TEMA 7 -  LA CÉLULA

¡¡Bienvenidos!! 

Hoy vamos a hablar, de qué es la célula, sus componentes y funciones.

La célula es la unidad morfológica funcional genéticamente más pequeña de un ser vivo. Capaz de desarrollar todas las actividades de nutrición, relación y reproducción. Los organismos vivos están formados por células, y según tengan una o mas células, pueden ser clasificados en unicelulares (las bacterias) y pluricelulares (el hombre, las animales, los arboles).

Las células constan de tres estructuras básicas, la membrana  plasmática,el citoplasma y el núcleo.

Las células pueden ser 

procariotas:

eucariotas vegetales:

eucariotas animales:

DIFERENCIAS ENTRE EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS

DIFERENCIAS ENTRE EUCARIOTA ANIMAL Y VEGETAL

Como podemos observar en los dibujos:

-Ambas tienen vacuolas o vesículas; en la animal hay muchas vesículas y en la vegetal una y grande vacuola, donde almacenan sustancias y ocupa alrededor del 90% del espacio.

-La célula vegetal posee cloroplastos, que realizan la fotosíntesis.

-La célula vegetal posee una pared celular , que es la capa más externa y rígida.

-La célula animal es heterótrofa y la vegetal es autótofa.

-Las células animales poseen un orgánulo llamado centrosoma con centriolos , mientras que la vegetal no presenta centriolos.

-La forma de las células animales es más variada que la de las vegetales que tiende a ser hexagonal.

LA MEMBRANA PLASMÁTICA 

Es una estructura laminar formada por fosfolípidos (con cabeza hidrofílica y cola hidrofóbica) y proteínas, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de éstas. También delimita la célula y le da forma.

La membrana plasmática está compuesta por una doble capa de fosfolípidos, por proteínas unidas no covalentemente a esa bicapa, y glúcidos unidos covalentemente a los lípidos o a las proteínas. 

Las proteínas de la membrana plasmática se pueden clasificar según cómo se dispongan en la bicapa lipídica, integrales, periféricas y de membrana fijada a lípidos. Realizan una serie de funciones, proteínas hacen depunto de unión con el citoesqueleto y la matriz extracelular (estructurales o de anclaje), recepción y transducción de señales químicas (receptoras) y permiten el paso de sustancias (transportadoras y  de canal).

La permeabilidad de las membranas es la facilidad de las moléculas para atravesarla. Esto depende principalmente de la carga eléctrica y, en menor medida, de la masa molar de la molécula.

Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable. 

CUANDO LAS SUSTANCIAS SON DE BAJA MASA MOLECULAR.

Hay dos tipos de vía para las sustancias transporte activo, que requiere energía y el pasivo que no la requiere.

• EL TRANSPORTE PASIVO, no requiere energía y se produce siempre a favor del gradiente. Por difusión simple tenemos, a través de la bicapa y a través de los canales. Por difusión facilitada, permite el transporte de pequeñas moléculas polares, como los aminoácidos, que al no poder atravesar la bicapa lipídica, requieren que proteínas trasmembranosas faciliten su paso, permeasas.
• EL TRANSPORTE ACTIVO, requiere energía y se produce en contra de gradiente. Ejemplos; bomba de Na/K, y la bomba de Ca. 

CUANDO LAS SUSTANCIAS SON DE ELEVADA MASA MOLECULAR.

Hay dos vías también;

• ENDOCITOSIS, entrada de materia a la célula. Pinocitosis, fagocitosis y medida por receptor.
• EXOCITOSIS, salida de material de la célula.

Tipos de uniones entre membranas plasmáticas

• Uniones íntimas o de oclusión (no espacio intercelular)
• Uniones adherentes o desmosomas (muy poco espacio que permite el paso de sustancias)
• Uniones de comunicación o de tipo gap  (uniones no espacio intercelular, pero hay un pequeño espacio de comunicación entre los citoplasmas de las dos células por medio de canales proteicos) 

LA MATRIZ EXTRACELULAR

Compuesta por una sustancia fundamental amorfa que es una estructura gelatinosa de glucoproteínas hidratadas que contiene una fina red de fibras de proteínas de colágeno, elastina y fibronectina.

• Sirve de nexo de unión y mantiene unidas las células que forman tejidos y los tejidos que forman órganos.

LA PARED CELULAR

Es una gruesa cubierta situada sobre la superficie externa de la membrana. Presente en células vegetales, hongos y bacterias. Da forma y rigidez a la célula que impide su ruptura. La pared celular de las células eucariotas vegetales está formada por fibras de celulosa (polisacárido lineal de unidades de glucosa). La pared celular de las bacterias formada por peptidoglucano (una macromolécula gigante). La pared celular de los hongos  formada en un 80-90% de polisacáridos, el resto consiste en proteínas y lípidos.

EL NÚCLEO

El núcleo es un orgánulo membranoso que se encuentra en el centro de las células eucariotas y contiene el material genético. Su principal función es la de proteger la integridad de estos genes y regular las actividades que tienen lugar en la célula y que determinan la expresión génica. En el núcleo celular se controla la producción de proteínas enzimáticas de la célula. Para esto se requiere del ARNm que lleva la información al ARNr para la síntesis de las proteínas en función a la actividad enzimática y regulará los procesos metabólicos.

 El núcleo está compuesto por:

• Envoltura nuclear

Está compuesta por una doble membrana ,una externa y otra interna, que rodea completamente al orgánulo y separa su contenido del citoplasma. En ella se encuentran los poros nucleares. Los poros son los que permiten el paso, desde el núcleo al citoplasma, del ARN, los ribosomas, las proteínas, etc.Estos poros son orificios de unos 800 A. Su nº aumenta al incrementar la actividad celular.

• Nucleoplasma

Conocido como cariolinfa, carioplasma o citosol nuclear, es el medio interno de consistencia líquida del núcleo celular. En él se encuentra el nucléolo y la cromatina.

• Nucléolo

Es un corpúsculo esférico, denso, carente de membrana y de aspecto granular, con alto contenido en ARN y proteínas. En él se sintetiza el ARN ribosómico.

• Cromatina

Es una sustancia de aspecto fibroso que se encuentra dispersa por todo el nucleoplasma y se tiñe intensamente con colorantes básicos. Se compone de ADN y unas proteínas de carácter básico denominadas histonas. Proporcionar la información genética necesaria para, mediante la transcripción, efectuar la síntesis del ARN.

Cuando la célula se encuentra en la división celular, el núcleo sufre unos cambios. Desaparece el nucléolo, se desintegra la envoltura nuclear, ADN liberado en el citoplasma y la cromatina se condensa en cromosomas.

EL CITOPLASMA

Es un liquido viscoso, que abarca desde la membrana plasmática hasta la envoltura nuclear. Compuesto por el citosol o hialoplasma es un material acuoso que es una solución o suspensión de biomoléculas vitales celulares, en el que se dan muchos procesos bioquímicos, incluyendo la glucólisis.

Contenidos en el se encuentran los orgánulos, se pueden clasificar de la siguiente forma; 

• sin sistema endomembranoso: ribosomas, centrosomas, citoesqueleto y centriolos
• con sistema endomembranoso: RE liso y rugoso, aparato de Golgi, lisosomas y vacuolas
• transductores de energía: mitocondrias y cloroplastos.

SIN SISTEMA ENDOMEMBRANOSO

• RIBOSOMAS son gránulos citoplasmáticos encontrados en todas las células, y miden alrededor de 20 nm. Son portadores, además, de ARN ribosómico. 
• CENTROSOMAS Corpúsculo próximo al núcleo de la célula que desempeña un papel importante en la cariocinesis. 
• INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS sustancias inertes de naturaleza hidrófoba, que se encuentra en el citoplasma de todas las células eucariotas.
• CITOESQUELETO  es una red de filamentos que da forma a la célula, soporta su membrana plasmática, organiza sus estructuras internas e interviene en el transporte, movilidad y división celular. 

CON SISTEMA ENDOMEMBRANOSO

•  RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Es un complejo sistema de membranas que forman sáculos y túbulos aplanados conectados entre sí y que delimitan un espacio interno denominado lumen. La composición de la membrana se caracteriza por presentar menos proporción de lípidos y más de proteínas.Se comunica con el complejo de Golgi y con la membrana nuclear externa.
• APARATO DE GOLGI  Está fomado por unas unidades funcionales llamadas dictiosomas, es un conjunto de cisternas apiladas, relacionadas entre sí y rodeadas de pequeñas vesículas membranosas. La membrana es ricas en proteínas glicosiladas. Tiene una cara cis (convexa)o trans (cóncava).
• LISOSOMAS son pequeñas vesículas que se forman en el aparato Golgi, contienen una gran variedad de enzimas hidrolíticas implicadas en los procesos de digestión celular, presentes en todas las células excepto los glóbulos rojos. 

• VESÍCULAS Y VACUOLAS Su función principal es el almacenamiento temporal y el transporte de materiales tanto dentro de la célula como hacia el interior y el exterior.

TRANSDUCTORES DE ENERGÍA

• MITOCONDRIA En las mitocondrias se obtiene energía debido a su función llamada respiración celular que comprende 3 etapas,glucólisis, ciclo de Krebs y cadena respiratoria. Tiene dos membranas la externa lisa y la interna en forma de crestas.
• CLOROPLASTO Son los encargados de  realizar la fotosíntesis oxigénica, dividida en la fase luminosa y oscura.

ACTIVIDADES

1.¿Por qué se dice que la membrana plasmática tiene estructura de mosaico fluido? 


La membrana plasmática esta compuesta por dos capas de naturaleza lipídica (fosfolípidos) , en la cual las proteínas se intercalan (intrínsecas, glucoproteínas y extrínsecas). Las proteínas actúan como canales, por donde pueden pasar y salir sustancias. También, reconocen determinadas moléculas cuando se fijan en ellas. Presenta una permeabilidad selectiva lo que permite decidir que sustancias entran y cuales salen. Este modelo fue propuesto en 1972 por Singer y Nicholson.

2.¿Qué tipo de células contendrá mayor número de ribosomas: una que almacena grasa 
u otra que almacena nuevas células, como las epidérmicas? 


Una célula que almacena nuevas células, contendrá mayor número de ribosomas debido a que necesita generar material nuevo, y esto provoca una mayor síntesis de proteínas que conlleva a un mayor numero de ribosomas. En cambio, la célula que almacena grasas contiene los ribosomas para hidrolizar las grasas y la síntesis proteica. Pero como hemos dicho antes, cuando se crea nuevo material de membrana o proteico, hay muchos ribosomas adheridos al retículo endoplasmático rugoso, y también pueden haber en el citoplasma, en grupos de 5 o 6 denominados polirribosomas.

3.¿Es posible que en una célula coexista un Retículo endoplasmático liso y un aparato 
de Golgi, ambos muy desarrollados? ¿Por qué?

Sí, porque la función del Aparato de Golgi es  modificar las sustancias que son sintetizadas por el retículo endoplasmático rugoso, también posibilita la secreción celular en forma de vesículas para ser expulsadas al exterior de la célula o llevada a otro orgánulo. El retíctulo endoplasmático liso realiza la síntesis de los lípidos y desde el RE liso van al Ap de Golgi para ser transportados y o modificados.

4.El hialoplasma y el citoplasma, ¿constituyen la misma estructura?


En el citoplasma se encuentra el citosol o hialoplasma; se trata de una solución principalmente constituida por agua y enzimas y en ella se realizan numerosas reacciones metabólicas de la célula.  La parte de la célula contenida entre la membrana plasmática y la membrana nuclear, ocupada por el citosol y todos los orgánulos se denomina citoplasma. 

5.La célula eucariótica: señale las principales estructuras y orgánulos celulares, qué 
características tiene cada uno y qué función desempeñan. 


La célula eucariota es grande y más compleja que la procariota. Puede desarrollar un elevado grado de especialización, esto posibilita la agrupación y creación de organismos pluricelulares. También las células especializadas se agrupa formando tejidos. 

Compuesta por, membrana plasmática, núcleo y citoplasma. En el citoplasma nos encontramos; vacuolas o vesículas, ribosomas, retículo endoplasmático liso y rugoso, complejo de Glogi, lisososmas, peroxisomas, mitocondrias, cloroplastos, cilios y flagelos y centiolos. 

• La membrana plasmática es una bicapa fosfolipídica, con proteínas de membrana, que favorecen la salida y entrada de sustancias. Es el límite de la célula.

• Núcleo es un cuerpo grande y esférico, que está formado por la envoltura nuclear, el nucleoplasma, el nucléolo y la cromatina.

• Citoplasma se encuentra entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Líquido intracelular, citosol o hialoplasma, pero cuando alberga orgánulos  se denomina citoplasma y contribuye al movimiento de los orgánulos. 

ORGÁNULOS: Podemos clasificarlos en:

-SIN sistema endomembranoso:

• Ribosomas Síntesis de proteínas. Formados por agua, ARNr y proteínas. En las eucariotas constan de dos subunidades 40s y 60s, formando uno de 80S. 
• Centrosomas Corpúsculo próximo al núcleo de la célula que desempeña un papel importante en la cariocinesis. Formados por diplosoma, áster y material pericentriolar.
• Citoesqueleto Red de filamentos proteicos con función esquelética. Formado por microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos.
• Inclusiones citoplasmáticas Acumulaciones de sustancias de carácter hidrófobo que se encuentran en el citoplasma.

-CON sistema endomembranoso:

• RE liso Síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos.
• RErugoso  Síntesis de proteínas y contiene ribosomas adheridos a sus paredes.
• Aparato de Golgi Se encarga de modificar las sustancias que son sintetizadas por el retículo endoplasmático y posibilita la secreción de sustancias.
• Lisosomas Se encargan de la digestión celular.
• Vacuolas Almacenamiento de sustancias

- Transductores de ENERGÍA:

• Mitocondrias Formadas por una doble (membrana lisa y con crestas), en ella se realiza la respiración celular, y de obtiene energía.
• Cloroplastos Función es realizar la fotosíntesis.

6.Explique las diferencias y semejanzas entre la célula procariota y la célula eucariota. 


Similitudes, ambas son células y tienen membrana plasmática. La eucariota vegetal tiene pared celular también tiene la procariota. Y ambas contiene ADN en su interior.

En cambio tienen muchas diferencias, como por ejemplo, en las ecuariotas en material genético se encuentra rodeado por una membrana (en el nucléolo) y en la procariota se encuentra disperso en el citoplasma. Las procariotas carecen de citoesqueleto, y de reticulo endoplasmático. Además su membrana plasmática no tiene coresterol. La procariotas son organismos unicelulares y las eucariotas pueden formar tejidos, y plantas, etc, por tanto pluricelulares. Las eucariotas son más grandes y complejas que las procariotas.

7.Explique las semejanzas y diferencias entre las células animales y vegetales. 


La células eucariotas se dividen entre animal y vegetal.

Ambas tienen aspectos comunes, como por ejemplo, la membrana plasmática, citoplasma, núcleo, ribosomas, mitocondrias, aparato de golgi y lisosomas.

Se diferencian en:

-Ambas tienen vacuolas o vesículas; en la animal hay muchas vesículas y en la vegetal una y grande vacuola, donde almacenan sustancias y ocupa alrededor del 90% del espacio.

-La célula vegetal posee cloroplastos, que realizan la fotosíntesis.

-La célula vegetal posee una pared celular , que es la capa más externa y rígida.

-La célula animal es heterótrofa y la vegetal es autótofa.

-Las células animales poseen un orgánulo llamado centrosoma con centriolos , mientras que la vegetal no presenta centriolos.

-La forma de las células animales es más variada que la de las vegetales que tiende a ser hexagonal.

8.Qué diferencia hay entre los ribosomas de una célula procariota y otra eucariota?

En las células eucariotas los ribosomas son de 80S con subunidades de 60S y 40S. Por otro lado, en la célula procariota los ribosomas con de 70S, con subunidades de 50S y 30S.

FUENTES DE IMAGEN: LOS DIBUJOS, DOMINIO PROPIO Y TABLA DIFERENCIAS PROCARIOTA-EUCARIOTA, ANA GUIJARRO HERNANDEZ(LIBRO).