Guia Biologia

Célula

1.1 Teoría Celular

1.1.1 Descubrimiento de las células

• 1656, Pierre Bonrel (1620 – 1671) observó por primera vez los glóbulos rojos.

• 1665, Robert Hooke (microscopista inglés 1635 – 1703) introdujo el término célula al describir las unidades observadas en un corte delgado de corcho, aunque lo que observó era sólo la pared celular.

• 1674, Leeuwenhoek (1632 – 1723) fue el primero en observar protozoarios vivos al microscopio.

• 1831, Robert Brown (1773 – 1858) descubrió el núcleo celular en la epidermis de las orquídeas.

• 1835, Felix Dujardin(1801 – 1860) descubrió que las células están llenas de un fluido viscoso.

• 1838, Mathias Jacob Schleiden (Botanico alemán 1804 – 1881) enunció la idea que la célula es la unidad estructural de todas las plantas. Un año después Theodor Schwann (1810 – 1882) extendió este principio a los animales.

• 1839, Johannes Purkinje (1787 – 1839) nombra como protoplasma a liquido viscoso de las células y lo considero como la materia viva de las células.

• 1858, Rudolf Virchow (1821 – 1902) Señala que las células provienen de otras semejantes.

1.1.2 Formulación y postulados de la Teoría Celular

M. Schleiden y T. Schwann. En 1838 proponen la teoría celular

Matthias Schleiden: (botánico alemán) perfecciono técnicas histológicas para vegetales

Theodor Schwann: (zoólogo alemán) perfecciono técnicas histológicas en tegidos animales.

La unidad estructural y funcional de los seres vivos son las células

Rudolph Virchow: en 1855 completa la teoría celular al realizar estudios sobre reproducción celular y postula que las células provienen de otras células.

En la actualidad la teoría celular establece cuatro priciopios:

1. Unidad morfológica. Todos los sistemas vivos están formados por células

2. Unidad fisiológica las células es capaz de realizar todos los procesos metabólicos necesarios para vivir.

3. Unidad de origen. Toda célula proviene de otra célula preexistente.

4. Unidad genética. La célula contiene el material hereditario (toda la información para la síntesis de sus estructuras y el control de su funcionamiento y es capaz de transmitirla a sus descendientes).

1.2 Estructura celular

1.2.1 Moléculas orgánicas presentes en las células y su función

Carbohidratos o glúcidos

Son los productos primarios elaborados durante la fotosíntesis. Almacenan energía química en sus ligaduras C-H, y las liberan durante los procesos respiratorios intracelulares. Están formados por carbono, oxígeno e hidrógeno, y usualmente contienen dos átomos de hidrógeno por cada carbono, por lo general conservan la misma proporción que en las moléculas de agua, de donde deriva su nombre.

Desde el punto de vista químico, los glúcidos o carbohidratos se consideran derivados aldehídicos y cetónicos de alcoholes polivalentes. Se reconocen tres tipos de carohidratos: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

Monosacáridos.

Pueden ser simples o derivados.

Los mono sacáridos simples son cadenas de carbonos con un grupo cetónico (=O) varios radicales alcohólicos (-OH).

Según la longitud de las cadenas de carbono pueden ser: triosas (de tres carbonos), como el gliceraldehído (C3H6O3); tetrosas (cuatro carbono), C2H8O4; pentosas (cinco carbonos), como la ribosa (C5H10O5), y hexosas (seis carbonos) como la glucosa, galactosa y fructosa (C6H12O6). Estos últimos son la principal fuente de energía de los seres vivos.

Los monosacáridos derivados resultan de la modificación de los simples por adición o supresión de los grupos aldehídicos o cetónicos.

Oligosacáridos

Los principales compuestos de este grupo son los disacáridos, cuya fórmula genérica es C12H22O11.

Resultan de la unión de dos hexosas mediante la pérdida de una molécula de agua. La síntesis se logra por medio de la acción enzimática. El proceso es reversible y los disacáridos, al añadirse agua, es presencia de enzimas, se desdoblan y forman los monosacáridos iniciales.

Los olisacáridos más importantes son: sacarosa, lactosa y maltosa.

Polisacáridos

Son el producto de la unión de numerosas moléculas de monosacáridos.

De acuerdo con su función biológica, los polisacáridos pueden ser de dos tipos

Estructurales. Sirven de protección o soporte mecánico a las células como ejemplos pueden mencionarse la celulosa (pared celular en células vegetales), pectina de algunos frutos como pera y manzana, y la quitina del exoesqueleto d los artrópodos.

Metabólicos. Intervienen en la nutrición, como el almidón de las células vegetales o el glucógeno de las células animales. Se hidrolizan (desdoblan) por acción enzimática hasta formar glucosa.

Lípidos

Los lípidos forman un grupo complejo de sustancias orgánicas, productoras de energía, que actúan como reserva energética de las células y de los organismos. Son insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos tales como el benzeno, el éter y el cloroformo.

En presencia del agua, los lípidos se asocian y froman dos capas, propiedad que representa el fundamento para la formación de las membranas celulares.

Los lípidos se dividen en dos grupos:

Lípidos simples. Están formados por la combinación de un alcohol llamado glicerol y ácidos grasos. Estos últimos pueden ser: saturados, cuando sólo poseen ligaduras simples en su cadena, o bien, insaturados con ligaduras dobles en su cadena.

Los esteroides tienen como base una sustancia llamada colesterol, que presenta cuatro anillos de átomos de carbono unidos a una cadena de carbonos de longitud variable; ejemplos de estas sustancias son las hormonas suprarrenales y sexuales.

Lípidos complejos. En sus composición interviene otras partículas, además de las señaladas para los simples.

Destaca el subgrupo de los fosfolípidos que, como su nombre lo indica, poseen fósforo en su molécula, los más conocidos son las lecitinas, que abundan en la yema de huevo, en el hígado y en el germen de trigo.

Proteínas forman la estructural esencial de citoplasma y desempeñan una función primordial en los procesos vitales de la célula.

Las proteínas se encuentran constituidas por cuatro elementos esenciales: carbono hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, aunque algunas se asocian con otros elementos o compuestos.

Las proteínas son moléculas de gran tamaño, complejidad y diversidad. Su peso molecular varía de 5000 (insulina) a 40000000 (proteínas de virus de “mosaico del tabaco).

Estas macromoléculas desempeñan diversas funciones: son elementos estructurales (queratina), catalizadores de las actividades celulares (enzimas), responsables de la contracción musculas (miosina) o reguladoras del metabolismo (hormonas).

Las proteínas están constituidas por numerosos compuestos llamados aminoácidos, los cuales se unen entre sí por medio de ligaduras peptídicas.

Los aminoácidos gorman un dipéptido; tres, un tripéptido; muchos integran un polipéptido. Uno o más polipéptidos forman una proteína.

Los aminoácidos son compuestos que contiene un carbono central, al cual se unen un grupo carboxilo (COOH), un grupo amino (NH2), Un átomo de hidrógeno y un radical.

Muchas de las proteínas están formadas por largas cadenas e polipéptidos, cada una de las cuales posee cientos de aminoácidos, esto indica que los aminoácidos esenciales pueden repetirse varias veces.

Las proteínas difieren entre sí por el número, secuencia y ordenamiento de los aminoácidos que las constituyen.

El número de aminoácidos que integran una proteína y la secuencia en que se organizan, constituyen la estructura primaria de esta proteína.

Algunas proteínas poseen polipéptidos enrollados en forma helicoidal, a esta disposición espacial se le conoce como estructura secundaria o fibrosa de la proteína; como ejemplo se pueden mencionar el colágeno del tejido conjuntivo y la queratina.

Ciertas cadenas pilipeptídicas se curvan o pliegan y adoptan aspectos globulares, a este arreglo se le llama estructura terciaria de proteínas, como es esl caso de la hemoglobina de la sangre.

Si la proteína está formada por varias cadenas de aminoácidos, su arreglo espacial es más complejo y recibe el nombre de estructura cuaternaria.

De acuerdo con su composición química existen los siguientes tipos de proteínas:

• Proteínas simples. Aquellas que la hidrolizarse únicamente producen aminoácidos, ya que están constituidas sólo por C, H, O y N. entre ellas pueden mencionarse las albúminas, glubolinas, globulinas, glutaminas y protaminas.

• Proteínas complejas o conjugadas. Las que por hidrólisis liberan, además de aminoácidos, otros componentes, ya sea orgánicos o inorgánicos. A este grupo pertenecen las nucleoproteínas (proteínas + ácido nucleico), lipoproteínas (proteína + lípido) y glucoproteínas (glúcido + proteína).

Ácidos nucleicos.

Por los general, el ADN se localiza en el núcleo de las células, tanto que le ARN se encuentra en el núcleo y en el núcleo y el citoplasma.

Como se dijo anteriormente, los ácidos nucleicos están formados por unidades estructurales llamadas nucleótidos, de la misma manera que los monosacáridos forman polisacáridos y los aminoácidos se unen para formar proteínas.

Cada

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