La célula

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“Francisco P. Moreno” BIOLOGÍA 

1º 2º y 4ª Bach. adultos

La célula La célula es la unidad estructural, funcional y de origen de los seres vivos.

Todas las células comparten dos características esenciales: la primera es la presencia de una

membrana externa que separa el protoplasma de la célula del medio externo, la segunda característica es el material genético que regula las actividades celulares y transite las caracte-

rísticas a la descendencia. Existen dos tipos de células:  pro = antes, karion = núcleo) Procariontes ( pro  Eucariontes (eu = verdadero, karion = núcleo) 

En las procariontes el material genético es una molécula circular de ADN ubicada en una región denominada nucleoide, carente de membrana. Las eucariotas presentan núcleo rodeado por una membrana o envoltura nuclear. Esquema de una célula eucarionte típica

Todo el contenido de la célula (moléculas y organoides) se denomina protoplasma. El núcleo es el elemento más prominente, rodeado de una membrana nuclear que separa el protoplasma en citoplasma (la porción ubicada hacia afuera del núcleo) del nucleoplasma (todo el material dentro del núcleo). El núcleo es el depósito de la información genética de la célula, localizada en la cromatina (formada por ADN y proteínas); la cromatina puede estar dispersa en el núcleo o, durante la división celular, celular, condensada en cuerpos con forma de X denominados cromosomas. La célula presenta una membrana externa o plasmática que rodea al citoplasma, su función es la de mantener la constancia del contenido celular, celular, controlando lo que entra y sale de la célula. En las células vegetales y fúngicas existe por fuera de la membrana una pared celular, que le da rigidez. El cito citopl plas asma ma pose poseee una una comp complilica cada da red red de fila filame ment ntos os y tubo tubos: s: los los mict mictro rotú túbu bulo loss y microfilam microfilamentos entos.. Posee Posee además además organoides rodead rodeados os por membr membrana anass como como mitoco mitocondr ndrias ias,, cloroplastos, lisosomas y otros. Por fuera del sistema de membranas se encuentra la matriz citoplasmática o citosol , formado principalmente por agua y que entre otros componentes contiene sales, proteínas solubles (enzimas) y muchas moléculas pequeñas absorbidas o provenientes del metabolismo celular. Membrana plasmática

La membrana plasmática regula la composición del citoplasma, regula lo que entra y sale de la célula; lula; las restan restantes tes membr membrana anass tambié también n const constitu ituye yen n barrer barreras as select selectiv ivas as para para el pasaje pasaje de sustancias. 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. ◄

Esquema de la bicapa de fosfolípidos (el colesterol se encuentra intercalado)

La molécula primaria de la membrana celular es el fosfolípido, posee una   “cabe “cabeza” za” polar polar (hidrofílica) hidrofílica) y dos dos “col “colas as”” no pola polare ress (hidrofóbicas). hidrofóbicas). Los Los - 1 -

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fosfolípidos en la membrana 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. El actual modelo elo de la estru tructura ura de la membrana plasmática es el modelo de “mosaico fluido”. La membrana es una estructura cuasi fluida, en ella sus componentes pueden realizar movimientos de traslación dentro de la misma. El colesterol es otro componente importante de la membrana de las células animales. Se encuentra embebido en el área hidrofóbica de la misma, su pres presen enci ciaa cont contrib ribuy uyee a la esta estabi bililida dad d de la membrana. Las proteínas están suspendidas en la membr membrana ana,, con sus region regiones es hidrof hidrofób óbica icass inse insert rtad adas as en ella ella y con con las las hidr hidrof ofílílic icas as que que sobr sobres esal alen en haci haciaa el exte exterio riorr e inte interi rior or de la célula. célula. Estas Estas proteí proteínas nas en muchas muchas ocasi ocasione oness funcio funcionan nan como como “estac “estacion iones es de peaje” peaje” que, que, a cambio de un “precio”, permiten a ciertas moléculas cruzar hacia el exterior o interior de la célula (proteínas transportadoras). transportadoras). Las membranas son de importancia crucial para la vida, debido a que las células deben separar su contenido del medio ambiente por dos grandes razones: Deben mantener las “moléculas de la vida” (ADN, ARN, y las proteínas acompañantes) en manera tal que no se dispersen en el medio. Debe Deben n mant manten ener er afuer afueraa las las molé molécu cula lass extr extrañ añas as que que puedan dañar los componentes celulares o sus moléculas. Pero, aparte de cumplir con estos dos principios: Debe Debe comun comunica icarse rse con con su entorn entorno o para para monito monitorea rearr las condi condicio cione ness extern externas as y adapta adaptarse rse a ellas. ellas. Para Para ello ello las células tienen en la membrana dos grandes grupos de proteínas: transportadoras y receptoras. •

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Citoplasma

El citoplasma es el material comprendido entre la membrana plasmática y la membrana nuclear. nuclear. La forma de la célula es mantenida por proteínas fibrosas que se encuentran en el citoplasma y que que en conj conjun unto to conf confor orma man n el citoes– queleto . El citoesqueleto está formado por filamentos y túbulos de diversos tamaños: los microtúbulos tienen un rol primordial en la división división celular celular.. Los filamentos de actina actina inte interv rvie iene nen n en la divi divisi sión ón celu celula larr y en la movilidad. El citoes citoesque quelet leto, o, mantie mantiene ne la forma forma de la célula y “ancla” los organoides en su lugar. Vacuolas y vesículas

Las vacuolas son organoides rodeados por una sola membrana, que son usadas gener generalm alment entee como como sitios sitios de almace almacenam namien iento to,, que en las células células veget vegetale aless suelen suelen ser muy grandes. Las vesículas son mucho más pequeñas que las vacuolas e intervienen en el transporte de sustancias desde y hacia el exterior de la célula. Ribosomas

Los ribosomas inte interv rvie iene nen n en la sínt síntes esis is de proteínas, no están rodeados por membrana y se los los encu encuen entr traa tant tanto o en euca eucari riot otas as como como en procariotas procariotas.. Estructural Estructuralment mentee consisten consisten en una subunidad grande y otra pequeña. Químicamente están formados por ARN ribosómico (ARNr) y cerca de 50 proteínas estructurales estructurales. Pueden estar libres en el citoplasma (polirribosomas) o asociados al retículo endoplasmático que, en ese caso, toma el nombre de rugoso. - 2 -

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◄ Ribosomas adheridos a las membranas del retículo (M.E.) .).. (Nu: (Nu: núcl núcleo eo,, Mi: Mi: endoplasm endoplasmático ático rugoso rugoso (M.E

mitocondria: RER: retículo rugoso)

Retículo endoplasmático

Es una una red red de saco sacoss apla aplana nado dos, s, tubo tuboss y cana canale less interconectados. El retículo endoplasmático rugoso (RER ), ), tiene esa aparie aparienci nciaa debid debido o a los numero numerosos sos riboso ribosomas mas adhe adheri rido doss a sus sus pare parede des. s. Está Está cone conect ctad ado o a la envoltura nuclear, a través de cuyos poros pasa el ácido ribonucleico mensajero (ARNm) que es el que lleva el mensaje para la síntesis de proteínas. Las proteínas sintetizadas se almacenan en el lumen del retículo donde maduran hasta ser exportadas a su destino definitivo. El retículo endoplasmático endoplasmático liso (REL) no tiene ribosomas y en él se produce la síntesis de lípidos y los los proc proces esos os de deto detoxi xifi fica caci ción ón de drog drogas as (las (las transforma en sustancias más solubles que se eliminan en la orina). Aparato de Golgi

El complejo de Golgi está formado por sacos aplanados, limitados por membranas y apilados unos sobre otros. Se enca encarg rgaa de modi modifi fica carr y enca encaps psul ular ar en vesí vesícul culas as las las proteínas producidas por el RER, algunas para uso interno (proteínas de membrana, enzimas, etc.) y otras para uso externo (hormonas y enzimas). Aparato de Golgi (M.E.) ► Relación entre el aparato de Golgi y el RER ▼

Lisosomas

Los lisosomas son vesículas relativamente grandes formadas por el aparato de Golgi que contienen enzimas que intervienen en la ruptura de materiales extra o intracelulares. Se fusionan con las vacuolas alimenticias y sus enzimas digieren su contenido (heterólisis ). También degradan a la propia célula, como ocurre con las células envejecidas o dañadas ( autólisis). ▼ Esquema de la función de los lisosomas

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Mitocondrias

Semejantes a bastones huecos, rodeadas por dos membranas, la interna forma una serie de repliegues llamados crestas, que limitan el espacio interno llamado matriz. Funcionan como sitio de liberación de energía a partir de los nutrientes y el oxígeno del aire ( respiración celular). Poseen su propio ADN en la matriz. ▼ Esquema de una mitocondria

▼ Corte transversal de una mitocondria (M.E. 60.000x)

Plástidos

Los plástidos son también organoides rodeados por membranas que se encuentran en las células eucariotas vegetales. Los cloroplastos son el sitio de la fotosíntesis en los vegetales. Contienen clorofila (el pig mento verde necesario para que ocurra la fotosíntesis) y los pigmentos accesorios asociados (carotenoides), encerrados en sacos membranosos, los tilacoides (una pila de tilacoides se denomina grana), que flotan en un fluido llamado estroma. Los leucoplastos guardan reservas de almidón, proteínas o aceite.  Los cromoplastos guardan pigmentos que están relacionados con los colores brillantes de las  flores y/o frutos.

▲ Esquema y microfotografía electrónica de un cloroplasto

Núcleo

El núcleo, generalmente central, único y rodeado por una doble membrana lipoproteica ( membrana nuclear o carioteca ) similar a la plasmática, es el lugar donde se encuentran la mayoría de los diferentes tipos de ácidos nucleicos. Los genes de la célula se hallan en el núcleo en los filamentos de cromatina. La cromatina se hall hallaa comp compue uest staa principalmente por ADN y proteínas. La cromatina puede estar dispersa o, en el caso de la división celular, condensada en cuerpos compactos denominados cromosomas. El tota totall de la info inform rmac ació ión n gené genéti tica ca contenida en los cromosomas de un organismo constituye su genoma. El nucleolo (usualmente dos por núcleo) carece de membrana propia, está formado por ARN y es el área del núcleo donde se forman los ribosomas. El ARN mensajero (ARNm) se forma en el núcleo a partir del código del ADN. El ARN formado se mueve hacia el citoplasma a través de los poros de la membrana nuclear, para dirigir allí la síntesis de proteínas en los ribosomas. Núcleo eo de una una célu célula la nerv nervio iosa sa,, most mostra rand ndo o la ◄ Núcl (M.E. 95.000x) 95.000x).. Nu membra membrana na nuclea nuclearr y el nucleo nucleolo lo (M.E.

(nuc (nucle leol olo) o),, Mn (cromatina). - 4 -

(mem (membr bran anaa

nucle uclear ar), ),

Po

(por (poro) o),,

Cr

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Bibliografía:

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http://www.biologia.edu.ar

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http://www.biologia.arizona.edu

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Actividades

1. Confecciona un cuadro resumen sobre las características de los siguientes organoides

y/o estructur estructuras as de la célula célula (ribosoma, (ribosoma, REL, mitocondria mitocondria,, RER, cloroplasto, cloroplasto, vacuola, aparato de Golgi, vesícula, nucleolo, centríolo, cromatina, lisosoma), según el modelo:

Organoide / estructura

Características

Función

Esquema

2. Completa el siguiente crucigrama:

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3. Identifica en el siguiente esquema las estructuras marcadas con los números:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 y 15.

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4- En el esquema de abajo que corresponde a una célula vegetal vegetal identifica identifica las

siguientes estructuras: aparato de Golgi, cloroplasto, mitocondria, nucleolo, vacuola, retí retícu culo lo endo endopl plas asmá máti tico co liso liso,, pared pared celu celula larr, retíc retícul ulo o endo endopl plas asmá máti tico co rugo rugoso so,, membrana plasmática, cromatina, plasmodesmos.

5- Ídem anterior para una célula procarionte : membrana plasmática, ribosomas, pared

celular, citoplasma, cromosoma, laminillas, mesosoma, flagelo.

Mesosoma: replie repliegue gue de la membr membrana ana plasmá plasmátic ticaa que sirve sirve de anclaj anclajee para para el cromo cromosom somaa

bacteriano durante la reproducción. Incluye también enzimas que intervienen en la producción de energía. Laminillas: repliegue de la membrana plasmática que posee corpúsculos captadores de luz. Flagelo: es un apéndice con forma de látigo que usan muchos organismos unicelulares para desplazarse.

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6- Identifica las estructuras celulares presentes en las siguientes micrografías e indica

sus funciones:

(b)

(a)

(c)

(d)

(f)

(e)

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