La Celula

La celula

INTRODUCCION A LA CELULA

La célula, unidad básica de la vida, se caracteriza por una compleja estructura en la que tienen lugar las reacciones bioquímicas fundamentales para los procesos vitales y la sustentación de su propia existencia. Las investigaciones realizadas por los científicos a través de los siglos permitieron desarrollar una "teoría celular" que ha resultado corroborada por las evidencias experimentales.

Todo ser vivo está construido de la misma manera y constituido por las mismas unidades fundamentales: las células, hay seres vivos con una sola célula y otros de muchas células. Las células se clasifican en procarioticas y eucarioticas.

Las células procarioticas son más pequeñas (como regla general) y carecen mucho de las divisiones y la complejidad interna de las células de eucarioticas. No importa que tipo de célula consideramos, todas tienen ciertas características en común: membrana celular, el ADN, el citoplasma y los ribosomas.

Las formas de células varían bastante de acuerdo al tipo, tal como las neuronas, son largas en relación a su ancho y hay otras, tal como los eritrocitos (las células rojas de la sangre) que son equidimensionales. Algunas células están metidas en una pared rígida, que fuerza su forma, mientras que otras tienen una membrana celular flexible y ninguna pared rígida. El tamaño de las células esta relacionado también a sus funciones. Los huevos son células muy grandes, es la célula más grande producida por un organismo.

DESARROLLO DE LA TEORIA CELULAR

La "teoría celular" se desarrolló a partir de las contribuciones de muchos científicos a través de los siglos y, en la actualidad, está tan bien sostenida por las evidencias experimentales que algunos biólogos la llaman "concepto celular", dado que ya no hay lugar a dudas de su veracidad. Pero, en qué consiste esta teoría celular? Esta teoría dice que: "todos los organismos vivos están compuestos de una o más células" y que estas células son las unidades más pequeñas que pueden llamarse "vivas".

En 1590 dos artesanos holandeses Zachary and Francis Janssen, combinaron dos lentes convexos en un tubo e improvisaron el primer microscopio compuesto. Con este primitivo instrumento abrieron las ventanas a un universo oculto a los ojos del hombre. Cincuenta y cinco anos después, el inglés Robert Hooke observo la estructura celular de la corteza del árbol y también corto muy meticulosamente obleas muy finas de corcho y las examino con la ayuda de un microscopio primitivo, presentando las laminas dibujadas a la Real Sociedad de Londres, describió lo observado con las siguientes palabras: “las células no son muy profundas, pero consisten de pequeñas cajas, separadas por poros, por ciertos diafragmas”, utilizó el término "celda" porque los compartimientos que vio en el corcho le recordaron pequeños cuartos, estos compartimientos en el corcho estaban vacíos porque las células se habían desintegrado, la palabra citología ,que es el estudio de la célula deriva del griego kytos ,que significa hueco, vacío y es un síntoma de la falacia en la observación de Hooke y muchos que le siguieron.

Hooke también describió celdas en tejidos de plantas, los que se encontraban llenos de fluidos, había observado células muertas. Unos años más tarde, Marcelo Malpighi, anatomista y biólogo italiano, observó células vivas. Fue el primero en estudiar tejidos vivos con el microscopio. Aunque las celulas fueron vistas desde el siglo 17, no fue hasta el siglo 19 en que el fisiólogo Rene Jochim Henri Dutrochet,en 1824 propuso que los seres vivos están compuestos de células. Sólo en 1838, y después del perfeccionamiento de los microscopios, los biólogos alemanes, Theodor Schwann y Mathias Jakob Schleiden fueron los primeros en lanzar la teoría celular, afirmando que todos los organismos vivos están constituidos por células, en 1859 el biólogo alemán Rudolf Virchow propuso que todas las células vienen de células preexistentes: omnis cellula e cellula; confirmó además que la única función de la célula era servir de recipiente en que se encerraba la "materia viva". Aunque algunos científicos creen que las primeras células aparecieron "espontáneamente" a partir de interacciones químicas, eso habría ocurrido en condiciones muy diferentes de las que existen hoy y habría tomado una cantidad de tiempo muy larga. En la actualidad, nunca vemos que una célula sea producida excepto por división de una célula preexistente

Con la llegada del microscopio electrónico, se consiguió adentrarse cada vez en la estructura fina de la célula hasta llegar a discernir las estructuras moleculares, el siguiente dibujo nos muestran los diversos elementos dentro de una célula vistos con un microscopio electrónico,

Las células son estructuras altamente organizadas en su interior, constituidas por diferentes orgánulos implicados, cada uno de ellos en diferentes funciones.

Gracias a los avances tecnológicos posteriores a la invención del microscopio, los científicos pudieron comprobar que todos los seres vivos están formados por pequeñas celdas unidas unas a otras. Estas celdas, llamadas células, son la mínima unidad del ser vivo que puede realizar las funciones de nutrición, relación y reproducción.

Década de 1830, Theodor Schwann estudió la célula animal; junto con Matthias Schleiden postularon que las células son las unidades elementales en la formación de las plantas y animales, y que son la base fundamental del proceso vital, de manera:

Anatómica.- Porque en cada uno de los seres vivos existen células, con diferentes grados de complejidad.

Fisiológica.- Por ser la base de las funciones vitales.

Genética.- Por su capacidad de producir nuevos individuos.

Antón Van L. (1670) vio ya lo que eran las células eucariotas y procariotas.

John Needham (1745) describió lo que encontró que eran la presencia de animálculos o infusorios que eran organismos unicelulares.

Schwann y Schleiden (1830) estudiaron a profundidad lo que era la célula animal y entendieron que eran la base de una formación de plantas y animales.

Robert Brown (1831) describió el núcleo celular.

Purkinje (1839) observo el citoplasma celular.

Virchow (1850) dijo que las células provienen de otras células.

Kolliker (1857) vio las mitocondrias.

Pasteur (1860) hizo estudios sobre el metabolismo de levaduras y la asepsia.

Weizman (1880) descubrió que las células son las mismas que a los de los tiempos antiguos de manera estructural.

Ruska (1931) construyo el primer microscopio electrónico de transmisión.

Margulis (1981) pone la hipótesis sobre la endosimbiosis serial, que explica sobre la célula eucariota.

LA CELULA UN SER VIVO

Como todo ser vivo la célula se nutre se relaciona y se produce .El conjunto de procesos relacionados con la captación transformación y consumo de energía recibe el nombre de nutrición.

Las células son capaces de responder a los cambios que se producen en el medio en que viven sus respuestas a estos estímulos constituyen las funciones de relación.

La reproducción de las células tiene por objeto dar lugar a otras semejantes a si mismas asegurando de esta forma la continuidad de la especie y de la vida

FUNCIONES DE LA CELULA

Irritabilidad: Es la capacidad del protoplasma para responder a un estímulo. Es más notable en las neuronas y desaparece con la muerte celular.

Conductividad: es la generación de una onda de excitación (impulso eléctrico) a toda la célula a partir del punto de estimulación. Esta y la irritabilidad son las propiedades fisiológicas más importantes de las neuronas.

Contractilidad: es la capacidad de una célula para cambiar de forma, generalmente por acortamiento. Está muy desarrollada en las células musculares.

Respiración: Esencial para la vida, es el proceso por medio del cual las células producen energía al utilizar las sustancias alimenticias y el oxígeno absorbido, para tal fin, y además producir dióxido de carbono y agua.

Absorción: Es la capacidad de las células para captar sustancias del medio.

Secreción: Es el proceso por medio del cual la célula expulsa materiales útiles como una enzima digestiva o una hormona.

Excreción: Es la eliminación de los productos de desecho del metabolismo celular.

Reproducción: Es la división celular. La mantiene la célula dentro del organismo.

RESPUESTA A ESTIMULOS EXTERNOS

Las células son capaces de percibir cambios en el medio ambiente y de reaccionar frente a ellos estos cambios denominados estímulos pueden ser de distinta naturaleza físicos , como la luz o a la temperatura químicos como el presencia de una determinada sustancia o mecánicos como un golpe o una vibración

La célula suele responder mediante movimiento ya sea deformándose por la emisión de seudópodos o desplazándose mediante cilios o flagelos.

No todas las células poseen la misma sensibilidad a las estimulaciones externas. En los organismos pluricelulares algunas presentan una gran movilidad relacionada con su función concreta: los gametos masculinos en mamíferos están provistos de un largo flagelo que les ayuda a llegar hasta el óvulo femenino (inmóvil).También muchos vegetales inferiores presentan gametos móviles. En la sangre existen unas células capaces de emitir seudópodos y destruir las partículas extrañas que penetran en el organismo .Se trata de los glóbulos blancos.

Los cilios de las células que hay en las fosas nasales se mueven coordinadamente y expulsan el polvo y el moco al exterior.

Una de las características que diferencia al reino animal del vegetal es la capacidad de desplazamiento para este fin de semana. Para este fin los animales cuentan con un sistema locomotor mas o menos complejo aunque las plantas no se mueven de un sitio para otro, pueden efectuar determinados movimientos ante ciertos estímulos presentes en el medio .Los mas típicos son los mas tropismos, o respuestas ante factores ambientales como la luz o la gravedad, así muchos tallos se doblan hacia la luz (fototropismo positivo) y las raíces crecen hacia (geotropismo positivo).

TIPOS DE CELULA

Existen en general dos clases de células: procariotas y eucariotas. La evolución de la célula procariota precede a la eucariota en dos mil millones de años

La mayor y más significativa diferencia entre procariotas y eucariotas, es que los eucariotas tienen el núcleo y las organelas rodeados por membrana.

El ADN de los procariotas se encuentra libre dentro de la célula; el ADN de los eucariotas se mantiene dentro del núcleo.

Las organelas de los eucariotas (mitocondrias, cloroplastos) les permiten un mayor nivel de división del trabajo del que es posible en procariotas.

Diferencias adicionales obvias entre procariotas y eucariotas incluyen:

a.- Tamaño.- Las células eucariotas son en promedio, diez veces mayores que las procariotas.

b.- Composición genómica.- El ADN de los eucariotas es mas largo y complejo que el ADN procariota

c.- Pared Celular.- Los Procariotas tienen una pared celular compuesta de un polímero: el glucopéptido mureína, un heteropolímero que combina azucares y aminoácidos, algunos de la serie D. Muchos tipos de células eucariotas tienen también pared celular, pero ninguna compuesta por mureína, tampoco se encuentran aminoácidos de la serie D.

El esquema de división de la vida en procariotas y eucariotas fue durante muchos años la fórmula para simplificar la enseñanza de este punto en los cursos de biología y la base de diseño de un árbol filogenético basado en este esquema y la caracterización de los cinco reinos de la naturaleza:

Uno que abarca a los procariotas y cuatro que corresponden a los eucariotas, sin embargo los estudios de mostraron la existencia de un nuevo reino con características comunes a procariotas y eucariotas, que configura lo que se conoce hoy como Arqueobacterias

I-Moneras II-Protistas III-Hongos IV-Plantas V-Animales

CARACTERÍSTICAS.-

Las células, como sistemas termodinámicos complejos, poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; conociendo esto, los distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas características comunes que permiten su especialización funcional y, por ello, la ganancia de complejidad. De este modo, las células permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la entropía del entorno, uno de los requisitos de la vida.

A). Características estructurales.-

• Individuales: Cada célula contiene una pared envoltorio que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y mantiene el potencial eléctrico de la célula.

• Tiene un medio interno que le da forma acuosa, el citosol que le da volumen celular.

• Tienen material genético en forma de ADN, también el ARN.

• Tienen enzimas y proteínas que sustentan junto con otra biomoleculas, un metabolismo activo.(enzimas son un tipo de proteínas implicadas en el metabolismo celular)

B). Características Funcionales.-

Son características que diferencian las células de los sistemas químicos no vivos son:

• Nutrición: las células toman sustancias del medio y liberan energía y eliminan los desechos mediante el metabolismo.

• Crecimiento y multiplicación: las células son capaces de dirigir su propia síntesis. Por la nutrición de la célula esta por el crecimiento y se separa y se divide ya haciendo la división celular idéntica a la original.

• Diferenciación: por la división celular ocurre que a veces la célula dividida puede salir en partes que no estaban antes haciendo así la diferenciación celular y también es parte del ciclo celular.

• Señalización: la célula contiene varias sustancias químicas y por medio de estas se puede mandar señales para que unas se unan mediante los mensajes químicos como las hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento.

• Evolución: las células pluricelulares y unicelulares pueden evolucionar a diferencia a las inanimadas donde puede haber cambios hereditarios y genéticos por que algunas de las células pueden habitar en un medio particular.

Las células no siempre son constantes como las anteriores características por que los genes varían por estímulos externos también la célula varía a las modificaciones genéticas en células somáticas para la pluropontencialidad luego este es uno de sus fundamentos moleculares.

C) TAMAÑO, FORMA, Y FUNCIÓN.-

FORMAS DE LA CELULA

El estudio de las formas de la célula, depende en que etapa de la vida de las células lo realizamos. Así puede ser una etapa embrionaria (no diferenciadas) o puede ser una etapa adulta, maduras (diferenciadas).

En etapas embrionarias tienden a ser esféricas, y en etapa adulta por la influencia de factores físico-químicos y funcionales, se diferencian o especializan en distintas formas celulares.

Es necesario entender que las células pueden ser:

• Células inestables

• Células estables

CELULAS INESTABLES: En el organismo humano existen células que cambian frecuentemente de forma dependiendo su función. Por ejemplo:

Los leucocitos y monocitos de forma esférica cuando están en la sangre, al salir de los vasos sanguíneos cambian en formas alargadas con seudópodos.

Las células del epitelio de la vejiga urinaria son polimorfas cuando la vejiga esta vacía de orina, pero cuando se llena de orina las células se aplanan por la presión y distensión del epitelio.

CELULAS ESTABLES: Tienen una forma típica mas o menos fija, y son casi la mayoría de nuestras células. entre estas podemos citar: Neuronas, ovulo, células epiteliales, hepatocitos, etc.

La forma existe en varias formas como estrelladas, prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc. Por lo tanto existen multitud de tipos celulares en su forma.

Sin embargo, la forma celular también varía por otros factores:

Tensión Superficial: Las moléculas que se encuentran en la superficie de un líquido son atraídas hacia el seno del mismo por las moléculas interiores. La fuerza resultante que actúa en un plano tangente a la superficie, por unidad de longitud, se denomina tensión superficial.

La tendencia de un líquido a introducirse dentro de poros diminutos y pequeñas aberturas recibe el nombre de capilaridad. La capilaridad se explica tomando en cuenta la cohesión de las moléculas y su adhesión con otras clases de moléculas.

El agua es el principal componente inorgánico de los seres vivos y constituye aproximadamente desde un 60 hasta un 95% de la materia global de los mismos. Esto la hace imprescindible para la vida en el Planeta Azul. Y tiene unas características físicas y químicas únicas que la hacen aún más preciada.

También podemos observar que el agua tiene elevada tensión superficial. La tensión superficial de un líquido es la resistencia que opone a la penetración de cuerpos en él. El agua tiene máxima tensión superficial de entre los líquidos

• ACCIÓN MECÁNICA: Es la presión mecánica que ejercen las células próximas, en un espacio limitado y con gran número de células, estas se comprimen entre sí, modificando su forma.

Viscosidad del Protoplasma: Influyen en este parámetro las sales disueltas y las sustancias contaminantes.

• PROTOPLASMA: Disolución acuosa de azúcares, proteínas, grasas y sales minerales que constituyen el contenido de las células.

• VISCOSIDAD : pegajoso. La célula viva ya no es más el protoplasma que fluctúa entre sol y gel. Hemos de pensar en el interior celular como un medio de elevada viscosidad, en el que el movimiento de las moléculas se halla fuertemente restringido, en el que el agua contribuye a la ordenación del complejo entramado microtubular al que quedan asociados orgánulos, membranas y macromoléculas "solubles".

• RIGIDEZ DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA: La membrana plasmática como delimitante externo de la célula, es la responsable de la forma celular, dependiendo de su rigidez es la forma que va adoptando la célula, ya que frente a factores externos permitirá o no, un cambio en la forma celular.

• LA PARED CELULAR: Como es el caso de la célula vegetal, la rigidez de la pared celular, le otorga una forma geométrica a la misma, ya que esta al no tener flexibilidad, obliga a la membrana plasmática a adoptar su forma regular.

POR SU TAMAÑO

En general las células son microscopicas, pero algunas son excepcionales en su tamaño.

Neuronas pequeñas (granulosa del cerebelo)........................4 micrómetros

Eritrocitos..................................................................................7,2 micrómetros

Celulas adiposas........................................................................130 micrómetros

Neuronas gigantes(betz del cerebro)...................................50 micrómetros

El tamaño de la célula la mayoría no se puede ver a simple vista, pero a pesar de que son muy pequeñas el tamaño de las células es variable. La célula más pequeña observada, en condiciones normales, corresponde a Mycoplasma genitalium, de 0,2 μm, encontrándose cerca del límite teórico de 0,17 μm. Existen bacterias con 1 y 2 μm de longitud. Las células humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 μm, óvulos de 150 μm e, incluso, algunas neuronas de en torno a un metro. En las células vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 μm y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 cm (avestruz) de diámetro. Para la viabilidad de la célula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relación superficie-volumen

POR SU NÚMERO

El tamaño del individuo, no depende del tamaño de sus células, depende del número de sus células. Se ha calculado aproximadamente en un hombre de 70kilos de peso aproximadamente una masa de 25 mil billones de células.

POR SU CONSISTENCIA

La mayoría de las células tienen una consistencia blanda, debido al componente agua que esta en mayor proporción, pero algunas células debido a que pierden el agua o que sufren cambios químicos, adquieren una notable dureza, por ejemplo: las células de la epidermis o las células de la placa ungueal (uña), van acumulando tanta queratina que inclusive desaparecen los organitos y el núcleo, considerándose una célula muerta y rígida lleno de queratina y rodeada solo de la membrana citoplásmica.

POR SU ELASTICIDAD

Las células por lo general son extensibles, pero muy pocas son elásticas, entre las cuales podemos mencionar aquellas que se diferenciaron de una manera especial para cumplir su función, como por ejemplo: las células musculares, lo eritrocitos que atraviesan capilares muy finos menores a su talla, otro seria las células epidérmicas de la cornea que resisten a la presión y estiramientos.

POR SU COLOR

La mayoría de las células son incoloras individualmente, cuando se estudia sin teñirlas. Asimismo son translucidas cuando están en masas.

Pocas células tienen sus propios pigmentos, por ejemplo: los eritrocitos tienen un color verde amarillo en forma individual, debido a la hemoglobina, pero adquiere un color rojo cuando esta en masas de células de la sangre circulante.

Los melanocitos son otras células que poseen su propio pigmento, la melanina es el pigmento que da un color pardo oscuro a la piel. Muchas células nerviosas presentan un color gris amarillento debido al acumulo de la lipofuccina (pigmentos que produce la célula por envejecimiento)

El tamaño y la forma de las células dependen de sus elementos más periféricos.

POR LA FUNCIÓN

1. Células contráctiles que suelen ser alargadas, como las fibras musculares.

2. Células con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso.

3. Células con pliegues, como los intestinos para intercambiar sustancias.

4. Células cúbicas, prismáticas o aplanadas como las epiteliales que recubren sup. como las losas de un pavimento.

LA MEMBRANA CELULAR

La membrana celular funciona como una barrera semipermeable, permitiendo el paso de pocas moléculas y manteniendo la mayor parte de los productos producidos dentro de la célula. La microscopía electrónica de la membrana celular llevó a desarollar el modelo del mosaico fluido. La molécula más común en el fosfolípido, que posee una cabeza polar (hidrofílica) y dos "colas" no polares (hidrofóbicas). Los fosfolípidos se disponen en una bicapa con sus colas hidrofóbicas dirigidas hacia el interior quedando de esta manera entre las cabezas hidrofílicas que delimitan la superficie externa e interna de la membrana.

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El colesterol es otro componente importante de la membrana. Se encuentra embebido en el área hidrofóbica de la membrana, y su presencia aumenta la fluidez de la misma. La mayoría de las células bacterianas no contiene colesterol. Tampoco las células vegetales.

Las proteínas están suspendidas en la membrana, con sus regiones hidrofóbicas insertadas en ella y con las hidrofílicas que sobresalen ("stick out") hacia el exterior e interior de la célula. Estas proteínas funcionan como "estaciones de peaje" que, a cambio de un precio, permiten a ciertas moléculas cruzar hacia el exterior o interior de la célula. La superficie externa de la membrana tiende a ser rica en glicolípidos que tienen su cola hidrofóbicas embebidas en la región hidrofóbica de la membrana y sus cabezas hacia el exterior de la célula. Ellos, junto a con los hidratos de carbono pegados a las proteínas, intervienen en el reconocimiento de lo propio ("self") de un organismo.

El contenido (moléculas y organelas) de la célula se denomina protoplasma, y se subdivide en citoplasma (todo el protoplasma excepto el contenido del núcleo) y el nucleoplasma (todo el material dentro del núcleo).

LA PARED CELULAR

La pared celular se encuentra localizada por fuera de la membrana celular. Las células de los animales y de muchos protistas no tienen pared celular. Los procariotas tienen una pared celular formada por un peptidoglicano, que entre sus características esta el hecho de contener aminoácidos de la serie D.

Las plantas tienen una variedad de productos incorporados en su pared celular, entre ellos la celulosa en la pared primaria y la lignina , y otros productos químicos en la pared secundaria. Los plasmodesmas son las conexiones por medio de las cuales se comunican las células recubiertas por paredes celulares. Los hongos poseen quitina en su pared celular.

MEMBRANA PLASMÁTICA

Todas las células se caracterizan por la presencia de una membrana externa, que es la membrana celular, también denominada membrana plasmática. La membrana plasmática presenta una zona de interfase entre el medio externo e interno de la célula. Tiene un espesor que oscila de 7 nm a 9 nm (1 nm=10Å=10-3μm=10-6 mm), y no puede ser observada al microscopio óptico o fotónico, y sí al microscopio electrónico.

Está formada por dos capas oscuras, entre las que se encuentra una capa clara, si se aislan y purifican membranas plamáticas, por ejemplo glóbulos rojos, aparecen compuestos más o menos a la mitad, por lípidos y proteínas. Los lípidos que se encuentran son fundamentalmente fosfolípidos (cefalina y colesterol), estas moléculas lipídicas polares, se disponen en empalizada con los extremos no polares (hidrófobos) enfrentados, y los extremos polares (hidrófilos) dirigidos hacia las interfases. Los fosfolípidos así dispuestos se denominan de doble capa, y son diferencialmente permeables, es decir, permiten el paso de ciertas moléculas e iones, e impiden el paso de otras sustancias.

En cuanto a las proteínas que componen la membrana plasmática, se pueden distinguir dos tipos:

- Proteínas intrínsecas: Se presentan en el interior de la doble capa de lípidos, y son generalmente proteinas globulares con un alto contenido en aminoácidos hidrofóbicos.

- Proteínas extrínsecas: Suelen ser hidrofílicas, debido a que poseen gran cantidad de radicales hidrofílicos en los aminoácidos. Algunas de estas proteínas tienen azúcares y polisacáridos cortos, que se encuentran unidos covalentemente y se les denomina 'glucoproteinas'. Las proteínas hidrofóbicas se sitúan tanto en la superficie interior como en el exterior de la membrana y no entran en la zona clara de la doble capa. Además estas proteínas son fácilmente separables de los lípidos.

De algunas moléculas de fosfolípidos y proteinas, parten cadenas de hidratos de carbono, estas cadenas actúan como receptores de hormonas, anticuerpos y virus, interviniendo también en la adhesión entre células.

La membrana plasmática no es simétrica y en general las proteínas extrínsecas de la superficie interior, son diferentes a las de la superficie exterior. En el interior de la célula existen membranas de apariencia tri estratificada, diferenciándose de la anterior estructura, porque los lípidos y proteínas son distintas y varían según su función.

La membrana está constituida de lípidos y proteínas. La parte lipídica de la membrana está formada por una película bimolecular que le da estructura y constituye una barrera que impide el paso de substancias hidrosolubles.

Figura - Estructura de la Membrana Celular.

Las proteínas de la membrana están suspendidas en forma individual o en grupos dentro de la estructura lipídica, formando los canales por los cuales entran a las células, en forma selectiva, ciertas substancias. La selectividad de los canales de proteínas le permite a la célula controlar la salida y entrada de substancias así como los transportes entre compartimentos celulares. Las proteínas de la membrana no solo hacen que el transporte a través de ella sea selectivo, sino que también son capaces de llevar a cabo transporte activo (transferencia en contra del gradiente de concentración).

Las demás funciones de la membrana, como son el reconocimiento y unión de determinadas substancias en la superficie celular están determinadas también por la parte proteica de la membrana. A estas proteínas se les llaman receptores celulares. Los receptores están conectados a sistemas internos que solo actúan cuando la substancia se une a la superficie de la membrana. Mediante este mecanismo actúan muchos de los controles de las células, algunos caminos metabólicos no entran en acción a menos que la molécula "señal", por ejemplo, una hormona, haya llegado a la superficie celular.

En la membrana se localizan unas glicoproteínas que identifican a otras células como integrantes de un individuo o como extrañas (inmunoreacción).

Las interacciones entre las células que conforman un tejido están basadas en las proteínas de las membranas.

Resumiendo, la estructura de las membranas depende de los lípidos y las funciones dependen de las proteínas hidrofílicas que delimitan la superficie externa e interna de la membrana.

Modelos propuestos para membranas biológicas

Los principales componentes de las membranas biológicas son fosfoglicéridos, colesterol, glucolípidos y glicoproteínas los cuales se distribuyen asimétricamente en la bicapa.

La primera hipótesis importante sobre la estructura de las membranas biológicas fue propuesta por H. Davson y J. Daniel en 1935. Una característica importante de esta hipótesis es la proposición de que la membrana contiene una fase hidrocarbonada continua aportada por los componentes lipídicos de la membrana.

Esta proposición fue apoyada y mejorada, años más tarde, por J. D. Robertson, transformándola en la hipótesis de la membrana unitaria. Esta estructura estaba constituída por una bicapa de lípidos polares mixtos, con sus cadenas hidrocarbonadas orientadas hacia el interior formando una fase continua de hidrocarburos y sus cabezas hidrofílicas orientadas hacia el exterior con una monocapa de moléculas de proteínas con las cadenas polipeptídicas en forma extendida .Se indicó que el espesor total de la membrana unitaria era de unos 8,0 a 9,0 nanómetros (nm) ( 1 nm es igual a10 -9 m ) y el de la bicapa lipídica de unos 6,0 a 7,0 nanómetros.

Posteriormente, otros investigadores propusieron los modelos globulares de sub unidades, en los que se consideraba a las membranas como si estuviesen constituidas por láminas de sub unidades de lipoproteínas que se repetían y cuyo diámetro oscilaba entre 4,0 y 9,0 nm, guardando semejanza con la estructura de sub unidades de algunas proteínas oligométricas de las cápsulas de algunos virus. Sin embargo, los modelos globulares han resultado incapaces de interpretar satisfactoriamente muchas de las propiedades de las membranas

El modelo actual más satisfactorio de estructura de membrana, es el de mosaico fluido, postulado por S. J. Singer y G. L. Nicholson en 1972. Este modelo propone que los fosfolípidos de las membranas se hallan ordenados en bicapas formando una matriz. En esta bicapa, las moléculas lipídicas individuales pueden moverse lateralmente, dotando a la bicapa de fluidez, flexibilidad y además de una resistencia eléctrica elevada y de relativa impermeabilidad respecto a las moléculas muy polares

El modelo de mosaico fluido postula que las proteínas de la membrana son globulares, muchas de las cuales tienen superficies hidrofóbicas que las hacen insolubles en una solución acuosa. Se asocian con la bicapa lipídica de varias maneras: la mayoría se extienden a través de la bicapa, en la cual la proteína atraviesa varias veces la bicapa (proteínas integrales).

Las membranas biológicas pueden presentar algunas variaciones en su estructura y en sus funciones. Sin embargo, tienen en común un número de atributos importantes, a saber:

a. Las membranas son estructuras laminares, con muy pocas moléculas de espesor que forman los límites entre compartimientos de composición diferente. Normalmente tienen entre 60 a 100 A de espesor (1 A es igual a 10-10 m) .

b. Las membranas están constituidas principalmente por lípidos y proteínas.

c. Los líquidos de las membranas son moléculas anfipáticas relativamente pequeñas. Estos lípidos forman espontáneamente bicapas moleculares en medios acuosos, lo cual confiere a la membrana cierta barrera para el flujo de moléculas polares.

d. Las proteínas específicas son mediadores de funciones distintas de las membranas. Las proteínas se utilizan como bombas, puertas receptores, transductores de energía y enzimas.

e. Las moléculas protéicas y lipídicas se mantienen unidas por muchas interacciones no covalentes, de carácter cooperativo.

f. Las membranas son asimétricas en la composición química de sus capas. Las capas internas y externas son generalmente diferentes

Funciones de la membrana celular

Mediante el uso de trazadores radioactivos y técnicas microquímicas los biólogos han prestado mucha atención al problema de cómo pasan las substancias a través de la membrana para entrar o salir de la célula. Consideramos el siguiente experimento:

En una membrana animal colocamos una solución de plasma sanguíneo (proteína), glucosa (azúcar) y una sal inorgánica (cloruro de sodio); luego la colocamos en un recipiente que contiene agua destilada. Después de dos horas se analiza el agua que está fuera de la membrana, para detectar la presencia de plasma, glucosa, y sal.

Los resultados fueron:

. El plasma no pasa hacia el agua destilada.

. El azúcar y la sal sí pasan a través de la membrana.

. La bolsa membranosa aumento de volumen, es decir entró agua.

. Las cantidades de sal y de azúcar que se encuentran fuera y dentro de la membrana son iguales.

Los experimentos demostraron que:

1. La membrana es permeable al agua

2. La membrana es permeable al azúcar y a la sal, más es impermeable al plasma, es decir que la membrana que se utilizó es selectiva, permite que algunas sustancias pasen a través de ella mientras impide que otras lo hagan.

3. A estas membranas se les llama semipermeables o de permeabilidad diferencial.

4. Las moléculas de azúcar e iones en solución están en constante movimiento, se establece un flujo de iones desde el área de mayor concentración de sales hacia el de menor concentración; pero al cabo de un tiempo habrá la misma concentración de sales a ambos lados de la membrana, alcanzándose un estado de equilibrio dinámico, lo cual quiere decir que los iones y las moléculas no han cesado de moverse, esto sólo quiere decir que por cada ión o molécula que se mueve a un lado de la membrana hay otro moviéndose en sentido opuesto. A este movimiento de iones de un lado a otro de la membrana se le llama difusión.

. El transporte de sustancias a través de la membrana con gasto de energía se denomina transporte activo.

. El transporte de substancias a través de las paredes de la célula por procesos de difusión se denomina transporte pasivo, no hay gasto de energía.

Osmosis: es el paso de un solvente (agua) a través de una membrana semipermeable, y desde una región de mayor concentración a una de menor concentración. En un organismo vivo, el solvente es generalmente agua y la membrana semipermeable es la de la célula. La ósmosis es clave para la supervivencia de los seres vivos.

Resumen

La membrana plasmática es una estructura activa y flexible.

La célula asume un papel activo en la determinación de las substancias que entran por difusión y de las que no lo hacen, además de cuanta substancia entra.

Las células deben gastar energía para mantener los iones o moléculas necesarias.

CITOPLASMA.- El citoplasma es un material fluido viscoso similar a la gelatina que ocupa la región situada entre la membrana plasmática y el núcleo. Además tiene microtrabeculas de 6 mm de espesor que forma una red tridimensional contráctil que es parte de la estructura del gel de la matriz, se cree que conserva a los organelos en su posición y a su vez los redistribuye. Se encuentra agitado por un continuo movimiento interno, su aspecto y estructura están en estrecha relación con el momento funcional de la célula. Aquí tienen lugar la mayor parte del metabolismo intermediario de la célula: la comida se convierte en formas que se puedan usar para construir las distintas partes de la célula; liberándose la energía química de la comida y transfiriéndose a una zona donde se requiere esta energía para las reacciones químicas; se sintetizan compuestos específicos, como las proteínas, que se usan dentro de la propia célula o se exportan a otras partes del organismo. Dentro del citoplasma se encuentran: El Retículo Endoplasmático liso y rugoso, los flagelos, el Aparato de Golgi, las Mitocondrias, los Lisosomas, las Vacuolas, los Ribosomas, los centríolos, los Centrosomas, los Cloroplastos y el Núcleo.

Diferenciaciones Citoplasmáticas.- Son porciones del citoplasma que se diferencian del resto debido a que desempeña una función determinada, y estas son:

Centrosoma: Corpúsculo yuxtapuesto al núcleo y rodeado de una pequeña porción de citoplasma hialino llamado centrosfera que desempeña una función activa en la reproducción cariocinética.

Condrioma: Conjunto de corpúsculos esparcidos en el citoplasma que se colocan intensamente; unos son alargados y filamentosos como los condriocontos y otros en forma de gránulos como las mitocondrias que pueden presentarse en serie.

Inclusiones Citoplasmáticas.- Son acúmulos de sustancias orgánicas o inorgánicas, rodeadas o no de una envuelta limitante de naturaleza proteínica, que se originan dentro del citoplasma bajo determinadas condiciones de crecimiento. Constituyen reservas de fuentes de Carbono o Nitrógeno (inclusiones orgánicas) y de Fósforo o Azufre (inclusiones inorgánicas).

Inclusiones diversas: Se les ha llamado también sustancias ergasticas porque son productos metabólicos. En muchas células existen pequeñas gotas de grasa que se hallan en suspensión en el citoplasma. En algunas células vegetales aparecen pequeños cristales de oxalato de calcio. En otros casos se pueden observar formaciones de carbonato de calcio denominadas cistlitos; granos de aleurona que consisten en una mezcla de sustancias proteicas con cristales.

Composición Química.- Esta en su mayor parte constituido por agua en la que se encuentran disueltas numerosas substancias orgánicas y minerales como glúcidos, enzimas, lípidos, aminoácidos, iones inorgánicos, gránulos de glucógeno, microtúbulos, filamentos, y proteínas alargadas de 15 a 5mm que forman un citoesqueleto.

Teoría acerca de su estructura.-

Teoría filar o fibritar.- Esta teoría sostiene que la estructura del citoplasma integran 2 clases de elementos:

Elementos figurados a los que se designa con el nombre genérico de mitomas, representados por filamentos o hilos delgados o gruesos, largos o cortos, escasos o numerosos, los cuales tienen la característica de entrecruzarse entre sí en el interior de los filamentos o hilos se reside un corpúsculo pequeño llamado Microsoma.

Una porción amorfia y fluida llamada Paramito que reside en los espacios existentes entre los filamentos o hilos.

Teoría Reticular.- Es semejante a la teoría fibrilar pero es necesario remarcar que los filamentos o hilos de la parte figurada del protoplasma se anastomosan entre sí, constituyendo una especie de red o rejilla. Según esta teoría los microsomas residirían en los puntos nodales de esta red.

Teoría Granular.- Esta teoría de Altmann sostiene que el protoplasma esta constituido por dos clases de formaciones y son:

Elementos figurados constituidos por corpúsculos pequeños denominados Bioblastos.

Una sustancia amorfia gelatiniforme situada entre los bioblastos llamada sustancia intergranular, según Altmann los bioblastos son entidades autónomas responsables de las funciones celulares, dentro de este concepto la célula seria una colonia de bioblastos.

Teoría alveolar.- Sostenida por Butcheli, estima que el protoplasma posee una estructura alveolar comparada con la espuma del jabón, según esta hipótesis las paredes de los alvéolos que constituyen los elementos figurados del protoplasma están representados por laminas de delicada materia, las cavidades habitadas por alvéolos estarían ocupadas por un liquido en el que se hallan disueltas varias sustancias orgánicas, liquido que representa la porción amorfa del protoplasma.

Tipos de Citoplasma.-

Protoplasma.- Es el citoplasma mas el núcleo, mientras que célula es la membrana mas el protoplasma. Este contiene proteínas.

Hialoplasma.- También llamado Citosol, es un gel casi líquido que contiene en disolución o en suspensión sustancias como enzimas e inclusiones citoplasmáticas.

Endoplasma.- Parte del citoplasma, poco denso y se encuentra próximo al núcleo.

RETICULO ENDOPLASMATICO:

El retículo endoplasmático es un sistema de membranas que forman una red de sacos y canales interconectados distribuida hacia adelante y atrás por el citoplasma celular, desde el núcleo hasta casi la membrana plasmática. Los caminos o canales tubulares del retículo endoplasmático transportan proteínas y otras sustancias a través del citoplasma de la célula desde un área hasta otra. Existen dos tipos de retículo endoplasmatico: rugoso y liso. El retículo endoplasmatico rugoso debe su nombre al hecho de que muchos ribosomas están conectados a su superficie externa. Conforme los ribosomas fabrican sus proteínas, se pueden unir al retículo endoplasmatico rugoso y verter las proteínas. Las grasas, los hidratos de carbono y las proteínas que constituyen el material de las membranas son fabricados en el retículo endoplasmatico liso. El retículo endoplasmatico liso fabrica membrana nueva para la célula. El retículo endoplasmatico rugoso recibe y transporta las proteínas recién fabricadas, y el retículo endoplasmatico liso fabrica membrana nueva.

Concepto.- Constituye una red de tubos membranosos ramificantes y sacos membranosos unidos que se comunican entre si. Las redes del retículo endoplasmático se distribuyen por todas partes de la célula, principalmente entre la membrana plasmática y la membrana que rodea el núcleo pudiéndose organizar de forma más suelta o más apretada. Es indispensable para la célula, en especial en la parte profunda del citoplasma; su origen es desconocido aunque se cree que es una prolongación o invaginación de la membrana plasmática. Presenta dos aspectos, las membranas que constituyen los canales interrelacionados tienen aspecto liso, mientras que otras aparecen rugosas. Las membranas de superficie rugosa están punteadas con ribosomas que constituyen los gránulos de la superficie externa.

Nombre por.- aspecto de red (retículo) y por la ubicación (endoplasma, fracción más profunda del hialoplasma).

Presencia.- en todas las células, a excepción de los eritrocitos maduros

Descubrimiento.- en 1940

Visualización.- al M.E.

Morfología.- varía de acuerdo a la función de la célula

Estructura general.- está formado por una red de túbulos, microvesículas, cisternas que forman un sistema de doble membrana que encierra una serie de vacuolas continuas y discontinuas; este sistema presenta una superficie que limita con el medio extracelular que se denomina cara externa y otra que limita con el hialoplasma y es la cara interna. En el retículo endoplasmático rugoso las proteínas secretoras son liberadas a través del borde apical de la célula.

Estructura diferenciada.- Hay tres estructuras que son las cisternas, vesículas y los túbulos. Las cisternas son unidades largas y aplanadas ordenadas en forma paralela y miden de 40 a 50 mu de espesor; las vesículas que presentan forma redondeada con un diámetro entre 250 y 500 mu; y los túbulos que presentan formas muy diversas con diámetros que oscilan entre 50 y 100 mu. Estas tres formas pueden presentarse en una misma célula; pero el ordenamiento es típico y característico para un tipo determinado de células según sea la función que dichas células desempeñan.

Superficie.- lisa o agranulosa y rugosa o granulosa, esto se da por su asociación con los ribosomas, teniendo entonces riqueza en ribonucleoproteínas.

Ubicación.- el granuloso de manera abundante en las regiones del citoplasma con intensa basofilia local en especial en células de tejidos secretores como el páncreas, y el liso en células donde se realizan reacciones de síntesis de compuestos esteroides y glucógeno, gracias a la intervención activa de complejos enzimáticos especializados.

Funciones.- La granulosa almacena, transporta, distribuye y sintetiza proteínas, depositándose las nuevas proteínas formadas en el lumen, o espacio interno, del retículo endoplasmático; y el retículo endoplasmático liso no tiene ribosomas, es, en cambio, un lugar de síntesis de lípidos que son necesarios para el crecimiento de la membrana de la célula y para las membranas de los organelos del interior de la célula, además sus membranas proporcionan un incremento de la zona de la superficie donde se producen las reacciones químicas. Los canales del retículo proporcionan tantos espacios para almacenar productos sintetizados por la célula como rutas de transporte a través de las cuales las sustancias pueden viajar hacia otras zonas de la célula en forma de secreción celular, elaborando constituyentes celulares y degradando citotóxicos.

El retículo endoplasmático es también la fábrica de membranas para la célula. La mayoría de las proteínas que salen del retículo endoplasmático no están todavía maduras. Deben sufrir un proceso más amplio en otro organelo, el aparato de Golgi, antes de estar preparadas para realizar sus funciones dentro o fuera de la célula.

Relaciones.- Membrana celular, Ribosomas, Mitocondrias, Complejo de Golgi. La localización de los ribosomas en la cara externa del retículo endoplasmático permite que las proteínas recién sintetizadas puedan transitar con relativa facilidad hacia otras regiones celulares o hacia el medio ambiente extracelular. El retículo endoplasmático rugoso está en relación con la membrana nuclear. Ergastoplasma es el retículo endoplasmático más los ribosomas.

APARATO DE GOLGI:

El aparato de Golgi se compone de diminutos sacos planos, apilados unos sobre otros cerca del núcleo. Unas burbujas o sacos pequeños se desprenden del retículo endoplasmatico liso y transportan las proteínas nuevas y otros compuestos a los sacos del aparato de Golgi o vesículas.

El aparato de Golgi procesa químicamente las moléculas procedentes del retículo endoplasmatico y después las acumula en pequeñas vesículas que se desprenden del aparato de Golgi y se mueven lentamente hacia la membrana plasmática. Cada vesícula se funde con la membrana plasmática, se abre al exterior de la célula y libera su contenido.

Concepto.- es una estructura citoplasmática de origen membranoso que se encuentra constituido por cisternas, vacuolas y vesículas dispuestas paralelamente unas con otras permaneciendo cerca del núcleo.

Presencia.- en células animales y vegetales, mas no en hongos, bacterias y algas.

Descubrimiento.- en 1898 por Camilo Golgi utilizando un método de tinción de plata, pero se comprueba en 1950 con el M.E.

Visualización.- al M.O. sólo con adecuadas técnicas de tinción y el M.E. comprueba su existencia.

Morfología.- Depende, fundamentalmente del tipo de células consideradas; así, es igual dentro de una misma especie, aunque varía su forma de confluir, pues suele ser constante para cada grupo celular y que varía sólo conforme a la función que dichas células desempeñan, aunque también aparece como una pila de sacos planos y huecos, rodeadas por membranas que a menudo se encuentran a continuación de las membranas del retículo endoplasmático, tiene bordes perforados llenos de proteínas, suele estar localizado cerca del núcleo y rodeando los centriolos, cada pila tiene una cara formadora cis que es convexa y una cara madura trans cóncava. La cara cis esta en la porción inferior y tiene diversas vesículas pequeñas de transferencia, en cuanto que la cara trans vesículas secretorias mas grande, en cuanto que cada saco de la organela contiene enzimas que modifican las proteínas a su paso por esta zona.

Estructura.- Sáculos, Microvesículas y Vacuolas que tienen una cubierta de estructura membranosa, son decir lipoprotéica. Los sáculos son bolsas achatadas dispuestas en forma paralela que al corte aparecen como un sistema de membranas de 60 a 70 A de espesor se encuentran en las pilas en un numero de tres a ocho; las microvesículas de forma esférica y de alrededor de 600 A, estas aparentemente se originan por frotación a partir de sáculos, con los que están íntimamente relacionados; las vacuolas que pueden llegar a ser del tamaño de una mitocondria y también se originan a partir de los sáculos aplanados.

Función.- su principal función es la de secreción celular y de síntesis teniendo una activa participación en la acumulación, acondicionamiento y eliminación de productos de secreción al exterior; estas substancias pueden ser lípidos, proteínas, enzimas, enzimas, coenzimas. Realiza la adición de los carbohidratos a la molécula de proteína, para formar las glucoproteínas (forma en que las proteínas son secretadas al medio ambiente celular). Es activo en la formación de membranas y paredes celulares. 6 Almacena, modifica, concentra substancias secretales al exterior por la célula. Una vez que el procesamiento final de la proteína acaba, las proteínas se eliminan del aparato de Golgi y se transportan a su destino en vesículas.

Relaciones.- se cree que el Aparato de Golgi se deriva del retículo endoplasmático liso por la similitud de sus ultraestructuras; por otro lado la relación del retículo endoplasmático granuloso, los ribosomas y el Complejo de Golgi porque se comprobó que las proteínas sintetizadas migran al Comp. De Golgi, se transforman en productos glicoprotéicos y se secretan por este.

MICROSOMAS:

Concepto.- son formaciones vesiculares submicroscópicas que se presentan formadas por membranas lipoprotéicas y granulaciones ricas en ácido ribonucléico, es decir por elementos del ergatoplasma, además de restos del complejo de Golgi y otros elementos celulares; entonces, se componen de restos de vesículas rotas que aparecen solo en el sedimento logrado por ultracentrifugación de los componentes celulares. No son organelos específicos. 4

Diámetro.- partículas de 100 a 1500 A

Estructura.- Vesículas granulares, Vesículas agranulares, Ribosomas

Función.- no son indispensables, se las encuentra cuando la célula está en destrucción

HIALOPLASMA:

Concepto.- es un sistema de solución coloidal acuoso (soluto y un solvente), que se encuentra formado por micelas proteicas dispersas en solución.

Zonas.- Ectoplasma o plasmagel es sólido, va estar compuesto por moléculas polimerizadas (carbohidratos, proteínas y lípidos); y endoplasma o plasmasol es líquido, conformado el 85 – 90% por agua.

Ultraestructura.- Formado por una red de proteínas fibrilares unidas por diversos enlaces químicos, formando una verdadera malla dentro de la cual se encontrarían las moléculas proteicas globulares.

Composición química.- Agua 85%; Proteínas insolubles o estructurales que conforman la red fibrilar, la estructura del hialoplasma y las Proteínas solubles entre las que están las enzimas que participan en el metabolismo intermedio; otros como el ácido ribonucléico, azúcares, aminoácidos y variado número de productos del metabolismo intermedio.

Características.- su densidad es mayor a la del agua

Funciones.- es el lugar donde se realizan las reacciones químicas de síntesis (anabolismo) y de degradación (catabolismo); además la mayor parte de las reacciones que caracterizan al metabolismo intermedio; mantiene el equilibrio entre el medio intracelular y el extracelular.

PLASTIDOS:

Concepto.- son organoides citoplasmáticos que intervienen en los procesos energéticos que ocurren dentro de las células. El tipo de pigmento presente condiciona la función específica del plástido.

Presencia.- son exclusivos de las células vegetales autotróficas, que obtienen energía de la luz solar (fotosíntesis).

CLOROPLASTOS:

Concepto.- es un tipo especial de plástidos caracterizados por la presencia de clorofila. La clorofila es una porfirina de estructura espacial geométrica y formada por cuatro núcleos pirrólicos dispuestos alrededor de un átomo de magnesio; presenta además, dos grupos ácidos esterificados y es bipolar, o sea con un polo hidrófobo y uno hidrófilo. La intensidad de luz condiciona la distribución más o menos homogénea de los cloroplastos en el citoplasma celular.

Visualización.- Al M. E.

Forma.- gránulos ovoides, discoidales o lenticulares.

Número.- varía de una célula a otra, y puede ir de 1 hasta centenares en células vegetales superiores.

Tamaño.- un diámetro de 4 a 6 u por 1 a 3 u de espesor

Estructura.- una doble membrana semipermeable (80 a 120 A); tiene una cavidad llamada estroma que está formada por gránulos de almidón y gotas lipídicas, se puede observar gran cantidad de lamelas que pueden estar solas o asociadas formando granas muy ricas en clorofila (0.3-1.7u) y estas a su vez tienen un doble pavimento de partículas llamadas cuantosomas (100-200 A), son la unidad funcional del cloroplasto, posee 200 moléculas de clorofila cada uno. Pueden tener también zonas claras envueltas por gránulos de almidón llamadas pirenoides.

Función.- los cuantosomas absorben la energía solar en forma de fotones o cuantos, esta eleva un electrón de un átomo desde su nivel normal hasta un nivel energético superior; estos átomos excitados son transportados a otras regiones intracelulares (mitocondrias) y cuando vuelven a su nivel normal liberan la energía almacenada que es entonces utilizada por la célula para formar ATP y otras moléculas con enlaces ricos en energía.

CROMOPLASTOS:

Concepto.- son plástidos que contienen pigmentos coloreados distintos de la clorofila que químicamente son derivados del caroteno.

Localización.- en las hojas viejas, flores y frutos.

Origen.- a partir de cloroplastos o de células vegetales prismáticas; en las hojas secas la destrucción paulatina de la clorofila permite la manifestación de un color amarillo ocasionado por la xantófila u otros pigmentos carotenoides.

LEUCOPLASTOS:

Concepto.- son plástidos incoloros, ubicados en vegetales que se desarrollan en la obscuridad.

Aspecto.- son gránulos filamentosos

Estructura.- tiene doble membrana, una externa lisa y una interna con vellosidades o crestas; además tiene estroma fibrilar o agranular.

Origen.- otros leucoplastos preexistentes o a partir de cierto tipo de plástidos primitivos llamados protoplástidos.

Función.- almacena substancias de reserva como almidón y menos frecuentemente proteínas o aceites esenciales

MITOCONDRIAS:

Son organelas celulares. Cada una de ellas esta compuesta por dos sacos membranosos, uno dentro del otro. La membrana interna forma pliegues con aspecto de particiones incompletas en miniatura. Dentro de las frágiles paredes de la mitocondria ocurren continuamente complejas reacciones químicas que conducen a la producción de energía. Puesto que esas reacciones suministran la mayor parte de la energía para el trabajo celular, las mitocondrias han sido llamadas “plantas de energía”. Las enzimas existentes en las paredes y la sustancia interna mitocondrias usan oxigeno para descomponer la glucosa y otros nutrientes y liberar así la energía necesaria para el trabajo celular. El proceso se conoce como respiración aerobia o celular.

Concepto.- es un conjunto de organoides citoplasmáticos involucrados en los fenómenos de liberación de energía, se concentra en la parte de la célula con metabolismo mas elevado. Son renovadas en forma continua en el ciclo celular.

Sinonimia.- numerosa, deriva de mitos – filamento y de condrios – cartílago

Descubrimiento.- en 1868 por Altman

Presencia.- en células animales y vegetales

Visualización.- Al M.C.O. o de Contraste de fase = nítido; al M.O. Compuesto con fijación y coloración.

Forma.- Bastoncitos alargados con extremos redondeados (condriocontos), esferas (mitocondrias), las mitocondrias más alargadas son más maduras

Tamaño.- es variable en relación con la especie, la función y el número de mitocondrias por célula, pero oscila entre 0.5 um a 1 um y de 5 um a 10 um de longitud. La mitocondria es la organela más grande de la célula animal después del núcleo.

Número.- es variable en relación a la función de la célula y a las diferentes especies, pero se cree que aproximadamente constituye el 20% de esta.

Estructura.- al M.E. están constituidas por una pared limitante formada por dos membranas (70 A c/u), una externa lisa, permeable en especial a substancias liposolubles, más estable, las partículas elementales revisten su superficie externa; Y una interna más selectiva y menos estable con vellosidades llamadas crestas que se encuentran revestidas en su parte interna por partículas elementales (80-100 A) constituidas cada una por cabeza, pedicelo y pie de implantación, por cada cresta hay de 2.000 a 4.000 partículas elementales, estas últimas son subunidades funcionales esféricas o poliédricas formadas por cadenas de enzimas cuyos grupos activos se localizan en un punto determinado de la partícula transformando en energía los alimentos absorbidos por la célula, constituyen el 10% de la mitocondria, el numero, el tamaño y forma de las crestas varia en diversos tipos de células y guarda relación con las necesidades energéticas; Entre las dos membranas se encuentra la cámara externa (80 A) que contiene un fluido acuoso y coenzimas; tenemos la cámara interna o matriz mitocondrial limitada por la membrana interna presenta un aspecto homogéneo y opacidad electrónica.

Composición Química.- las cuatro quintas partes del peso de las membranas constituye una proteína estructural compuesta de cadenas laterales insolubles en agua unidas de un enlace de tipo hidrófobo constituyendo la clave de la estructura y función mitocondrial; la parte restante lo constituye un lípido que está formando moléculas algo más complejas, los fosfolípidos, pero cuando los fosfolípidos forman las micelas se hace soluble en agua determinando las propiedades fundamentales de estas.

Función.- La mitocondria puede cambiar de forma rápidamente. Se expande o contrae en respuesta a varias hormonas y drogas y durante la formación de ATP (adenosín trifosfato). Este aumento de volumen y contracción está relacionado con el movimiento de agua a través de las células y es particularmente evidente en los riñones, a través de los cuales se filtran 180 litros de agua diarios.. Hoy en día en ocasiones se denomina a la mitocondria central de energía de las células, porque estas organelas producen la mayoría de la energía obtenida de los alimentos y permiten que pueda utilizarse para los procesos de la célula que consumen energía. La energía se genera a partir de azúcares y ácidos grasos. Las enzimas especializadas que captan la energía de la escisión de los azúcares se encuentran localizadas en la capa interna. Además de suministrar energía, la mitocondria también ayuda en el control de la concentración de agua, calcio y otras partículas cargadas (iones) en el citoplasma.

La mitocondria utiliza el oxígeno para liberar la energía química que contienen los alimentos, denominándose este proceso respiración celular. Las reacciones bioquímicas de la respiración celular constituyen dos grupos: la ruta del carbono, en la cual se descomponen los azúcares en dióxido de carbono e hidrógeno y la cadena del hidrógeno, que transfiere el hidrógeno al oxígeno en diferentes estadios, formando agua y liberando energía. En la ruta del hidrógeno los electrones de hidrógeno pasan a través de una "cadena transportadora de electrones" constituida por enzimas. Los electrones ceden parte de su energía cuando pasan de una enzima a otra. Esta energía se guarda entonces en moléculas de ATP (adenosín trifosfato). Al final se forman 38 moléculas de ATP (adenosín trifosfato) por cada molécula de azúcar quemada en la respiración.

La mitocondria tiene algunas moléculas de ADN propias y ribosomas que se parecen a los de las células procariotas (sin núcleo). La cantidad de este ADN no nuclear varía significativamente en los diferentes organismos. El ADN mitocondrial humano es una molécula circular y cerrada con una longitud de 16.569 pares de nucleótidos. Aunque supone menos del uno por ciento del ADN total existente en la célula humana, cada mitocondria tiene que codificar mucha información para las numerosas proteínas de la membrana interna. Las mitocondrias también se replican a sí mismas, "reproduciéndose" mediante su fraccionamiento por la mitad. Estas características han llevado a pensar que la mitocondria puede haber evolucionado desde una bacteria, que desarrolló en algún momento una relación estrecha con células eucariotas primitivas, perdiendo la capacidad de vivir fuera de la célula.

Otra característica interesante de la mitocondria humana es el hecho de que todos las mitocondrias de una persona son descendientes de las de su madre; no estando presentes ninguna mitocondria paterna. Esta es la diferencia con el ADN nuclear que proviene equitativamente de ambos progenitores. Los científicos tienen sospechas fundadas de que los defectos en los genes mitocondriales podrían provocar enfermedades hereditarias de la misma forma que los defectos en el ADN nuclear. Esto se demostró en 1988 cuando Douglas Wallace, de la Universidad de Emory, demostró que una enfermedad poco frecuente del ojo denominada neuropatía óptica hereditaria de Leber se produce por una mutación en el ADN mitocondrial. Se cree que las alteraciones en el ADN mitocondrial deben ser responsables en cierto grado de las enfermedades del cerebro, el sistema nervioso central y el sistema musculo esquelético.

Relaciones.- A veces se colocan contra la capa externa de la membrana nuclear.

LISOSOMAS:

Los lisosomas son organelas con paredes membranosas que en su fase activa aparecen como sacos pequeños, frecuentemente con partículas diminutas en el interior. Puesto que los lisosomas contienen sustancias químicas capaces de digerir los alimentos, uno de sus alias, “bolsas digestivas”. Las enzimas lisosómicas pueden digerir también sustancias distintas a los alimentos. Pueden digerir y por tanto destruir los microbios que invaden el cuerpo. Los lisosomas pueden proteger las células frente a la destrucción por microbios. Los lisosomas matan en ocasiones las células. Si sus potentes encinas escapan de los sacos lisosómicos hacia el citoplasma, digieren la célula y la destruyen.

Concepto.- es un organoide citoplasmático que contiene enzimas hidrolíticas y que se encuentra separado del resto de los elementos intracelulares por medio de una membrana lisosómica, se fabrican en el retículo endoplasmático y aparato de Golgi, son estructuras de membrana única con membranas dentro sin dividir.

Sinonimia.- proviene de lisis que significa destrucción y de soma que significa cuerpo.

Descubrimiento.- deDuve vio por primera vez en 1949, pero su identificación fue en el año de 1955.

Presencia.- en todas las células animales y en ciertas células del tejido meristemático presente en la raíz de algunos vegetales.

Tamaño y forma.- Varían en su forma y tamaño porque se funden con otras vesículas para llevar a cabo sus funciones, sin embargo se cree que tienen un diámetro promedio de 0.5 um y forma esferica.

Visualización.- al M.E. y al M.O. Coloreando con sulfato de plomo.

Ubicación.- en células que desempeñan tareas digestivas como en los glóbulos blancos y macrófagos. Su número es mayor en células secretoras y protectoras, es decir, de defensa.

Estructura.- formado por una membrana envolvente lipoprotéica (0.2 – 0.8 u)

Clasificación.- se los clasifica tomando en cuenta su forma y función:

• Gránulo de reserva o lisosoma original; tiene una membrana lipoprotéica y su parte interna tiene enzimas del tipo de las hidrolasas.

• Vacuola digestiva o fagosoma; asociación de un lisosoma y un vacuolo alimenticio, tiene elementos citoplasmáticos no digeridos pero sí almacenados como los Hidratos de Carbono.

• Cuerpo residual; partícula lisosómica que contiene sustancias que no pudieron ser digeridas, se hallan aquí los tejidos destruidos que están en proceso de digestión.

• Vacuola autofágica; es un caso especial en donde la partícula lisosómica contiene partes de la misma célula en proceso de destrucción, pierde la célula estabilidad.

Composición Química.- Se compone por hidrolasas como las fosfatasas, proteasas y sulfactasas dentro de la que se encuentra fosfatasas ácidas que son enzimas digestivas que actúan liberando fosfato inorgánico, casi todas son glucoproteinas sintetizadas en el retículo endoplasmático rugoso.

Origen.- del ergastoplasma específicamente de los ribosomas por su contenido enzimático; de la membrana plasmática.

Función.- Los lisosomas contienen enzimas digestivas que dividen las grandes moléculas, como las proteínas, las grasas y los ácidos nucleicos, en componentes más pequeños que puedan ser oxidados por la mitocondria. Los lisosomas también se presentan para realizar otros procesos digestivos, como aquellos relacionados con la fagocitosis y pinocitosis. Cuando una bacteria entra en la célula, los lisosomas se fusionan con la vesícula de material englobado y descargan sus enzimas digestivas para disolver el material, presentando un mecanismo inmunológico, por lo tanto de defensa. De forma similar, cuando una célula incorpora grandes moléculas de comida, las enzimas de los lisosomas dividen la comida en productos más pequeños y simples que pueda usar la célula.

A continuación, estos productos se dispersan por las membranas de los lisosomas y van al resto de la célula, donde pueden ser utilizadas como elementos de construcción de varias estructuras. Los lisosomas destacan por contener más de cuarenta enzimas diferentes que pueden digerir casi cualquier cosa de la célula, incluso proteínas, ARN, ADN e hidratos de carbono.

También encontramos que se da la autodigestión o autolisis celular al romperse las membranas pues se liberan enzimas y se activan comenzando a digerir al citoplasma y demás organoides citoplasmáticos ocasionando la muerte de la célula; esto puede ser ocasionado por ciertos procesos patológicos, o a su vez por exceso de vitamina A, pues tiene un efecto labilizador de la membrana lisosómica; por el contrario la cortisona y la hidrocortisona tienen efecto estabilizador.

RIBOSOMAS:

Concepto.- son organoides citoplasmáticos que participan en la biosíntesis de proteínas.

Presencia.- en todas las células

Descubrimiento.- en 1946 por George Palader

Visualización.- al M. E

Ubicación.- pueden estar independientes o en grupos formando polirribosas por ejemplo en la cara interna del retículo endoplasmático granuloso

Número y forma.- son esféricos de numero variable, se encuentran en relación con el contenido de ARN

Tamaño.- un ribosoma de dos unidades: 25nm de diámetro. 6

Subunidades.- con métodos de ultracentrifugación estas se dan según el comportamiento en la sedimentación "S" = Svedberg, unidad de medida de sedimentación. Los ribosomas se agregan o disgregan dependiendo también de la concentración de Mg++ en el medio intracelular.

Tipo 80 S: unidad ribosómica

Tipos 30 y 50 S: subunidades ribosómicas

Composición Química.- Cada uno está formado por dos subunidades de tamaño desigual, formados por al menos 40 proteínas diferentes y una estructura de ARN denominada ARN ribosómico. En el interior de estos ribosomas varias sustancias químicas, denominadas aminoácidos, conducidas por señales del núcleo se unen en el orden correcto y preciso para formar proteínas, la parte principal de la materia orgánica en las células vivas. Las proteínas realizan la mayoría de las reacciones químicas importantes que ocurren en las células. También son importantes en el mantenimiento de su estructura.

Las proteínas son largas cadenas de aminoácidos unidos unos a otros como cuentas de un collar. Las distintas proteínas tienen diferentes secuencias de aminoácidos, determinadas o codificadas por el ADN.

El ácido ribonucléico constituido por 6.000 nucleótidos ordenados en 6 cadenas de 1.000 nucleótidos cada una, 4 de los cuales se encuentran en las partículas 60 S y 2 en las 40 S, contiene mucha guanina y citosina (63%) y proteínas básicas semejantes a las histonas, estas no son solubles en el hialoplasma (37%). Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada, un azúcar y ácido fosfórico (fosfato); entre las cadenas están proteínas estructurales impidiendo que estas se golpeen.

Coloración.- dan reacción Feulgen negativa

Origen.- en el núcleo y bajo el control del ADN

Función.- son máquinas empleadas en la síntesis de proteínas, las fábricas de proteínas son agrupaciones de ribosomas, los polirribosomas están unidos por una sola cadena de ARNm, y al eliminar este los polirribosomas se disgregan.

La síntesis proteica se realiza con mayor intensidad en la banda de sedimentación 170S en la que el 75% de partículas eran pentámeros o sea agrupaciones de 5 unidades ribosómicas.

Es necesaria para toda actividad mitótica pues se encuentra a nivel ribosomal, esta se realiza por una copia ARN del ADN de un gen se transporta al citoplasma, donde los ribosomas, otros ARN y enzimas trabajan juntos para traducir la estructura del ARN en una secuencia específica de aminoácidos o proteínas. La síntesis de proteínas se produce a través de la interacción de tres tipos de moléculas de ARN. Durante la traducción, una cadena de ARN mensajero (mARN) pasa entre las dos partes del ribosoma, siendo éste el que transmite el mensaje codificado a la secuencia de aminoácidos.

El ribosoma "lee" el mensaje del mARN en grupos de tres, en vez de un nucleótido de cada vez. Estos grupos se denominan codones. Cada codón designa uno de los veinte aminoácidos diferentes que existen o es una señal para comenzar o detener la producción de proteínas. Los aminoácidos solicitados por el mARN se llevan del citoplasma al ribosoma por el ARN de transferencia (tARN). Esta pequeña molécula es un conector: Un extremo transporta tres nucleótidos, denominados anticodón, que se deben unir a un codón en el mARN según las reglas del emparejamiento de las bases. El otro extremo de la molécula lleva un aminoácido. Como el mARN pasa a través del ribosoma, el tARN trae los aminoácidos correctos y se unen entre sí por enlaces peptídicos para formar una cadena de polipéptidos. Cuando están unidos todos los aminoácidos que forman una proteína, se suelta la cadena.

Unos ribosomas se mueven libremente en el citoplasma y otros se adhieren a la superficie del retículo endoplasmático. Los dos tipos de ribosomas juegan papeles similares en la síntesis de proteínas. Pero mientras los ribosomas libres dejan las proteínas libres flotando en el citoplasma, los ribosomas adheridos transfieren sus proteínas a una organela grande, como una telaraña, denominada retículo endoplasmático.

Relaciones.- es indispensable con todas las estructuras.

PEROXISOMAS:

Concepto.- El retículo endoplasmático y el aparato de Golgi fabrican dos organelos, los lisosomas y los peroxisomas.

Estructura.- Los peroxisomas son organelos de membrana única. La membrana que rodea el peroxisoma es raramente permeable, permitiendo fácilmente la entrada de muchas moléculas pequeñas.

Bioquímica.- Las enzimas de los peroxisomas eliminan los átomos de hidrógeno de estas pequeñas moléculas y enlazan los átomos de hidrógeno al oxígeno para formar peróxido de hidrógeno. Una de las enzimas del peroxisoma, la catalasa, neutraliza entonces el peróxido de hidrógeno transformándolo en agua y oxígeno. Estos dos pasos del proceso son los que usan los peroxisomas en el hígado para descomponer las moléculas de alcohol en substancias que puedan ser eliminadas del organismo. Aproximadamente una cuarta parte del alcohol que entra en el hígado se procesa en los peroxisomas.

CENTRO CELULAR:

Concepto.- es un organoide citoplasmático de estructura compleja.

Presencia.- en todas las células animales a excepción de los oocitos y algunos vegetales inferiores, no en virus y bacterias.

Posición.- es fijo y constante para cada célula; en los leucocitos en el centro geométrico, en las neuronas es periférico y en algunos casos como en las células del Ascaris se puede localizar intranuclearmente.

Estructura.- La organización interna vista al M.O en estado de reposo celular, o sea en etapa de interfase observamos un centriolo simple o doble (diplosoma) que se encuentra rodeado por una zona algo más clara de hialoplasma conocida como centrosoma o microcentro.; pero cuando la célula entra en división además de observar un centriolo simple o doble (diplosoma), el centrosoma o miocentro, observamos una estructura más densa que rodea al centrosoma y se llama centrósfera, esta emite una información radial conocida como astrósfera o áster, de la que más tarde surge una substancia fibrilar citoplasmática llamada centrodesmosis, a partir de la cual se forma el huso, también se forma el huso a partir de la centrósfera.

Al M.E el centríolo está formado por dos cuerpos cilíndricos (0.3 – 0.5u longitud y 0.15u diámetro) ubicados ambos cuerpos en ángulo recto, las paredes de estas estructuras cilíndricas están constituidas cada una por 9 grupos de 3 tubos paralelos; en ciertas células se han observado estructuras pericentriolares o satélites (700 A) que se unen a las paredes.

En la división celular.- sufre modificaciones antes y durante la división célula, pues antes que la división celular ocurra (en realidad, en las etapas finales de la división celular precedente) cada centríolo se divide en dos, de tal forma que los nuevos cilindros centriolares surgen siempre formando un ángulo recto con el cilindro a partir del cual se originaron, en estas condiciones se le conoce al centro celular como diplosoma; la droga mercaptoetanol durante las primeras etapas de división celular bloquea la división celular impidiendo la división de los centríolos haciendo que los centríolos hijos en vez de permanecer inactivos se activen y actúen como polos de atracción de los cromosomas, lo que determina que la célula se fraccione en cuatro en vez de dividirse en dos.

Función.- coordina y dirige los movimientos de los cromosomas durante la meiosis y mitosis.

MICROTUBULOS:

Presencia.- Se encuentran en todas las clases de células, salvo en las de las bacterias y ciertas algas.

Estructura.- Son filamentosas muy delgadas, tienen cierta rigidez, pero su elasticidad es suficiente para que se doblen sin romperse.

Función.- Los microtúbulos dispersos no son los únicos que sirven de sostén dentro de la célula, puesto que actúa también la red celular, además cumple otra función que radica en facilitar el transporte de diversas partículas, y quizá también de macromoléculas de gran tamaño a través del citoplasma, y por último los microtúbulos están relacionados con los movimientos en los que intervienen de manera mas directa, estos movimientos no se deben a que los propios microtúbulos sean contráctiles, sino que se pueden hacer mas largos porque se añaden nuevas subunidades a sus extremos.

CENTRIOLOS:

Los centríolos son organelas emparejadas. Cada centríolo se compone de túbulos finos que interpretan un papel importante durante la división celular. Se encuentran en células animales y vegetales. El centríolo aparece como un cilindro de unas 150 milimicras de diámetro.

La posición del centríolo suele ser fija para cada tipo de células. Se ha observado que de un centríolo pueden surgir centríolos hijos. Estos parecen originarse como brotes en ángulo resto 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.

Concepto.- Forma parte de una estructura mas compleja llamada centrosoma.

Presencia.- Se encuentran solo en las células animales

Morfología.- tienen forma de cilindros huecos

Función.- desempeñan papel predominante durante la división celular

CILIOS:

Concepto.- estos se observan como salientes vellosas que se extienden desde su superficie libre

Sinonimia.- la palabra cilio se deriva del latín y significa pestaña

Ubicación.- las células ciliadas se encuentran en ciertas partes del sistema respiratorio, en ciertas partes de las vías reproductivas de la mujer y en una parte pequeña del sistema reproductor del varón

Estructura.- estas son de dos tipos entremezcladas: a) células calciformes, b) células ciliadas, que tienen cilio en la superficie, así también encontramos células que producen un solo cilio, este es rudimentario o incompleto, inclusive inmóvil, estos se desarrollan sobre todo en los tipos de células que han perdido su capacidad para dividirse, por ejemplo los conos y bastoncillos del ojo.

FLAGELOS:

El flagelo es una prolongación única que se extiende desde la superficie celular. El único ejemplo de flagelo en el ser humano es la “cola” del espermatozoide. El movimiento de propulsión proporcionado por el flagelo permite al espermatozoide moverse hacia el óvulo.

Concepto.- es un solo cilio muy desarrollado. Los cilios y flagelos son muy parecidos pero se diferencian en que los flagelos son algo más largos que los cilios; aunque una célula puede tener números muy grandes de cilios, suelen tener uno o dos flagelos.

Ubicación.- estos se encuentran en muchas clases de organismos unicelulares

Función.- sirven como medio de propulsión

FILAMENTOS:

Sinonimia.- las palabras fibra, fibrilla y filamento significan estructura filiforme alargada

Morfología.- son estructuras filiformes.

Función.- Se puede decir que los microtúbulos son los huesos de la célula, en tanto que los filamentos son como los músculos del cuerpo, puesto que por lo menos algunos de ellos proporcionan los movimientos que ocurren en las células.

EL NÚCLEO.

El núcleo controla todas las organelas del citoplasma. También controla el complicado proceso de la reproducción celular. En otras palabras el núcleo debe funcionar correctamente para que la célula realice sus actividades normales y pueda duplicarse.

El núcleo esta rodeado por una envoltura nuclear, constituida por dos membranas separadas, rodea un tipo especial de sustancia celular presente en el núcleo, llamada núcleo plasma. El núcleo plasma contiene un número de estructuras especializadas: el nucleolo y los gránulos de cromatina.

Es la estructura más grande, densa y visible dentro de la célula, constituyendo el centro de control de ésta. Todas las células tienen por lo menos un núcleo con la excepción de unos pocos casos, como por ejemplo los glóbulos rojos de la sangre de los mamíferos. En las células eucariotas (con núcleo verdadero), éste se encuentra separado del citoplasma por la membrana nuclear o carioteca, que lo delimita. La forma del núcleo es frecuentemente esférica o elíptica, aunque en algunas células es completamente irregular, su ancho es tan sólo un pequeño fragmento de un milímetro de ancho en la parte central de la célula.14 En general, ocupa una posición característica y constante para cada tipo de célula. El tamaño del núcleo guarda relación con el volumen citoplasmático

En las células procariotas no existe una membrana nuclear definida, pero con técnicas adecuadas se puede demostrar la presencia de microfibrillas de ADN (ácido desoxirribonucleico), organizadas en un solo cromosoma. Contiene esta membrana una capa externa que es muy porosa y es continuación de las membranas del retículo endoplasmático.

La estructura del núcleo eucariótico varía considerablemente a lo largo de la vida de una célula. Por este motivo, llamó poderosamente la atención a los citólogos desde su descubrimiento como elemento constante de la célula. Esto hizo que le dedicaran, y le sigan dedicando, gran parte de su atención. Los cambios de la estructura del núcleo son regulares y constantes, y están relacionados con la división celular. Cuando la célula llega a esa fase de su ciclo vital, se comprueba que desaparecen la membrana nuclear y el nucleolo, al mismo tiempo que se hacen aparentes los cromosomas.

Cada especie biológica tiene un número constante de cromosomas en sus células somáticas que, si bien sólo se distinguen como unidades independientes durante la división celular, conservan su individualidad permanente. Se considera que durante el período que transcurre entre dos divisiones celulares, etapa a la que se llama interfase, los cromosomas están representados por unos filamentos o grupos retorcidos de cromatina, sustancia llamada así por que se tiñe especialmente con determinados colorantes básicos. La cromatina, al igual que el nucleolo, se encuentra dispersa en el jugo nuclear o carioplasma.

Contiene los factores hereditarios genes que fijan los rasgos característicos del organismo y directa o indirectamente controla muchos aspectos de la actividad celular.

Al igual que en el citoplasma en el núcleo también es posible distinguir dos fases una dispersante que es la que se conoce como líquido nuclear y otra dispersa que son nucleolo, cromatina y cromosomas.

Líquido Nuclear

Sinonimia.- se lo denomina también nucleoplasma, carioplasma o cariolinfa.

Aspecto.- homogéneo viscoso y poca afinidad por los colorantes, presenta poros en amplia comunicación.

Estructura.- al M.O. se presenta como substancia homogénea y al M. E no muestra ninguna estructura especial. El nucleoplasma contiene uno o dos corpúsculos pequeños y esféricos denominados nucleolos. En cuanto a su fluidez puede variar dentro de un amplio margen que va del estado líquido al gel.

Características.- da al núcleo turgencia y transparencia, son elementos de fase dispersa y no presentan membranas limitantes.

Composición Química.- su principal componente es agua, además se puede encontrar sales disueltas de numerosos iones como calcio, magnesio, hierro, proteínas globulares, fosfatos y enzimas.

Función.- no se determina, pero se cree que es asiento de reacciones químicas confiere propiedades físicas al núcleo, síntesis de la difosfo-pirinucleotido.

Relaciones.- en amplia comunicación con el hialoplasma.

NUCLEOLO:

El nucleolo tiene una importancia critica para la síntesis de proteína, puesto que “programa “la formación de ribosomas en el núcleo. Los ribosomas emigran después a través de la envoltura nuclear hacia el citoplasma y fabrican proteínas.

Concepto.- es un corpúsculo esferoidal que se encuentra en el núcleo.

Presencia.- en casi todas las células animales y vegetales, es variable en la mayor parte de las células apareciendo y desapareciendo cambiando de forma y estructura.

Morfología.- no es constante

Numero.- puede haber mas de un nucleolo en un núcleo, los nucleolos desaparecen cuando una célula esta a punto de dividirse y reaparecen después.

Estructura.- al M.O. son fácilmente visualizados, se tiñen con colorantes ácidos, y es la porción más refringente de la célula. Al M. E. es un elemento filamentoso (nucleoplasma), el filamento es de 50 A de diámetro y los gránulos esféricos de 150 A (ribonucleoproteínas). Se lo observa como una porción amorfa que no presenta membrana envolvente.

Falsos nucleolos.- se da el nombre de falsos nucleolos a ciertas granulaciones fulgen positivas que suelen aparecer en los núcleos interfásicos. Estas granulaciones se localizan en regiones próximas al nucleolo y entonces se las llama cariosomas pero nada tienen que ver con los nucleolos verdaderos.

NÚCLEO CELULAR:

Es el elemento más prominente, rodeado de una envoltura nuclear, es el depósito de la información genética de la célula, localizada en la cromatina (ADN y proteínas); la cromatina puede estar dispersa en el núcleo o condensada en cromosomas.

Compuesto por membrana nuclear, cromatina y nucleolo. Estructura muy importante de la célula. Suelen ser 1/3 del tamaño de la célula. Dirigen las funciones celulares. Muchas veces la división de la célula es por la pérdida de relación y tamaño ente el núcleo y el resto de la célula varias formas (todas las imaginables). Estrelladas, esféricas, ovoides, etc. Ninguna célula sobrevive sin núcleo, a excepción las células de la córnea de algunos mamíferos y la floema (vasos conductores de las traqueófitas ).

Generalmente es céntrico (en el centro de la célula), pero también hay en otros puntos. Sus funciones son vitales por ser el controlador celular, por lo que hay una relación directa entre sus funciones y su estructura. Por microscopio fotónico se ve un contenido no homogéneo limitado por una membrana PLP o gel (carioteca) y donde hay partes densas y claras. Puede haber varios núcleos, llamados nucleolos.

Carioteca: Está formada por capas, que circunda a núcleo y lo separa al citoplasma, esta membrana al igual que la membrana plasmática está constituida por fosfolípidos y proteínas.

La carioteca o membrana nuclear, controla el paso de iones y, moléculas pequeñas, mediante los poros controla también el paso a otras sustancias entre e núcleo y el citoplasma, y viceversa.

JUGO NUCLEAR:

Se conoce también como jugo nuclear, núcleo plasma o carioplasma, el cual es el medio interno del núcleo donde se encuentran suspendidos el resto de los componentes nucleares, como la cromatina y los nucleolos.

Una sustancia, mezcla de compuestos donde hay azúcares, proteínas enzimáticas, lípidos y ATP.

Cromatina:

Es la sustancia que se tiñe fácilmente a la aplicación de colorantes afines a la estructura del núcleo.

Las células son entes dinámicos, cambiantes, no estáticos, vale decir que en un determinado momento de la división celular (comienzo de la interfase) se puede apreciar esta cromatina dispersaba en el jugo nuclear, sin embargo a medida que la célula alcanza su madurez y proximidad a la división esta sustancia se condensa, y forma la red cromática y luego a los cromosomas.

Esta formado por cromosomas (estructuras individualizadas), que son los que dirigen el funcionamiento celular.

Nucleolos: .-

Es un corpúsculo más o menos homogéneo.

En el núcleo pueden encontrarse varios nucleolos. Estos corpúsculos o gránulos son semejantes a los ribosomas del retículo endoplásmatico ya que están constituidos por ARN.

En el nucleólo se observa espacios más claros que se supone corresponden a vacuolas nucleares que expulsan su contenido al núcleo y posteriormente pasan al citoplasma.

Durante el proceso de división celular desaparece.

CROMOSOMAS:

Son estructuras que se evidencian en pleno proceso de división celular, que están dotadas de organización e individualidad, y capaces de auto duplicarse y transmitir los caracteres hereditarios, ya que contienen a los genes que son las unidades de la herencia Biológica.

Clasificación y estructura de los cromosomas

Clasificación.-

Metacéntricos: El centrómero está ubicado más o menos en el centro, es decir los brazos p y q son aproximadamente de la misma longitud.

Submetacéntricos: El centrómero se encuentra desplazado claramente del centro. (Los brazos difieren en longitud).

Acrocéntricos: El centrómero está ubicado cerca a un extremo. (Un brazo considerablemente grande comparado con el otro)

Telocéntricos: Con el centrómero en un extremo, este cromosoma solo tiene el brazo largo.

Estructura.- consisten de ADN, ARN y proteínas denominado cromatina, son entidades dinámicas cuya apariencia varia con el estado del ciclo celular. Su forma característica condensada, solo se observa en la división (fase M del ciclo celular). Durante la interfase (lo que resta del ciclo celular), cuando son transcritos y replicados, están muy dispersos y no pueden ser distinguidos individualmente.

Algunas diferencias entre las células animales y vegetales son:

• Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célula vegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa, que le da rigidez.

• La célula vegetal posee cloroplastos, la animal no. La presencia de este organelo permite que los vegetales sean autótrofos.

• La célula vegetal presenta vacuolas grandes y centrales, en cambio, las de la animal son pequeñas.

Resumen de partes de la célula

Organela celular Función Componentes/ particularidades

pared celular función de sostén junto con la vacuola celulosa en células vegetales

membrana celular límite de la célula, determina, cuáles sustancias penetran en la célula y cuáles no fosfolípidos y proteínas / osmóticamente activo

la vacuola bodega de reservas o recolector de desechos, se encarga junto con la pared celular de la estabilidad membrana sencilla, una vacuola grande es tipico para células vegetales

la mitocondria respiración celular contiene su propio ADN

pared es una membrana doble

el plasmodesmo zona de unión entre dos células vegetales, puente de plasma .

el lisosoma contiene la enzima lisosima pared es una membrana sencilla

el microtúbulo formación de áster .

el ribosoma biosíntesis de proteínas .

el núcleo celular almacena la información genética (??) y controla el metabolismo celular capa es una membrana doble

el centriolo forma el huso acromático en las células animales en las células animales

el retículo endoplasmático sistema de transporte interno de la célula membrana sencilla

el cloroplasto fotosíntesis, contiene ADN propio

pared es una membrana doble, reconocible en las pilas de laminas

el distiosoma/el aparato de Golgi produce sustancias orgánicas como glucoproteínas o componentes de la membrana, también cierta función de transporte a través de vesículos Golgi membrana sencilla

Algunas células son capaces de fabricar o sintetizar sus propios alimentos a partir de compuestos inorgánicos (agua, sales minerales y dióxido de carbono) aprovechando la energía que el sol les proporciona: son las células autótrofas. Otras en cambio tienen que incorporar alimentos orgánicos que ya han sido fabricados anteriormente por otros organismos con estos nutrientes serán capaces de sintetizar su propia materia así como obtener energía , en este caso se habla de células Heterótrofas .

En general las plantas verdes son organismos autótrofos mientras que bacterias, hongos y animales son los organismos heterótrofos. El primer paso en la nutrición de la célula consiste en la capacitación de alimentos que puede tener lugar de varias formas:

A).- Por Permeabilidad.- Las moléculas pequeñas son capaces de atravesar la membrana plasmática ayudada en algunos casos por unos transportadores e introducirse en el citoplasma celular

b).-Por Fagocitosis.- Es la incorporación de partículas de mayor tamaño que son envueltas por la emisión de dos prolongaciones o seudópodos del citoplasma .Como el resultado se forma una bolsa o vacuola digestiva.

c).- Por pinocitosis.- Es un proceso semejante al anterior con la diferencia de que las sustancias capturadas se encuentran disueltas en líquidos y son de menor tamaño se dice entonces que la célula “bebe” formándose vacuolas pinociticas.

CÉLULA PROCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA

CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL

1. Tamaño Entre 0.5 y 5 µm de diámetro. Entre 5.0 µm y hasta 75 mm. (Como es el caso del óvulo de avestruz) Entre 10 µm y 100 µm.

2. Envoltura Nuclear No posee envoltura nuclear, el ADN se encuentra disperso en el citoplasma. Posee una envoltura nuclear definida que contiene el DNA. Esta membrana tiene muchos poros para dejar entrar o salir cosas. Posee envoltura nuclear definida, al igual que la célula eucarionte animal.

3. Nucléolos No posee nucléolos. Posee nucléolo más denso, para la síntesis de subunidades de ribosomas. Algunas veces posee mas de uno.

4. Cromosomas El ADN se organiza en un solo cromosoma. Posee mas de 1 cromosomas, en células de animales superiores se presenta en pares y su número depende de la especie a cual corresponda. Posee mas de 1 cromosomas, en células vegetales se presenta en pares y su número es fijo para cada especie.

5. Pared Celular Posee una pared celular rígida, protege de daños e hinchamiento osmótico. Está constituida por polisacáridos. Se encuentra por dentro de la cápsula o vaina y por fuera de la membrana plasmática No posee una pared celular. Posee una pared celular rígida compuesta de celulosa, lo que determina las formas geométricas que encontramos en los tejidos vegetales.

6. Orgánulos -Ribosomas (partículas formadas por proteínas y ácidos nucleicos que sintetizan proteínas). -Aparato de Golgi

-Vacuolas pequeñas

-Ribosomas

-Lisosomas

-Retículo Endoplasmático liso y rugoso

-Mitocondrias

-Centriolos -Aparato de Golgi

-Vacuolas grandes

-Ribosomas

-Lisosomas

-Retículo Endoplasmático liso y rugoso

-Mitocondrias

-Cloroplastos

7.Membrana Plasmática Posee una membrana plasmática, formada por una doble capa de lípidos y de proteínas, la cual tiene unos pliegues hacia el interior denominados mesosomas. Rodea a la célula manteniendo la individualidad. Hay muchos transportadores para meter o sacar moléculas. Además tiene la función de producir energía creando un gradiente de concentración para que cuando se deshaga usar esa energía. Para crear este gradiente se usa energía procedente de nutrientes o del sol. Posee una membrana plasmática, permite entrada o salida de componentes mediante multitud de transportadores específicos. Así mismo tiene muchos receptores de señales. No está relacionada con la producción de energía.

Posee una membrana plasmática. Su forma se adapta a la rigidez de la pared celular.

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