Teoría celular

Citología. Eucariotas. Procariotas. Células vegetales y animales. Fisiología. Estructura

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LA CÉLULA

1º TEORÍA CELULAR

Se define la citología como la sección de la biología dedicada al estudio de la célula. El desarrollo de la citología no hubiera sido posible sin el gran aporte de personalidades como: Leeuwenhoek y Robert Hooke (XVII aprox ) que fueron los principales pioneros.

-Leeuwenhoek-construye el primer microscopio óptico (fundamental ayuda en esta ciencia)

-Hooke - observa por primera vez con el microscopio la disposición celular vegetal (célula-cell en inglés) en una laminilla de corcho.

Sin embargo la base se encuentra en la elaboración de la teoría celular de Schleiden y Schawnn (XIX) y completada por R.Virchov. También debemos destacar al español Santiago Ramón y Cajal con sus aportes en la neurología (XX)

Definición de célula- unidad anatómica, morfológica y funcional de todos los seres vivos que tiene las funciones vitales ( nutrición reproducción y relación)

Principios celulares

-Todos los seres vivos están formados por una o mas células .

-La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos.

-Es la unidad mínima que puede llevar a cabo todas las funciones vitales.

-Toda célula proviene de otra preexistente, la célula de origen .

-Contiene material genético a través del cual las características de la célula madre pasan a la célula hija.

MODELOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR

Se pueden considerar dos modelos de organización celular:

Células procariotas: se caracterizan principalmente por tener material genético (ADN bicatenario ,circular) disperso en el citoplasma ,es decir que carecen de núcleo, por lo que pueden mutar fácilmente .Su único orgánulo son los ribosomas.Corresponden a la primera célula de la evolución celular.

Células eucariotas: posee un núcleo que separa el ADN por una doble membrana del resto del citoplasma celular. Además de este núcleo posee otros orgánulos citoplasmáticos y citoesqueleto. Es la célula más evolucionada.

Diferencias: Orgánulos y estructura

Diferencias: Fisiología

Diferencias: fisiología



3º DIFERENCIAS ENTRE CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL

Orgánulos y estructura

Animal

Vegetal

-Forma redondita generalmente

-Forma cuadrada

-Nucleo centrado

-Núcleo desplazado

-Orgánulos: Citoesqueleto, centriolos, ribosomas, retículo endoplasmático liso y rugoso , Aparato de Golgi, Lisosomas, mitocondrias , núcleo, vacuolas.

-Orgánulos: además de todos los nombrados poseen pared vegetal, vacuolas y cloroplastos.



Fisiología

Animal

Vegetal

-No hace fotosíntesis. Hace respiración

-Hace fotosíntesis y respiración

-Heterótrofas

-Autótrofas

Fuente energética: glucógeno

-Fuente energética : almidón

-Citocinesis por estrangulamiento

-Citocinesis por tabicación

-Peroxisomas-desarrollo de embriones de semillas,

4º EVOLUCIÓN CELULAR

En la sopa primordial los organismo se fueron agrupando en forma de micela (burbujas) en las que atrapaban en su interior 1molécula de ARN y algunas enzimas que hacían una autorreplicación bastante simple (teoría de la autorreplicación de Cooper ) También se formaría un cubierta de fosfolípidos que les rodeaba ,la membrana.

Así aparecería una molécula más compleja denominada protocélula, de la que más tarde surgiría la primera bacteria (muy simple)

Esta hipótesis va a ser formulada por Stanley Miller por medio del experimento que se puede ver en el dibujo en el que va a recrear la situación de la sopa primordial así como la atmósfera en la que se dio.

Otras teorías pueden ser la:

-Endosimbionte de (Margulis ) en la que se explica la aparición de mitocondrias y cloroplastos de los que se dice que eran bacterias que fueron engullidas ,estableciéndose una simbiosis entre ellas y el organismo que las englobó. La relación fue de alimento y protección a cambio de respiración y / o fotosíntesis.

-Autógena en la que se muestra la aparición de las células eucariotas debido a un aumento de tamaño y la aparición de una serie de copartimentos que formarán posteriormente cada uno de los orgánulos celulares eucarióticos.

5º CÉLULA EUCARIOTA

En ella podemos apreciar una serie de zonas diferenciadas

A- MEMBRANA CELULAR O PLASMÁTICA

CONCEPTO- Representa el límite de la célula.

ESTRUCTURA- Está compuesta por lípidos, proteínas y glúcidos.

-LÍPIDOS- Fosfolípidos , glucolípidos y esteroles (colesterol). Al ser anfipáticos se orientan en micelas o bicapas de forma heterogénea.

*Llevan a cabo una serie de movimientos:

-Rotación -Flip-Flop -Difusión lateral

*Proporcionan fluidez/ viscosidad así como permeabilidad que permite llevar a cabo el transporte.

-PROTEÍNAS- Suelen ser globulares. Se clasifican según el lugar que ocupan dentro e la membrana :

*Transmembranales/ Intrínsecas- inmersas en las bicapas lipidicas, las atraviesan y sobresalen de ellas.

*Periféricas/ extrínsecas- se sitúan tanto en el interior como en el exterior, uniéndose a las proteínas transmembranales o a los lípidos de la bicapa .

-GLÚCIDOS- Suelen ser oligosacáridos. Se unen a los lípidos y a las proteínas formándose glucolípidos y glucoproteínas y se distribuyen asimétricamente en el glucocálix ( capa formada en los animales principalmente ,debido a un exceso de glúcidos.

*Contribuyen al reconocimiento celular y relación con otras células, fijando sustancias.

*Protección y viscosidad.

*Propiedades inmunitarias.

La membrana se dispone en forma de mosaico fluido debida a la asimétrica disposición de sus componentes.

Acerca de esta disposición se han desarrollado varios modelos pero el más aceptado es el de Singer y Nicholson: se llama fluida por la disposición de lípidos, glúcidos y proteínas unidos covalentemente >forman la bicapa. Las partes polares de los lípidos se quedan en el exterior y en el interior se sitúan las apolares (parte hidrófoba ) .Esta disposición de los lípidos servirá de red para fijar las proteínas y los glúcidos.

FUNCIÓN-*Transporte >permite el paso o no de sustancias. Barrera de transporte selectivo. Permitido por la fluidez y permeabilidad

*Regulación de la relación con las demás células

FISIOLOGÍA- TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA

La membrana actúa como un filtro selectivo bidireccional que permite el correcto intercambio y relación con el medio externo.

Para filtrar las moléculas necesarias llevará a cabo una serie de mecanismos.

TRANSPORTE DE BAJA MASA

TRANSPORTE PASIVO

No efectúa gasto energético. Se realiza a favor de gradiente (de donde hay menos hacia donde hay más sustancia)

Difusión simple- se realiza para sustancias solubles en la membrana que la atraviesa entre los fosfolípidos y no tiene carga eléctrica. Para aquellas que tiene carga las proteínas canal crean un canal acuoso a través de la membrana por las que discurren.

Difusión facilitada- es propia de moléculas polares (glúcidos, nucleótidos..) a favor de gradiente electroquímico. Es llevada a cabo por las proteínas transportadoras o carriers

que al unirse a la molécula ,esta proteína se transforma y la permiten atravesar la membrana

TRANSPORTE ACTIVO

Se realiza a contragradiente con lo que hay un gasto energético.

El sistema más conocido de este tipo es: la bomba sodio-potasio:

Bomba sodio-potasio-su mecanismo se basa en el contragradiente. Mantiene el exterior lleno de sodio y el interior con potasio. Pero el porcentaje de salida es de 3Na por entrada de 2K.Creándose un diferencial de membrana. Lo hará posible gracias a la enzima ATP-asa que sintetiza ATP para varios usos. Este diferencial se hace imprescindible a la hora de la transmisión del impulso nervioso.

TRANSPORTE DE ELEVADA MASA

ENDOCITOSIS

Las moléculas son captadas por medio de una invaginación membranal que engloba a la partícula. Tras ello se produce la estrangulación y una vesícula que transporta la partícula que tras unirse a un lisosoma permite la degradación de la partícula.

Pinocitosis-se engloban líquidos y partículas disueltas. La vesícula se reviste de clatrina.

Fagocitosis- la partícula corresponde a microorganismo, restos celulares envaginados formándose grandes vesículas revestidas o también llamadas fagosomas.

También aparece la endocitosis mediada por receptor en la cual solo se endocitan sustancias que tengan un receptor específico para ellas en la membrana.

EXOCITOSIS

Mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en vesículas del citoplasma son transportadas hacia el medio extracelular. Pare ello se fusionan la vesícula y la membrana con ayuda del calcio y algunas proteínas.

Cuando se fusionan la zona interna de la membrana de la vesícula se convierta en la zona externa de la membrana plasmática; mientras que la zona externa de la membrana de la vesícula se convierte en la zona interna de la membrana plasmática.

Con este mecanismo se pueden expulsar los desechos.

En las células debe haber un equilibrio entre la endocitosis y la exocitosis.

DIFERENCIACIONES- Para producirse la interacción entre célula y célula aparecen una serie de estructuras que la favorecen y son específicas para ello

8

Procariotas

-Normalmente bacterias, son más pequeños y primeras evolutivamente.

-Carecen de núcleo que separe el ADN

(circular, bicatenario - nucleoide

pequeños fragmentos - plásmidos)

-Pared celular más rígida, presentan una cápsula o glucocáliz. No tiene citoesqueleto.

-Membrana plasmática con repliegues(mesosomas)

-No tiene orgánulos citoplasmáticos excepto ribosomas (de 70s coeficiente de sedimentación)

-Tipos: bacilos, espirilos, vibrios, cocos.

Eucariotas

-Organismos superiores más grandes y muy evolucionados.

- Posee un núcleo con doble membrana que protege el ADN del resto del citoplasma

(ADN formado por asociación de histonas)

- Tiene citoesqueleto.

-Membrana plasmática.

-Gran variedad de orgánulos (de 80s)

-Tipos :animal y vegetal

Procariotas

-Sólo tienen como mecanismo la fermentación (la mayoría de ellos) y fotosíntesis algunos.

-Reproducción: distintos mecanismos

-Tasa elevadas de mutación al no tener núcleo (p ejemplo. Puede incorporar fragmentos de ADN )

-Fijación del nitrógeno.

Estructura célula eucariota

Eucariotas

-Pocas hacen fermentación y algunas (especialmente vegetales) hacen fotosíntesis.

-Mitosis y meiosis.

-No suelen mutar.