CITOLOGÍA EL DESCUBRIMIENTO D LA CÉLULA Y LA TEORÍA CELULAR

CITOLOGÍA
EL DESCUBRIMIENTO D LA CÉLULA Y LA TEORÍA CELULAR:
Los primeros conocimientos fueron realizados por Robert Hooke, que en 1665 publicó los resultados de sus
observaciones sobre los tejidos vegetales con un microscopio óptico, y en el q stableció el término d célula.
+ tard, Van Leeuwenhoek perfeccionó las lents d aumnto e hizo microscopios d asta 200 aumntos, y en los q
pudo ver protozoos, levaduras y los glóbulos rojos.
Ya en 1831, Brown dscubrio el núcleo n las células vegetals, al q atribuyó importants funcions, aunq
dsconociendo cuals.
N 1839, Sccwann stableció el paralelismo ntre las células vgtales y animals; y se dio cuenta d q en la célula tb
era important el funcionamiento, al q dnomino mtabolismo. Schleiden (1838) y Schwann (1839) iniciaron la
teoría celular:
1− Todos los seres vivos stan cnstituidos x una o + celulas.
2− La célula es capaz d realizar todos los procesos mtabólicos ncesarios xa prmanecer cn vida.
En 1855, Virchow mjoro dix teoría:
3− Las células solo puedn aparecer a partir d otras células
En 1839 Purkinje describrió el mdio intrno d la célula vegetal.
Remark dscubrió la división directa dond el núcleo se divide x estrangulación. En 1879 Strasburger dscubrión
n las células vegetales la división indirecta, q denomino cariocinesis. En 1880 Flemming descubrión la misma
división en las células animales, a la q denominó mitosis. En 1890 Waldeyer observó q durante la mitosis se
formaban unos filamntos nucleares, los cromosomas. En 1899 Ramón y Cajal amplió la teoría celular al tejido
nervioso. En 1902 Sutton y Boveri propusieron q la información hederitaria se encontraba en los cromosomas
d la célula, y amplió la teoría celular:
4− La célula contiene toda la información sobre la síntesis d su estructura y el control d su funcionamiento, y
es capaz d transmitirla a sus descendientes.
CONCEPTO DE CÉLULA: es una estructura constituida x una membrana plasmática, citoplas ma y núcelo;
y q tiene la capacidad d nutrirse, relacionarse y reproducirse.
LA FORMA DE LAS CÉLULAS:
Hay una gran variabilidad d formas. Las células libres presentan una membrana fácilmente deformable, x lo q
stán cambiando constantmnt d forma al poseer pseudópodos. Otras células libres sin pseudópodos presentan
una forma globulosa debido a la cohesión ntre las moléculas d agua. Las células q se ncuentran unidas a otras
células y carecen d pared celular, su forma depende d las tensiones a las q se generen entre las uniones. Las
células con pared celular poseen una forma muy estable.
La forma de las células está relacionada a su función.
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UNIDADES DE MEDIDA:
La unidad utilizada es la micra (), q ekivale a 1.000 mm. Tb se utilizan unidades menores, como el
nanometro (nm), q ekivale a 1.000 . X último, xa mdir distancias ntre moléculas se utiliza el Ángstrom , q
ekivale a 0.1 nm. Las unidades d masa utilizadas son xa los orgánulos el picogramo (1pg = 10−12 g) y para
las macromoléculas el dalton (un dalton = 1.66−24). Tb se utiliza como medida d tamaño el svedberg (S), q es
la unidad d velocidad d sedimentación.
EL TAMAÑO DE LAS CÉLULAS:
Es muy variable. Las bacterias suelen medir nte 1 y 2 , y la mayoría d las células humanas ntre 5 y 20 . Los
granos de polen de algunas especies miden ntre 200 y 300 , y en algunas especies superar las 500. Las
neuronas son las células d mayor longitud, ya q sus prolongacions axonales puedn medir varios metros.
LONGEVIDAD CELULAR:
Hay células q duran unas 8 horas, y células q duran toda la vida como las neuronas. Los eritrocitos humanos
viven unos 100 días, y los hepatocitos unos 150 días.
LA CÉLULA Y LA ENVOLTURA CELULAR
La célula es la unidad anatómica y fisiológica d los seres vivos.
Organización: acelulares, no se consideran seres vivos; procariotas, poseen ARN y ribosomas xo carecen d
casi todos los orgánulos; y eucariotas animales y vegetales.
· Procariotas: suelen tener una mmbrana plasmática y una cápsula protectora d ntre 1 y 10 mic. Hay bacterias,
cianobacterias y micoplasmas.
· Eucariotas: son células d mayor tamaño y complejidad. El material genético se ncuentra en el núcleo
separado dl citoplasma. Tienn diversos orgánulos separados x mmbranas. Su tamaño oscila entre 10 y 100
mic. Son características d seres pluricelulares.
− Orgánulos en común: mitocondrias, aparato d golgi, retículo endoplasmático liso y/o rugoso y lisosomas.
MEMBRANA PLASMÁTICA:
· Estructura: su anxura es d unos 75 amgstron. Se le llama modelo dl mosaico fluido. Como base tiene una
bicapa lipídica formada x fosfolípidos y proteínas. Tb nos encotramos glúcidos n la capa externa, q suelen ir
unidos a proteínas o lípidos. Los glúcidos de la capa externa se llaman glucocálix. Tb ncontramos colesterol q
se colocan ntre las colas d los lípidos.
Los fosfolípidos están siempre en continuo movimiento:
− Movimiento de rotación
− De difusión lateral: se mueven hacia los lados sin cambiar d posición
− Flip−flop: se intrcambian los fosfolípidos d part xterna cn los d la part interna.
+ Todos stos movimientos tienn q ver cn la fluidez d la capa: a + Tª + fluidez; y tb cambia según los
fosfolípidos q sean; cn + instauraciones y − nº d C, mayor fluidez; y cuanto + colesterol − fluidez.
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La fluidez es importante por: a + fluidez, mjor transporte, se adhiere mejor; y x su función inmunitaria. A esto
se le llama adaptación homeoviscosa.
· Proteínas: son globulares. Tb poseen movimiento, la difusión lateral. Estas proteínas son características d
cada especie. Son responsable d algunas funciones d la membrana. Tipos:
− Intrínsecas: atraviesan la membrana. Pueden ser transmembrana e integrales. Se unen a través d puentes d
H.
− Extrínsecas: puedn star a los 2 lados. Se unen a los lípidos mdiante enlace covalent.
· Glúcidos: son siempre oligosacáridos, formando glucoprotínas y glucolípidos. Se encuentran sólo en la part
xterna. Su función es protectora, al relacionarse cn el medio xtracelular y poseer una txtura viscosa. En
algunas células, tienn función inmunitaria. Ad+, prmiten el reconocimiento celular, y sirven para reconocer y
fijar sustancias q se van a incorporar.
· Función: es una mmbrana semipermeable. El paso d las partículas se produce a través d gradientes, q puedn
ser x diferencia d concentración, x diferencia d carga eléctrica y x diferencia d presión osmótica. Los
movimientos q tratan d igualar el gradiente se les denomina a favor d gradiente. Formas d transporte:
− A favor d gradiente: no necesita gasto d energía. Tb se le llama transport pasivo. Hay 2 tipos:
· Difusión simple: sustancias liposolubles q atravesarán la bicapa; y las hidrosolubles, q atravesaran a las
proteínas d membrana o de canal
· Difusión facilitada: se utiliza un transportador, en este caso una proteína específica q reconoce a la molécula.
− En contra d gradiente: se consume energía. Se llama trasport activo. El ejemplo + común es la bomba
Na−K. EN reposo, el interiosr tiene carga neta neg y el exterior carga neta pos. A través d ste diferencial
eléctrico, poseen potencial d membrana.
El grad. kímico dl Cl lo llevaría a ntrar a la célula, xo el gradiente eléctrico lo llevaría afuera; x lo q el
gradient stá compensado.
El grad. kím. dl K lo llevaría a salir fuera d la célula, xo el gradient eléc. lo haría ntrar; xo el gradiente neto no
stá compensado, x lo el K tiende a salir.
En el Na tnmos un gradiente kím. y eléc. q lo llevan dntro d la células.
Para evitar sto, sta la bomba Na−K, q son proteínas d membrana asociadas a ATPasas xa cnsumir energía q se
utilizará xa bombardear Na fuera d la célula y K dntro d la célula. El % es 3 d Na x cada 2 K; cn lo q el
gradiente dl Na aumenta y en las proximidads se forman sumideros d Na.
· Para transportar compuestos d elevado peso molecular se transportar a tavés d ndocitosis. Estas sustancias
ntran en contaco cn la capa xterna, son reconocidas, y la capa las empieza a encerrar, qdando ncerradas como
en una burbuja.
La exocitosis es lo contrario. Los productos d dsexo salen fuera d la célula
Membranas de secreción: son capas cnstituidas x sustancias producidas x la célula q se dpositan sobra la
superficie externa al ser segregadas. Se le denomina matriz xtracelular. La pared vegetal es tb una mmbrana d
secreción
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· Matriz xtracelular: es un producto d secreción q acumula moléculas sintetizadas. Actúa cm nxo d unión,
rellenando los espacios ntre células, da consistencia a tejidos y órganos, condiciona la forma y el desarrollo d
las células.
Estructura: se halla compuesta x una fina red d fibras proteicas inmersas en una estructura gelatinosa d
glucoproteínas hidratadas, la sustancia fundamntal amorfa. Esta compuesta x:
− Colágeno: es una proteína fibrosa formada x tres cadenas espiralizadas sobre si mismas. Proporciona
structura, resistencia y cnsistencia a la matriz.
− Elastina: es una proteína fibrosa q se comporta cm una goma frente a la tracción. Proporciona elasticidad.
− Glucoproteínas: están formadas x proteoglucanos q presentan una proteína filamentosa central a la q se unen
glucosaminoglucanos a los q a su vez se fijan una molécula d ácido hialúrico. Retienn muxa agua, dando
resistencia a la compresión.
Su función es mantener unidas a las células formando tejidos. Tb prmit la difusión d sustancias, la migración
d células e influye en su disposición.
· Pared celular: es una nvoltura gruesa y rígida. Su componnt principal es la celulosa, q se dispone formando
sucesivas cadenas. Perdura dspues d la muert d la célula proporcionando sotén.
Estructura: se hayas formada x una rd d fibras d celulosa y una matriz, q pued impregnarse d:
− Ligina: confiere rigidez a la pard.
− Suberina y cutina: impermeabilizan las pareds d las células q forman los tejidps protectores. La suberina se
ncuentra n la corteza y la cutina en la drmis d las hojas y los tallos.
− El carbonato cálcico y la sílice le dan rigidez a las hojas.
Su función es la d dar foram y rigidez a la célula e impide su ruptura.
Citoplasma: es el spacio celular comprendido ntre la mmbrana plasmática y la nvoltura nuclear. Stá formado
x:
· Citosol: es el mdio intrno dl citoplasma. En él stán inmersos el citoeskeleto y los ribosomas. En el citosol,
los ribosomas realizan la síntesis d proteínas. La mayor part d las proteínas prmanecen n el citosol. Dado su
alto cntenido nzimático, se produce un gran número d reacciones mtabólicas. Ad+ se structura una red d
microfilamentos y túmulos proteicos q cnstituyen el citoeskeleto.
· citoeskeleto: aparece n todas las células eucariotas. Lo forma una rd d filamntos proteicos. Los + imprtants
son los microfilamntos, los filamentos intermdios y los microtúbultos. Como función tiene mantener la forma
d la célula, posibilitar el dsplazamiento d la célula, su contracción y el trnasport y organización d los
orgánulos n el citoplasma.
Centrosoma: es propio d las células animales. Es el centro organizador d microtúbulos.
· Estructura: en su interior aparece el diplosoma, formado x 2 centríolos dispuestos perpendicularmnt ntre sí.
Se ncuentra inmerso en el material pericentriolar, q es el centro organizador d microtúbulos. En el se
organizan una seria d microtúbulos dnominados áster. Cada centríolo consta d nueve tripletes d micrptúbulos
q se disponn formando un cilindro.
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· Función: es el centro organizador d microtúbulos. X lo q dl centrosoma derivan todas las structuras
cnstituidas x microtúbulos. Las celulas vegetales construyen sus microtúbulos a partir d un centro organizador
similar al centrosoma.
· Cilios y flagelos: son prolongaciones citoplásmicas móviles situadas n la superficie celular. los cilios suelen
aparecer n gran núme
NÚCLEO: es el orgánulo fundamental. Tiene 2 funciones principales, q se xcluyen ntre sí. Una, en la q
realiza la interfase, organiza y coordina todas las actividads d la célula; y la 2ª es la d repartir el material
genético a las células hijas en la mitosis.
· Características:
− Nº d núcleos: pued ser d un núcleo o varios (unión d varias células uninucleadas, q es el sincitio; y una
división dl núcleo sin q se divida el citoplasma, el plasmodio)
− Tamaño: gran variedad; aunq exist una relación nucleoplasmática q suele ir en proporción al volumen
celular.
· La envoltura nuclear: es la envoltura q se encarga d separar el citoplasma del núcleo. La membrana está
asociada a un gran nº d ribosomas, y, x lo tanto, al RER. A la membrana interna stán asociadas una serie d
proteínas asociadas a ADN.
· Características: stá formada x 2 capas cn un spacio perinuclear ntre ambas y está perforada x un gran
número d poros
· Función: 1ª− separar el nucleoplasma del citosol; 2ª− regular el intercambio d sustancias; 3ª− gracias a los
puntos d unión cn las fibras d ADN, la constitución d cromosomas a partir d masas d cromatinas
· En la membrana tb encontramos el complejo poro, q es una estructura d la membrana q son los q permiten o
no la entrada d sustancias. Es un complejo activo q stá formado x un octómero d ribonnucleoproteínas, q stán
asociadas a unas proteínas cn forma d cuña. A veces aparece una proteína central q termina d cerrar el poro.
· Nuceloplasma: es el mdio interno dl núcleo. Es una dispersión en forma d gel compuesto x proteínas
relacionadas cn la síntesis y empaketamiento d los ác. nucléicos, x nucleótidos d ARN y ADN y x agua e
iones.
· Estructura: existe una red d proteínas fibrilares cn estructura y funcionalidad similar a la dl citoeskeleto.
· Función: es el mdio el cual se realiza la síntesis d los ác. ribonucleicos y la síntesis d ADN nuclear.
· Nucléolo: es un cor`´usculo q se ncuentra dntr dl núcleo intrfásico. Suele aparecer sólo uno, aunq hay
excepcions.
· Estructura: stá formado x ARN asociado a proteínas. Dntro ncontramos 2 zonas: una interna, la zona fibrilar
y en la q se ncuentra ARN nucleolar y proteínas. Esta zona se origina a partir d fragmentos específicos d ADN
llamados organizadores nucleares. La otra zona es la zona granular: es la part periférica y stá formada x ARN
y + proteínas. Es la zona en la q se forman las 2 subunidades dl ribosoma, los cuales dspues d formase salen x
separado al citoplasma.
· Función: es la generación d ribosomas
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· Cromatina: es una asociación d proteínas y ADN. Las proteínas son prot. histonas q stán formando
octómeros formados x 4 tipos d istomers q son 2 d H2A, d H2B, d H3 y d H4. Las prot. + el ADN forman el
nucleosoma. A veces aparece una histona H1 q fija los nucleosomas. Al conjuto d todo se le
llamacromatosoma, y stá formado x el octómero d histonas, dos vueltas d ADN y la histona H1.
A veces se observan zonas + oscuras o + claras, n las q se distinguen 2 tipos d cromatinas:
− Eucromatina: es la zona clara. Son zonas no condensadas.
− Heterocromatina: es la zona oscura. Son zonas condensadas. Hay 2 tipos: la constitutiva dl organismo, q es
constant en todas las células dl organismo; y la facultativa, q en unas células stá en forma d heterocromatina y
en otras stá en forma d eucromatina. La heterocromatina sirve xa fortalecer la structura dl cromosoma
− Hay una excepción. En los espermatozoides la cromatina stá organizada en forma cristalina.
DIFERENCIAS PRINCIPALES ENRTE MITOSIS Y MEIOSIS
Mitosis
De una célula madre salen 2 hijas
Madre es 2n!hijas 2n
Ocurre en todas las células
En la metafase los cromosomas están en línea
En la anafase a cada célula irá una cromátida
Meiosis
De una célula madre salen 4 hijas
Madre es 2n!hijas n
Ocurre en las células precursoras de gametos
En la metafase I se juntan pares de cromosomas
En la anafase I a cada célula irá un cromosoma
MITOSIS
Profase: procesos:
· Empaketamiento de la fibra d cromatina hasta formar la fibra de 360 A de anchura.
· Unión d las cromátidas hermanas a través d los centrómeros xa formar los cromosomas.
· Desaparición de los nucleolo/s
· Se duplica el centrosoma: habrá 2 diplosomas y el material genético pericentriolar. Tb se inicia la formación
del láster, q crece hasta el uso acromático.
· El núcleo se hincha x una ntrada masiva de agua y la membrana se fragmenta.
· Se forma el cinetócoro y a su alrededor el centro organizador de microtúbulos. A partir d ahí se empiezan a
formar los microtúbulos cinetocóricos; q se imbrican cn los del láster formando el huso acromático.
· Inicio: el momento en el q se puede ver el cromosoma cn el miscrocopio óptico.
· Finaliza: cuando desaparece la membrana nuclear y los cromosomas están orientados.
Metafase: procesos:
· Es muy breve. Es la colocación d los cromosomas n la placa ecuatorial.
· Inicio: cuando los cromosomas stán n la placa ecuatorial.
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· Final: en el momento en el q los microtúbulos empiezan a despolimeralizarse.
Anafase: procesos:
· Se despolimerizan los microtúbulos, se separan las 2 cromátidas hermanas y desaparecen los cinetócoros.
· A partir de ahora los llamaremos cromosomas anafásicos. El nº d cromosomas sera = al nº d centrómeros.
· Inicio: en el momento en el q se empiezan a separar las cromátidas hermanas
· Final: cuando las cromátidas llegan a los polos y no se pueden diferenciar.
Telofase: procesos:
· A la maraña de cromosomas se empieza a poner alrededor una lámina fibrosa q facilitará la formación d la
envoltura nuclear
· La envoltura nuclear se forma a través d RE y restos d la membrana anterios.
· Se desespiralizan los cromosomas.
· Los microtúbulos polares se sueltan dl material pericentriolar y se van a la zona media.
· Inicio: cuando los cromosomas se han agrupado en 2 masas en los polos d las células.
· Fin: cuando se ha formado la membrana nuclear.
MEIOSIS
− 1ª división meiótica: comprende 4 fases:
· Profase I: a su vez comprende 5 fases:
− Leptoteno: los filamentos d ADN se condensan y forman los cromosomas. Éstos presentan 2 cromátidas, x
lo q dl único centrómero surgen 4 brazos
− Zigoteno: cada cromosoma reconoce a su homólogo y se junta a él (sinapsis). El apareamiento es gen a gen
homólogo. Esto es posible gracias al complejosinaptinémico, q stá constituido x un filamento proteico q se
forma al lado d una cromátida, el eje lateral; x un filamento proteico intermedio, el eje central; y el eje lateral
del cromosma homólogo.
− Paquiteno: esmpieza una vz acabada la sinapsis y termina cuando empieza la separación. En ella los 2
cromosomas homólogos permanecen juntos formando un bivalente, y 2 se entrecruzan al menos en un punto.
Este entrecruzamiento consiste en la rotura d las 2 dobles hélices y su posterior unión cn la otra hélice,
produciéndose así una recombinación genética.
− Diploteno: los dos cromosomas homólogos tienden a separarse.
− Diacinesis: los cromosomas aumentan su concentración.
· Metafase I: la envoltura nuclear y los nucléolos han desaparecido y los bivalentes se disponen en el plano
ecuatorial. Dará lugar a un cromosoma d 2 cromátidas
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· Anafase I: los 2 cromosomas homólogos se separan y migran hacia polos opuestos.
· Telofase I: en unas especies se forma una envoltura nuclear q dura muy poco. En otras pasa directamente a
la profase II.
− 2ª división meiótica: tb comprende 4 fases:
· Profase II: se rompe la envoltura nuclear y se duplican los diplosomas.
· Metafase II: los cromosomas se colocan en la placa ecuatorial.
· Anafase II: las dos cromátidas d cada cromosoma se separan hacia polos distintos.
· Telofase II: los cromosomas se desespralizan y se rodean d una envoltura nuclear, apareciendo 2 núcleos y
posteriormente dividiéndose el citoplasma.
ro cubriendo la superficie celular; mientras q los flagelos sueln aparecer 1 ó 2.
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