Estructura Y Fisiología Molecular

ESTRUCTURA Y FISIOLOGIA MOLECULAR

CITOLOGIA O BIOLOGIA CELULAR

Citología viene del griego kytos que significa cavidad.

La citología o biología celular es la rama de la biología que estudia las células en lo que concierne a su estructura, sus funciones y su importancia en la complejidad de los seres vivos.

La biología celular se centra en la comprensión del funcionamiento de los sistemas celulares, de cómo estas células se regulan y la compresión del funcionamiento de sus estructuras.

RESEÑA HISTORICA Y APORTES

• En el siglo XVII, el inglés Robert Hooke, utilizó el término “célula” para referirse a los pequeños huecos poliédricos que constituían la estructura de ciertos tejidos vegetales como el corcho. Las llamo células por su parecido a las habitaciones de los sacerdotes llamados “celdas”.

• En el siglo XIX, se desarrolla la “teoría celular”, que reconoce a la célula como la unidad básica de estructura y función de todos los seres vivos.

• Descubrimiento de la estructura celular interna incluyendo el núcleo, el aparato de Golgi y otros orgánulos celulares.

• En el siglo XX, la introducción del microscopio electrónico, reveló detalles de la estructura celular.

• Se descubrió la base material de la herencia con los cromosomas y el ADN con la aparición de la citogenética.

TEORÍA CELULAR

La teoría celular es una parte fundamental de la Biología que explica la constitución de la materia viva a base de células y el papel que éstas juegan en la constitución de la vida.

Robert Hooke (1635-1703) científico inglés , había observado ya en el siglo XVII que el corcho y otras materias celulares aparecen constituidas de células (literalmente, celdillas).

Dos científicos alemanes, Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob Schleiden, botánico, se percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura microscópica de animales y plantas.

Asentaron el primer principio de la teoría celular histórica:

“Todo en los seres vivos está formado por células o productos secretados por las células”.

El médico Rudolf Virchow (1821-1902), explico lo que debemos considerar el segundo principio:

“Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división de esta”

El concepto moderno de teoría celular se puede resumir en los siguientes principios:

1. Todo en los seres vivos está formado por células o por sus productos de secreción.

2. Todas las células proceden de células preexistentes.

3. Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células.

4. Cada célula contiene toda la información hereditaria. Así que la célula también es la unidad genética.

LA CÉLULA

La célula es la unidad básica de todo ser vivo. Es además es la estructura funcional fundamental de la materia viva. El concepto de célula como unidad de los organismos surgió en los años 1830 y 1880.

La célula presenta dos modelos básicos: la procarionte y eucarionte.

Las células procariotas son estructuralmente simples. Conformaron a los primeros organismos del tipo unicelular. Citoplasma ausente de núcleo, organelos (a excepción de ribosomas).

Las eucariotas son más complejas que las eucariotas.

Surgieron de las células procariontes. Tienen mayor tamaño y su organización es más compleja, con presencia de organelos.

Diferencias entre una célula Eucariota y Procariota

ESTRUCTURA

PROCESOS

EUCARIOTAS

PROCARIOTAS

Núcleo Verdadero o definido Falso, primitivo o no definido.

Membrana Nuclear Presente Ausente

ADN Combinado con proteínas(histonas) forman la cromatina Desnudo y circular. Ubicado en la región nuclear o nucleoide.

Cromosomas Múltiples Único

División Celular Mitosis o meiosis Fisión binaria

Mitocondria Presentes(con ribosomas) Ausentes:

Los procesos bioquímicos equivalentes tienen lugar en la membrana citoplasmática.

Cloroplasto Presentes en células vegetales(con ribosomas 70S)

Ribosomas 80S (a 60S y 40S sus subunidades) 70S (a 50S y 30S sus subunidades)

Pared Celular Presente:

Vegetales(por celulosa)

Hongos(quitina, mananos y glucanos)

Artrópodos(exoesqueleto: quitina) Presente, constituida por mureina o péptidoglicano)

Nucleolos Presentes Ausentes

Retículo Endoplasmático Presente Ausente

Órganos de Locomoción Cilios y flagelos que al corte transversal presentan una distribución característica de microtubulos: 9+2 Flagelos sin estructura 9+2

Forma y Tamaño

La forma y tamaño de la célula es variada y relacionada a la función que realizaban en los diferentes tejidos.

Las células varían notablemente en cuanto a su forma, la que de una manera general, puede producirse a dos tipos:

Célula de Forma Variable o Regular.- son células que constantemente cambian de forma, según se cumplan sus diversos estados fisiológicos. Por ejemplo, los leucocitos en la sangre son esféricos y en los tejidos toman diversas formas.

Células de Forma Estable, Regular o Típica.- la forma estable que forman las células en los organismos multicelulares se debe a la forma en que se han adaptado para cumplir ciertas funciones en determinados tejidos u órganos. Son de las siguientes clases:

a) Isopiamétrica.- son las que tienen sus tres dimensiones iguales casi iguales. Pueden ser:

- Esféricas: como óvulos y los cocos (bacterias)

- Ovoides: como las levaduras

- Cúbicas: como en el folículo tiroideo.

b) Aplanadas.- sus dimensiones son mayores que su grosor. Generalmente forman tejidos de revestimiento, como las células epiteliales.

c) Alargadas.-en las cuales un eje es mayor que los otros dos. Estas células forman parte de ciertas mucosas que tapizan el tubo digestivo; otro ejemplo tenemos en las fibras musculares.

d) Estrelladas.- como las neuronas, dotados de varios apéndices o prolongaciones que le dan un aspecto estrellado.

El tamaño de la célula esta en relación con su función.La unidad utilizada es el micrómetro (µm), existiendo células entre 2 y 20 µm.

Las células son, generalmente de tamaño variable; por tal motivo la podemos dividir en tres grupos: Macroscópicas, microscópicas, y ultramicroscópicas.

a) Células macroscópicas: Son las células observadas a simple vista, cuyo tamaño se

expresa en cm como por ejemplo: La yema del huevo de las aves y reptiles y las fibras

musculares estriadas.

b) Células microscópicas: Se observan únicamente con el microscopio, y cuyo tamaño se

expresa en µ (milésima parte del mm). Ejemplo: Los glóbulos rojos o

hematíes, que no pasan de 7 µ, los cocos, las amebas, etc.

c) Células ultramicroscópicas: Son sumamente pequeñas y únicamente observables con el

microscopio electrónico. Su unidad de medida es el milimicrón (mµ) y el angstrom(A°).

Ejemplo: los virus de la poliomielitis de la viruela, del sarampión, hepatitis, etc.

Origen de las Células

Se cree que todos los organismos que viven sobre la tierra, proceden de una única célula primitiva nacida hace varios miles de millones de años.

Las células vivas probablemente surgieron en la Tierra gracias a la agregación espontanea de las moléculas, hace aproximadamente 3500 millones de años.

Hace unos 1500 millones de años se produjo la transición desde células pequeñas con una estructura internamente sencilla (células procariotas), hasta células más grandes, más complejas como las que componen los animales y las plantas (células eucariotas).

o Diferencias entre animales y vegetales

Vegetales

Animales

 Poseen un pigmento verde, que constituye la clorofila indispensable para la fotosíntesis.

 Como nutrientes utilizan el dióxido de carbono, agua con sales disueltas y energía solar para que por medio de la fotosíntesis puedan sintetizar compuestos orgánicos.

 Por realizar la fotosíntesis tienen nutrición autótrofa, al elaborar sus propios alimentos.

 Almacenan almidón.

 En cuanto a la célula:

 Membrana celular con pared celulósica, que es de naturaleza rígida.

 Carecen de lisosomas (vegetales superiores).

 Carecen de centrosomas.

 Las células de los tejidos se comunican mediante aberturas finísimas denominadas plasmodesmos.

 Los vegetales son seres fijos.

 La irritabilidad(sensibilidad)

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