hialoplasma, también llamado citosol.
La célula eucariota: Señale las principales estructuras y orgánulos celulares, qué caracterÃsticas tiene cada uno y qué función desempeña La célula eucariota está formada por el citoplasma, un núcleo (que consta de nucleosoma, envoltura nuclear, cromatina y nucleolos), una membrana plasmática y unos organulos que pueden ser: con doble membrana, no membranosos o trasductores de energÃa. Los organulos celulares, como hemos dicho anteriormente, se clasifican en tres grupos: - Organulos con membrana doble: estos son las mitocondrias y los cloroplastos. Las mitocondrias generalmente tienen aspecto ovalado, no son organulos estáticos, pueden cambiar de forma, fusionarse con otros o dividiste. Estás están formadas por dos membranas: una externa y otra interna y entre ambas se encuentra el espacio intermembranoso. También se observa la matriz mitocondrial donde está el ADN, ARN y los ribosomas propios de las mitocondrias. La función de estas es la de obtener energÃa para la célula a través de la respiración celular. Los cloroplastos se encuentran en las células vegetales y son un tipo de plastos de color verde, que se lo deben a la clorofila. VarÃan mucho de forma y tamaño, asà como también de número. Aunque predomina la clorofila, existen otros pigmentos. Estos organulos son más grandes que las mitocondrias, y las partes que se diferencian en ellos son la envoltura constituida por doble membrana, el estroma y los tilaciodes y grana. La función que tienen estos son la de realizar la fotosÃntesis oxigénica. - Organulos sin membrana: son los ribosomas, las inclusiones citoplasmáticas y los centriolos. Los Ribosomas se encargan de la sÃntesis de proteÃnas. Están formados por un 80% de agua, un 10% de ARN y un 10% de proteÃnas. Las iclusiones citoplasmáticas son acumulaciones de sustancias de carácter hidrófobo con función de reserva energética, pigmentos o con función protectora. - Organulos con membrana simple: retÃculo endoplasmático, Aparato de Golgi, VesÃculas y vacuolas, lisosomas y peroxisomas. El retÃculo endoplasmático es un organulos membranoso perteneciente al citoplasma que consta de sacos interconectarlos entre sÃ, y hay dos tipos de RE: el liso que se encarga de sintetizar, almacenar y transportar lÃpidos y por otro lado el rugoso que se encarga de la sÃntesis, almacenamiento y secreción de proteÃnas. El Aparato de Golgi está formado por sacos aplanados, apilados en forma laxa unos sobre otros y rodeados por túbulos y vesÃculas. Su función es transportar sustancias, la glucosilación de lÃpidos y proteÃna , la acumulación y secreción de proteÃnas y sÃntesis de polisacáridos. Las vacuolas y vesÃculas forman parte del sistema endomembranoso y su función es almacenar sustancias. Las vacuolas son más grandes y están en menor proporción y las vesÃculas son pequeñas y hay gran cantidad. Mientas tanto, los lisosomas son pequeñas vesÃculas que se encargan de la digestión celular. Por último los peroxisomas, que se encargan de la desintoxicación y la degradación de ácidos grasos, y glioxisomas en vegetales responsables del ciclo del ácido glioxÃlico.
Explique las diferencias y semejanzas entre la célula procariota y la célula eucariota La célula procariota a diferencia de la eucariota contiene, en la gran mayorÃa de sus células, una pared celular que le da rigidez a esta. Además, en su membrana no hay presencia de colesterol mientras que en la eucariota sà lo hay. Las células procariotas contienen en su citoplasma ribosomas 70S mientras que en eucariotas son 80S. Por último, la zona del nucleoide situada en el centro de las células procariotas no existe en las eucariotas, ya que estas contienen un núcleo en lugar de este, aunque ambos tienen la misma función que es la de almacenar el material genético. Las células procariotas engloban únicamente al Reino Monera mientras que las eucariotas son las células de animales, plantas, hongos y protoctistas.
Explique las semejanzas y diferencia entre las células animales y vegetales Una de las cosas que tienen en común las células animales y las vegetales es que ambas contienen un citoesqueleto. En las animales contiene centriolos mientras que en las vegetales no. Tanto las animales como las vegetales contienen vesÃculas, aunque en las vegetales estas son denominadas vacuolas y tienen un tamaño más grande. Cuando la célula es joven contienen unas cuantas que finalmente conforme la célula vegetal va haciéndose mayor, se unirán en una que ocupará toda la célula. En las animales son de tamaño pequeño y son muchas las que se observan. Tanto las células vegetales como animales contienen una membrana plasmática, aunque las vegetales contienen además de esta, una pared celular rÃgida compuesta por celulosa. Otra de las diferencias es que la célula vegetal contiene cloroplastos capaces de realizar la fotosÃntesis. Es por ello que la célula animal no puede realizarla al no contener estos.
Qué diferencia hay entre los ribosomas de una célula procariota y una eucariota La diferencia que hay entre los ribosomas de la eucariota y la procariotas es que los de la célula eucariota son 80S (que es a la unidad que precipitan) y que están formados por dos unidades: una de 60S (la mayor) y otra de 40S (la menor), mientras que los ribosomas de procariotas son 70S y las unidades que los forman son 50S y 30S