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ÍNDICE
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9. Orgánulos celulares y su función 1. Las envolturas celulares 1. Membrana plasmática 2. Matriz extracelular 3. Pared celular 2. Citoplasma 3. Citoesqueleto 4. Núcleo celular 1. Nucleolo 5. Ribosomas 6. Vesículas 7. Retículo endoplasmático 8. Aparato de Golgi 9. Mitocondria 10. Vacuola 11. Cloroplasto 12. Lisosomas 13. Peroxisomas y glioxisomas 14. Centrosoma 10. Diferencias entre células eucariotas 1. Animaciones 11. Ideas fundamentales 12. Prácticas 13. Vídeos 14. Otras presentaciones 15. Cuestiones 16. Repaso |
1. ESQUEMAS
2. PRESENTACIONES
3. IMÁGENES DE ORGÁNULOS CELULARES
Imágen célula procariota 2 3
Imágen célula eucariota animal 2 3
Imágen célula eucariota vegetal 2 3
4. CONTENIDOS ANIMADOS
5. EL ORIGEN DE LA VIDA:
Para explicar el origen de la vida, se suele aceptar la teoría de la sopa primitiva. Esta teoría describe como la vida se debió originar en los océanos, donde se dieron las condiciones adecuadas para que aparecieran moléculas sencillas en el agua y éstas se unieran formando compuestos más complejos en una especie de sopa o caldo. Estas moléculas entre las cuales estaban: proteínas, ácidos, azúcares, sales, grasas... se fueron más tarde uniendo en estructuras que fueron ensayos de lo que más tarde darían las células. Estos ensayos como esferas llenas de moléculas se llamaron coacervados. El autor de esta teoría fue Oparin pero muchos años más tarde ha sido comprobada en el laboratorio por otros científicos como Miller, Urey y Juan Oró.
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6. FUNCIONES VITALES
Las funciones, que caracterizan a los seres vivos y los diferencian de la materia inanimada, son la nutrición, la relación y la reproducción.
6.1. Función de nutrición
Es una función básica que permite a los seres vivos incorporar materia para crecer y renovar las estructuras dañadas y obtener energía para realizar todas las actividades vitales.
La nutrición de los seres vivos puede ser de dos tipos: 
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6.2. Función de relación
Es la capacidad que tienen los seres vivos de percibir información del medio externo y de su propio organismo y originar una respuesta para adaptarse a los posibles cambios que se hayan producido en ellos.
La temperatura, la humedad, la luz, el hambre, la sed, el alimento, los depredadores, etc., pueden variar con relativa frecuencia. Estas variaciones en las condiciones del medio externo o del propio organismo se denominanestímulos. Los estímulos son captados y el organismo produce una respuesta para adaptarse a esa variación.
Si la respuesta es de acercamiento al estímulo, hablamos de tactismo positivo y si la respuesta es de alejamiento, lo llamamos tactismo negativo. En todos los casos, este proceso tiene lugar en tres pasos:
- Recepción del estímulo. Se realiza mediante estructuras u órganos especializados; en el caso de los animales, a través de los sentidos y receptores internos. En el caso de las plantas, a través de receptores externos e internos mucho más sencillos.
- Integración de la información. La información es procesada y se elabora una respuesta. En los animales, este proceso lo realiza el sistema nervioso y las hormonas* ; en las plantas, la integración se realiza mediante siempre por hormonas*.
- Ejecución de la respuesta. Es rápida en los animales y se realiza mediante movimientos ejecutados por los músculos y cambios fisiológicos realizados por hormonas . En las plantas, las respuestas son muy lentas y se denominan tropismos*, nastias* y fotoperíodo*.
*hormonas: son sustancias químicas que secretan los organismos ante un estímulo.
*tropismos: movimientos de una planta, generalmente de crecimiento, ante un estímulo externo, el cual determina la dirección de este. Por ejemplo, el crecimiento de la raíz siguiendo la gravedad, el del tallo buscando la luz, etc.
*nastias: movimientos de las plantas ante estímulos externos como la luz, el calor, etc. El movimiento no se realiza en una dirección determinada. Son ejemplos el cierre de pétalos de una planta, el cierre de las hojas al tocarlas, etc.
*fotoperíodo: horas de luz necesarias para que la planta florezca, deje caer las hojas, etc.
Es la capacidad que tienen los seres vivos para formar nuevos indivíduos semejantes a ellos. La función de reproducción es capital para mantener la vida, ya que los organismos se alteran y dañan con el tiempo y mueren.
La reproducción puede ser:
Tipo de reproducción asexual en los organismos pluricelulares. Básicamente consiste en un fragmento del progenitor que crece y da lugar a un nuevo individuo. Se distingue la reproducción poresquejes en el geranio, por tubérculos en la patata, por bulbos en la cebolla y por escisión o por gemaciónen los pólipos.
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7. LA CÉLULA
En 1665, el naturalista inglés Robert Hooke observó una fina lámina de corcho con un microscopio muy básico y distinguió en ella unas celdillas o huecos a las que denominó células. Sin embargo, realmente estaba observando las paredes celulares de células muertas, cuyo interior estaba vacío.
Poco después, en 1674, el holandés Antón van Leeuwenhoek construyó un microscopio rudimentario, de una sola lente, con el que observó gotas de agua, sangre, esperma, etc. Describió con gran detalle los seres y las células que observó, a los que denominó «animáculos».
Posteriores avances en el desarrollo del microscópico y diversas investigaciones llevaron a la conclusión de que las células no estaban vacías y que en su interior se podían observar estructuras.
De esta manera se establecieron:
7.1. Los principios de la teoría celular:
7.1. Los principios de la teoría celular:
- Todos los seres vivos estamos constituidos por unidades básicas denominadas células.
- La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos, ya que todos los seres vivos estamos formados por células y a través de ellas realizamos las funciones vitales.
- Todas las células proceden, por división, de otras células.
- La célula es la portadora y transmisora de la información genética.
7.2. El Microscopio
El microscopio es un instrumento que consta de dos lentes, ocular y objetivo, que permiten ampliar la imagen de la célula para hacerla visible al ojo humano.
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8. TIPOS DE CÉLULAS
La célula. Es la estructura viva más sencilla que se conoce, es decir que es capaz de realizar las tres funciones vitales, que son nutrirse, relacionarse y reproducirse. Consta de dos partes que son la membrana plasmática y el citoplasma.
- Membrana plasmática. Es la capa que delimita la célula. Regula la entrada y salida de sustancias.
- Citoplasma. Es el contenido de la célula. En él se puede diferenciar un medio líquido denominadoplasma o citosol y una serie de estructuras denominadas orgánulos celulares. Los principales son los ribosomas, las vacuolas, las mitocondrias, el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi y, sólo en las células que hacen la fotosíntesis, también los cloroplastos.
En el interior de la célula hay una o más moléculas de una sustancia denominada ADN. Se trata de unas moléculas muy alargadas, tan largas que tienen el aspecto de un hilo de coser, que contienen lainformación genética, es decir la información de como es y como funciona la célula. Una copia de estas moléculas se pasa a cada una de las células hijas para que puedan existir. Según que las moléculas de ADN estén dispersas en el citosol o rodeades de una membrana especial formando una estructura denominada núcleo, se diferencian dos tipos de células: las procariotas y las eucariotas.
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8.1. Células procariotas. Son las células que no tienen núcleo, es decir son las que presentan su ADN más o menos condensado en una región del citoplasma pero sin estar rodeado de una membrana. El ejemplo más importante de células procariotas son las bacterias. Son células muy sencillas, sus orgánulos prácticamente sólo son los ribosomas, los mesosomes (unos orgánulos exclusivos de estas células) y algunas también tienen unos flagelos muy sencillos.
- El ADN se encuentra libre y disperso por el citoplasma.
- No tienen orgánulos celulares como las mitocondrias, cloroplastos, aparato de Golgi, retículo, etc.
- Carecen de citoesqueleto y no tienen movilidad intracelular.
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La célula eucariota. Es puede definir como una estructura biológica constituida por tres partes denominadas membrana plasmática, citoplasma y núcleo , y que es capaz de realizar las tres funciones vitales. La célula eucariota es la unidad estructural y funcional de todos los organismos pluricelulares. Presenta formas y tamaños muy diferentes. Generalmente tienen una medida de unos unos 0,020 mm, pero algunas células eucariotas, como la yemadel huevo de gallina, tienen más de un centímetro de diámetro
9. ORGÁNULOS CELULARES Y SU FUNCIÓN
9.1. Las envolturas celulares
Las envolturas celulares son capas que separan el medio interno del exterior. Son: la membrana plasmática, que poseen todas las células (eucariotas y procariotas) y las membranas de secreción (que pueden faltar). Son membranas de secreción: la matriz extracelular (de animales), la pared vegetal (de vegetales) y la pared bacteriana (en bacterias).
9.1.1. Membrana Plasmática:
La membrana plasmática es una delgada lámina de 75 Å que envuelve a la célula y la separa del medio externo. Puede variar su forma permitiendo movimientos y desplazamientos de la célula.
Su estructura es igual en todas las células y en todos los orgánulos citoplasmáticos, por lo que se llama membrana unitaria. Según Singer y Nicholson (1972) es una bicapa lipídica, asociada con moléculas de proteínas, formando la estructura de mosaico fluido.
Posee una composición química de 52% de proteínas, 40% de lípidos y 8% de azúcares
La función es fundamentalmente mantener estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, moléculas y elementos, mantener la diferencia de potencial iónico, haciendo que el medio interno esté cargado negativamente y realizar los procesos de endocitosis y exocitosis.
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9.1.2. Matriz extracelular:
El glucocálix (conjunto de cadenas de oligosacáridos) aparece en la cara externa de la membrana celular de muchas células animales. Tiene funciones de reconocimiento celular indispensables para la fecundación, reconocimiento de la célula a parasitar de virus y bacterias, adhesión de células para formación de tejidos y recepción de antígenos específicos para cada célula.
Su estructura consiste en una fina red de fibras de proteína inmersa en una estructura gelatinosa de glucoproteínas hidratadas, la sustancia fundamental amorfa.
En su composición química hay fundamentalmente: colágeno, elastina, fibronectina, glucoproteínas.
La función es primordialmente servir de unión y nexo en los tejidos conectivos, cartilaginoso y conjuntivo. Puede acumular sales, originando tejido óseo o quitina y dando lugar a exoesqueletos.
9.1.3. Pared celular:
La pared celular es una envoltura gruesa y rígida que rodea a las células vegetales.
Su composición química es fundamentalmente celulosa que, segregada por la propia célula, se dispone en capas superpuestas. Es un exoesqueleto que perdura aún después de muerta la célula. Es un buen tejido de sostén y permite a los vegetales alcanzar gran altura.
Su estructura se basa en una red de fibras de celulosa y una matriz (con agua, sales, hemicelulosa y pectina). La matriz puede impregnarse de lignina, suberina, cutina, taninos y sustancias minerales.
Tiene como función dar rigidez a la célula e impedir su ruptura, que sería muy fácil de no existir esta pared, debido a que en el citoplasma existe una elevada concentración de moléculas que origina una corriente de agua hacia el interior celular, hinchando la célula. Si no existiera la pared, la célula reventaría.
9.2. El citoplasma
El citoplasma es el espacio celular comprendido entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Está constituido por el citosol, el citoesqueleto y los orgánulos celulares.
El citosol (también llamado hialoplasma) es el medio interno del citoplasma. En él flotan el citoesqueleto y los ribosomas.
Está formado por un 85% de agua con un gran contenido de sustancias dispersas en él de forma coloidal (prótidos, lípidos, glúcidos, ácidos nucleicos y nucleótidos así como sales disueltas.
Entre sus funciones destacan la realización, gracias a los ribosomas y la síntesis de proteínas, con los aminoácidos disueltos en el citosol. Estas proteínas quedan en el citosol (enzimas, proteínas de reserva energética o proteínas que formarán el citoesqueleto). En él se produce una ingente cantidad de reacciones metabólicas importantes: glucólisis, gluconeogénesis, fermentación láctica, etc.
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9.3. El citoesqueleto
Aparece en todas las células eucariotas.
La composición química es una red de fibras de proteína (microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos).
Sus funciones son mantener la forma de la célula, formar pseudópodos, contraer las fibras musculares, transportar y organizar los orgánulos celulares
9.4. Núcleo celular
El núcleo es una estructura constituida por una doble membrana, denominada envoltura nuclear que rodea al ADN de la célula separándolo del citoplasma. El medio interno se denomina nucleoplasma y en él están sumergidas, más o menos condensadas, las fibras de ADN que se llaman cromatina y corpúsculos formados por ARN conocidos comonucléolos.
Envoltura nuclear.
La envoltura nuclear presenta una estructura basada en una doble membrana. Entre la membrana externa e interna de esa envoltura existe un espacio intermembranal, llamado espacio perinuclear. Bajo la membrana interna existe una capa de proteínas fibrilares llamada lámina fibrosa. El origen de la membrana nuclear es el retículo endoplasmático. Presenta una serie de poros que comunican ambos sistemas. Estos poros tienen una compleja estructura basada en la organización de una serie de proteínas que forman el complejo del poro nuclear.
Las funciones de esta envoltura son: separar al citoplasma del nucleoplasma, y mantener separados los procesos metabólicos de ambos medios. Además regula el intercambio de sustancias a través de los poros y la lámina nuclear permite la unión con las fibras de ADN para formar los cromosomas.
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9.5. Nucléolo
Los ribosomas son estructuras globulares, carentes de membrana. Están formados químicamente por varias proteínas asociadas a ARN ribosomico procedente del nucléolo. Pueden encontrarse libres en el citoplasma o adheridos a las membranas del retículo endoplasmático. Unas proteínas (riboforinas) sirven de nexo entre ambas estructuras.
Su estructura es sencilla: dos subunidades (una mayor o otra menor) de diferente coeficiente de sedimentación.
Su función consiste únicamente en ser el orgánulo lector del ARN mensajero, con órdenes de ensamblar los aminoácidos que formarán la proteína. Son orgánulos sintetizadores de proteínas.
9.7. Vesículas
El retículo endoplasmático es un sistema membranoso cuya estructura consiste en una red de sáculos aplanados o cisternas, sáculos globosos o vesículas y túbulos sinuosos que se extienden por todo el citoplasma y comunican con la membrana nuclear externa. Dentro de esos sacos aplanados existe un espacio llamado lúmen que almacena las sustancias. Existen dos clases de retículo endoplasmático: R.E. rugoso (con ribosomas adheridos) y R.E. liso (libres de ribosomas asociados).
Su función primordial es la síntesis de proteínas, la síntesis de lípidos constituyentes de membrana y la participación en procesos de detoxificación de la célula.
Las funciones de esta envoltura son: separar al citoplasma del nucleoplasma, y mantener separados los procesos metabólicos de ambos medios. Además regula el intercambio de sustancias a través de los poros y la lámina nuclear permite la unión con las fibras de ADN para formar los cromosomas.
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9.5. Nucléolo
Se encuentra en el interior del núcleo. La mayor parte de
las células tienen uno o más nucleolos, están formados por proteínas y ADN
ribosómico (ADNr). El ADNr es un componente fundamental ya que es utilizado
como molde para la trascripción del ARN ribosómico para incorporarlo a nuevos
ribosomas.
La función principal del nucleolo es la producción y
ensamblaje de los componentes ribosómicos.
Citoplasma
Es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota,
se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática. Consiste en una
emulsión coloidal muy fina de aspecto granuloso, el citosol o hialoplasma, y en
una diversidad de orgánulos celulares que desempeñan diferentes funciones.
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9.6. Ribosoma
Su estructura es sencilla: dos subunidades (una mayor o otra menor) de diferente coeficiente de sedimentación.
Su función consiste únicamente en ser el orgánulo lector del ARN mensajero, con órdenes de ensamblar los aminoácidos que formarán la proteína. Son orgánulos sintetizadores de proteínas.
9.7. Vesículas
Las vesículas almacenan, transportan o digieren productos y
residuos celulares. Son una herramienta fundamental de la célula para la
organización del metabolismo. Muchas vesículas se crean en el aparato de Golgi,
pero también en el retículo endoplasmático, o se forman a partir de partes de
la membrana plasmática.
9.8. Retículo endoplasmático
El retículo endoplasmático es un sistema membranoso cuya estructura consiste en una red de sáculos aplanados o cisternas, sáculos globosos o vesículas y túbulos sinuosos que se extienden por todo el citoplasma y comunican con la membrana nuclear externa. Dentro de esos sacos aplanados existe un espacio llamado lúmen que almacena las sustancias. Existen dos clases de retículo endoplasmático: R.E. rugoso (con ribosomas adheridos) y R.E. liso (libres de ribosomas asociados).
Su función primordial es la síntesis de proteínas, la síntesis de lípidos constituyentes de membrana y la participación en procesos de detoxificación de la célula.
9.9. Aparato de Golgi
Las funciones del Ap. De Golgi son diversas: desempeña un papel organizador dentro de la célula, participa en el transporte, maduración, clasificación y distribución de proteínas, termina la glucosilación de lípidos y proteínas y sintetiza mucopolisacáridos de la matriz extracelular de células animales y sustancias como pectina, celulosa y hemicelulosa que forman la pared de las vegetales.
9.10. Mitocondria
Estructura: son orgánulos polimorfos, esféricos o como bastoncillos. Poseen una doble membrana (externa e interna), separada por un espacio intermembranoso. La membrana interior se pliega y produce unas crestas mitocondriales. En el interior de la mitocondria existe un gel llamado matriz mitocondrial. En la membrana interna, en las crestas mitocondriales, se sitúan las ATP sintetasas. En su interior posee un cromosoma independiente de el que posee el núcleo celular.
Funciones: realizan la respiración celular o mitocondrial; en la matriz se efectúa el ciclo de Krebs, la oxidación de los ácidos grasos, la biosíntesis de proteínas en los ribosomas y la duplicación del ADN mitocondrial.
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9.11. Vacuola
Se forman a partir del retículo endoplasmático, del aparato de Golgi o de invaginaciones de la membrana plasmática. En animales suelen ser pequeñas y se llaman vesículas. En vegetales son muy grandes y se llaman tonoplastos que pueden llegar a formar hasta un 50-90% del volumen celular.
Sus funciones son: acumular agua aumentando el volumen de la célula sin aumentar el tamaño del citoplasma ni su salinidad; almacenar sustancias energéticas, tóxicas, venenos, sustancias de desecho, etc. Constituyen el medio de transporte de sustancias entre orgánulos del sistema endomembranoso. En células animales existen además vacuolas fagocíticas, pinnocíticas y pulsátiles.
Entre las inclusiones, las funciones más importantes son almacenar resinas o látex.
9.12. Cloroplastos
Los cloroplastos son orgánulos típicos y exclusivos de las células vegetales que poseen clorofila. Por ellos las plantas son capaces de realizar el proceso de fotosíntesis, proceso que transforma la energía luminosa en energía química contenida en las moléculas de ATP. Como las mitocondrias, también producen energía.
Estructura: son polimorfos y de color verde por la acumulación de clorofila. Su forma más frecuente es lenticular, ovoide o esférico. También presenta una doble membrana (externa e interna) y entre ellas un espacio intermembranoso. El interior se rellena por un gel llamado estroma. Presenta un ADN independiente del núcleo y plastorribosomas. Inmersos en el estroma existen unos sacos aplanados llamados tilacoides o lamelas cuyo interior se llama lúmen. Los tilacoides pueden extenderse por todo el estroma o apilarse formando paquetes llamados grana. En la membrana de los grana o tilacoides se ubican los sistemas enzimáticos que captan la energía del sol y efectúan el transporte de electrones para formar ATP.
Función: la más importante es la realización de la fotosíntesis en la que, aparte de la transformación energética, existe una transformación de materia inorgánica a orgánica, utilizando el ATP sintetizado a partir de la luz solar. En el cloroplasto se produce la fase luminosa y oscura de la fotosíntesis además de la biosíntesis de proteínas y la duplicación de su propio ADN.
ANIMACIONES
9.13. Lisosoma
Tienen una estructura muy sencilla, basada fundamentalmente en una membrana plasmática que almacena en su interior las proteínas. La cara interior de la membrana está muy glucosilada para impedir el ataque de las propias enzimas de su contenido interno.
Su función consiste en realizar la digestión de la materia orgánica, rompiendo enlaces fosfoestéricos y liberando grupos fosfato con su enzima principal la fosfatasa ácida. Necesitan un Ph de entre 3-6 por lo tanto meten protones hacia su interior gastando ATP.
9.14. Peroxisomas y glioxisomas
Los peroxisomas son orgánulos similares a los lisosomas pero que contienen, en vez de hidrolasas, enzimas oxidasas como la peroxidasa y la catalasa. Su función es participar en reacciones metabólicas de oxidación como las de las mitocondrias; sibn embargo, en los peroxisomas la energía resultante se disipa en forma de calor y no de energía de síntesis de ATP.
Los glioxisomas son una clase de peroxisomas que sólo existen en células vegetales. Poseen enzimas del ciclo del ácido glioxílico que es una variante del ciclo de Krebs de las mitocondrias que permite sintetizar azúcares a partir de grasas. Es indispensable en semillas en germinación.
9.15. El centrosoma
La estructura consta de una zona interior donde aparece el diplosoma, formado por dos centríolos dispuestos perpendicularmente entre sí. Este diplosoma está inmerso en un material pericentriolar que es el centro organizador de microtúbulos. Así en él se disponen microtúbulos que parten radialmente y que se llaman aster. Cada centríolo consta de 9 grupos de 3 microtúbulos que forman un cilindro. Este cilindro se mantiene gracias a unas proteínas que unen los tripletes.
Su función es organizar los microtúbulos. De él se derivan estructuras de movimiento como cilios y flagelos y forma el huso acromático que facilita la separación de las cromátidas en la mitosis.
10. DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES.
Las principales son:
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10.1. Células animales o heterótrofas: Se caracterizan por no presentar membrana de secreción o, si la presentan, nunca es de celulosa, por tener vacuolas muy pequeñas, por la carencia de cloroplastos y por presentar centrosoma, un orgánulo relacionado con la presencia de cilios y de flagelos.
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11. IDEAS FUNDAMENTALES
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12. PRÁCTICAS
Microscopio
13. VÍDEOS
OTROS VÍDEOS: 20 21 22 23 24
14. OTRAS PRESENTACIONES
Orgánulos célula animal
Orgánulos célula vegetal
Organización celular
Estructuras celulares
Estructuras celulares 2
Organización pluricelula
La célula. Teoría celular
La célula
Organización celular
Organización celular
División celular
Microscopios
15. CUESTIONES
Célula 1
Célula 2
Célula 3
Célula 4
Dibujos células 2
16. REPASO 2 3 6 2 6 9
REPRESENTACIONES GRÁFICAS
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