La Célula Estructura, características, generalidades Prof. Aurora Ferro La Célula Es la unidad fundamental de toda materia viva, la cual cumple una función determinada en el organismo. Es la unidad morfológica, fisiológica y genética de todo ser vivo. Puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. Características Estructurales Funcionales Individualidad, todas las células están Nutrición. Las células toman sustancias del rodeadas de una envoltura (que puede ser una medio, las transforman de una forma a otra, bicapa lipídica desnuda, en células animales; liberan energía y eliminan productos de una pared de polisacárido, en hongos y desecho, mediante el metabolismo. vegetales. Crecimiento y multiplicación. Diferenciación. Contienen un medio interno acuoso, el Muchas células pueden sufrir cambios de citosol, que forma la mayor parte del volumen forma o función en un proceso llamado celular y en el que están inmersos los diferenciación celular. orgánulos celulares. Señalización. Las células responden a Poseen material genético en forma de ADN, estímulos químicos y físicos tanto del medio el material hereditario de los genes y que externo como de su interior y, en el caso de contiene las instrucciones para el células móviles, hacia determinados estímulos funcionamiento celular, así como ARN, a fin ambientales o en dirección opuesta mediante de que el primero se exprese. un proceso que se denomina quimiotaxis. Tienen enzimas y otras proteínas, que Evolución. A diferencia de las estructuras sustentan, junto con otras biomoléculas, un inanimadas, los organismos unicelulares y metabolismo activo pluricelulares evolucionan. Tipos de células Eucariotas Procariotas No presentan un núcleo definido. Presentan un núcleo definido. El material genético lo constituye una gran molécula de ADN. Presenta membrana celular redondeada por una pared celular externa. El material genético está constituido por el ADN asociado con proteínas en estructuras más complejas llamadas cromosomas. Pueden presentar pared celular como en los vegetales y carecer de ella como en los animales. Comprenden a los protozoos, plantas, hongos y animales. Son aeróbicos. Se reproducen por mitosis y meiosis. Son autótrofos y heterótrofos. Son pluricelulares, con diferenciación de varios tipos de células. Presenta ribosomas. Comprende las bacterias y las algas verde azules. Pueden existir sin oxígeno. Se producen por bipartición. En su mayoría son heterótrofos. Principalmente son unicelulares Tipos de células Tipos de Célula Estructura Celular Cualquiera que sea su forma y tamaño, las células están constituidas por tres partes fundamentales: – Membrana celular – Citoplasma – Núcleo Citoplasma Membrana Celular Orgánulos Núcleo Membrana Celular Funciones La función principal de la membrana plasmática es mantener el medio interno separado del externo. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana endoplasmática una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio. Permite a la célula dividir en secciones los distintos orgánulos y así proteger las reacciones químicas que ocurren en cada uno. Crea una barrera selectivamente permeable en donde solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias. Transporta sustancias de un lugar de la membrana a otro, ejemplo, acumulando sustancias en lugares específicos de la célula que le puedan servir para su metabolismo.. Poseen receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana recibir señales y responder de manera específica. Pared Celular La pared celular protege el contenido de la célula, y da rigidez a ésta, funciona como mediadora en todas las relaciones de la célula con el entorno y actúa como compartimiento celular. Además, en el caso de hongos y plantas, define la estructura y otorga soporte a los tejidos y muchas más partes de la célula. Citoplasma Conformado por Ribosomas Citoesqueleto Lisosomas Citosol Vacuolas Orgánulos Retículo endoplasmático Aparato de Golgi Mitocondria Peroxisomas Citoesqueleto El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos del citosol que ocupa el interior de todas las células animales y vegetales. Adquiere una relevancia especial en las animales, que carecen de pared celular rígida, pues el citoesqueleto mantiene la estructura y la forma de la célula. Actúa como bastidor para la organización de la célula y la fijación de orgánulos y enzimas. También, es responsable de muchos de los movimientos celulares. Citosol Es un medio acuoso con un 85% de agua, donde hay disueltas gran cantidad de moléculas formando una dispersión coloidal. El contenido en agua puede variar, por lo que presenta dos formas físicas con diferente consistencia: la forma de sol (consistencia fluida) y la forma de gel (consistencia viscosa). El citosol actúa como regulador del pH intracelular y en él se realiza la mayoría de las reacciones metabólicas celulares debido a su alto contenido de enzimas. Organelos u Orgánulos Se denomina orgánulos (o también organelas, organelos, organoides o mejor elementos celulares) a las diferentes estructuras contenidas en el citoplasma de las células, principalmente las eucariotas, que tienen una forma determinada. La célula procariota carece de la mayor parte de los orgánulos. Retículo endoplasmático Está constituido por un conjunto de membranas que conforman una red de tubos, canales y vesículas que ocupan todo el citoplasma. Se distinguen dos tipos de retículo endoplasmático: el rugoso o granular y el liso; químicamente está compuesto por lípidos y proteínas, los gránulos que lo forman son de ácido ribonucleico (ARN). Sus funciones son: síntesis y almacenamiento, circulación, transporte y sostén mecánico de la célula. Ribosomas La función de los ribosomas es la síntesis de proteínas. Este es el proceso mediante el cual el mensaje contenido en el ADN nuclear, que ha sido previamente transcrito en un ARN mensajero, es traducido en el citoplasma, juntamente con los ribosomas y los ARN de transferencia que transportan a los aminoácidos, para formar las proteínas celulares y de secreción. Aparato de Golgi El aparato de Golgi se encarga de la modificación, distribución y envío de dichas macromoléculas en la célula. Modifica proteínas y lípidos (grasas) que han sido sintetizados previamente tanto en el retículo endoplasmático rugoso como en el liso y los etiqueta para enviarlos a donde corresponda, fuera o dentro de la célula. Así mismo: Modificación de sustancias sintetizadas en el RER Secreción celular Producción de membrana plasmática Formación de los lisosomas primarios. Formación del acrosoma de los espermios. Mitocondria La principal función de las mitocondrias es la oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs) y la obtención de ATP mediante la fosforilación oxidativa, que es dependiente de la cadena transportadora de electrones; el ATP producido en la mitocondria supone un porcentaje muy alto del ATP sintetizado por la célula. También sirve de almacén de sustancias como iones, agua y algunas partículas como restos de virus y proteínas. Centriolos Son una pareja de tubos que forman parte del citoesqueleto, semejantes a cilindros huecos. Estos son orgánulos que intervienen en la división celular, siendo una pareja de centríolos un diplosoma sólo presente en células animales. Los centríolos se posicionan perpendicularmente entre sí. Lisosomas Son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso y luego empaquetadas por el complejo de Golgi. Se encargan de la digestión celular. Son estructuras esféricas rodeadas de membrana simple. Son bolsas de enzimas que si se liberasen, destruirían toda la célula. Esto implica que la membrana lisosómica debe estar protegida de estas enzimas. Núcleo La principal función del núcleo celular es controlar la expresión genética y mediar en la replicación del ADN durante el ciclo celular. Tiene diferentes funciones que son: En el núcleo se guardan los genes en forma de cromosomas (durante la mitosis) o cromatina (durante la interfase) Organiza los genes en cromosomas lo que permite la división celular Transporta los factores de regulación a través de los poros nucleares Produce mensajes (ARNm) que codifica proteínas. Produce ribosomas en el nucléolo Cromosomas Los cromosomas son estructuras con forma de bastón que llevan el material genético y se encuentran ubicados en el núcleo de las células. Están formados por ADN, ARN y proteínas. En los humanos, cada célula contiene 46 cromosomas dispuestos en 23 pares. Las únicas excepciones son las células sexuales (espermatozoide y óvulo) que contienen 23 cromosomas, pero que al fecundarse crean una célula con una dotación completa de cromosomas, es decir, 46. Vacuola Se clasifican de acuerdo con su función: Vacuolas de reserva: son aquellas que almacenan agua, alimentos, sales, pigmentos, desechos. Vacuolas digestivas: son encargadas de degradar o digerir sustancias. Vacuolas contráctiles: son las encargadas de regular la cantidad de agua en el medio externo. Otras de las funciones es la de la desintegración de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula. Todos los orgánulos celulares, ribosomas, mitocondrias y plastidios pueden ser depositados y degradados en las vacuolas. Debido a su gran actividad digestiva, son comparadas a los orgánulos de las células animales denominados lisosomas. Ejemplo de vacuola Cloroplastos El cloroplasto es el orgánulo donde se realiza la fotosíntesis de los organismos eucariotas autótrofos. El conjunto de reacciones de la fotosíntesis es realizada gracias a todo un complejo de moléculas presentes en el cloroplasto, una en particular, presente en la membrana de los tilacoides, es la responsable de tomar la energía del Sol, es llamada clorofila a. Comparativa de los tipos de Célula