- Función de la membrana
citoplasmática - Area
citoplásmica - Area
nuclear - Flagelos
- Fimbrias o
pili - Endoesporas
bacterianas
Aproximadamente de 7,5 nm, está compuesta
fundamentalmente de fosfolípidos (20% – 30%) y proteínas
(50% – 70%). Los fosfolípidos forman una bicapa donde se
intercalan las proteínas.
En la bicapa lipídica, la parte polar soluble en H2O
está alineada hacia afuera de la bicapa y la parte no
polar hacia adentro. Estos fosfolípidos de la membrana la
hacen fluída, permitiendo que las proteínas se
muevan alrededor. La mayor parte de las membranas
citoplasmáticas de procariotas no contienen como ocurre en
los eucariotas esteroles tales como el colesterol por lo que son
menos rígidas que las de los eucariotas.
Función de la membrana
citoplasmática:
– Actúa como barrera para la mayor parte de las
moléculas solubles en H2O, siendo mucho más
selectiva que la pared celular.
– Contiene enzimas
biosintéticos que actúan en la producción de energía y síntesis
de la pared celular.
– Las células
bacterianas no contienen orgánulos como las mitocondrias y
cloroplastos de las células
eucariotas; sin embargo, la membrana citoplasmática de
muchas bacterias se
extiende dentro del citoplasma formando unos túbulos que
se llaman mesosomas. Estos mesosomas pueden localizarse cerca de
la membrana citoplasmática o más adentro en el
citoplasma. A estos últimos, los mesosomas centrales, se
une el material nuclear de la célula
y se piensa que intervienen en la replicación del DNA y
división celular. Los mesosomas periféricos parecen estar implicados en la
secreción de ciertos enzimas como son
las penicilinasas que destruyen la penicilina. También
actúan como centros con actividad respiratoria o
fotosintética ya que este sistema de
membranas aumenta la superficie disponible para estas
actividades.
El citoplasma es un fluido que contiene sustancias
disueltas y partículas en suspensión como los
ribosomas. El 80% del citoplasma corresponde a H2O y el resto lo
componen ácidos
nucleicos, proteínas, carbohidratos,
lípidos,
iones orgánicos, compuestos de bajo peso molecular y
partículas. En este fluido espeso ocurren muchas reacciones
químicas tales como la síntesis
del material celular a partir de los nutrientes (anabolismo).
Ribosomas: son unas partículas donde tiene lugar la
síntesis de proteínas. Se encuentran tanto en
procariotas como eucariotas. Sin embargo en las células
bacterianas al no existir sistemas internos
de membranas, los ribosomas se encuentran libres en el citoplasma
o bien asociados a la parte interna de la membrana
citoplasmática. Los ribosomas están compuestos de
un 60% de RNA y un 40% de proteínas. Los ribosomas
bacterianos están formados por dos subunidades de
diferente tamaño: 50 S y 30 S que conjuntamente forman el
ribosoma bacteriano 70 S (S = Svedberg units, unidades de
sedimentación donde influyen el tamaño y la
forma):
– 50 S: RNA 23 S + RNA 5 S + 35 proteínas
– 30 S: RNA 16 S + 21 proteínas
Inclusiones: diferentes tipos de sustancias
químicas pueden acumularse y formar depósitos
insolubles en el citoplasma:
Glóbulos de sulfuro que sirven de reserva
de energía para bacterias que
oxidan el H2S.
Gránulos de volutina o gránulos
metacromáticos que son de polifosfato. Acumulan fosfato
cuando la síntesis de ácidos
nucleicos está impedida. Se tiñen de color
púrpura con azul de metileno y se usan para identificar
ciertas bacterias.
Poly-ß-hidroxibutirato (PHB) es un material
lipídico que actúa como reserva de fuente de
carbono y
energía. Con sudam III se tiñen de negro.
Glucógeno es un polímero de glucosa que se
tiñe rojo con lugol.
Al contrario que los eucariotas, los procariotas no
poseen una membrana que englobe al núcleo. El material
nuclear en una bacteria ocupa la zona central de la célula y
parece estar unido a los mesosomas. Este material nuclear llamado
nucleoide está formado por un único cromosoma
circular. También pueden existir plásmidos que son
elementos extracromosómicos compuestos de DNA.
Son filamentos helicoidales que se extienden desde el
citoplasma a través de la pared celular. Los flagelos son
los responsables de la movilidad de las bacterias en los
líquidos, llegando a velocidades de 100 µm /
segundo, lo que equivale a 3000 veces la longitud de su cuerpo
por minuto. El guepardo, uno de los animales
más veloces, alcanza una velocidad
máxima de 1500 veces la longitud de su cuerpo por
minuto.
Un flagelo consta de tres partes: cuerpo basal, gancho y
filamento. El cuerpo basal que se encuentra dentro de la célula
está compuesto por un cilindro central y varios anillos.
Las bacterias Gram (-) tienen 2 pares de anillos, los exteriores
unidos a la pared celular y los interiores a la membrana
citoplásmica. En las bacterias Gram (+) sólo existe
un par de anillos, uno está en la membrana
citoplasmática y el otro en la pared celular. Los flagelos
funcionan rotando como un sacacorcho lo que permite a la bacteria
moverse en los líquidos. Los anillos del cuerpo basal, a
través de reacciones
químicas que consumen energía, rotan el
flagelo. El filamento está compuesto de moléculas
de una proteína llamada flagelina.
No todas las bacterias tienen flagelos (son raros en los cocos)
pero en aquellas que los poseen (muchos bacilos y espirilos) se
utilizan como criterio de clasificación la posición
y el número de flagelos:
Flagelos polares: monotricos, anfitricos y lofotricos
Flagelos peritricos
Las bacterias móviles se mueven en una dirección u otra por diferentes razones. Su
movimiento
puede ser aleatorio, o bien acercarse o alejarse de algo que hay
en su ambiente como
es buscar luz o alejarse
del calor.
También exhiben quimiotaxis que es un movimiento en
respuesta a productos
químicos del ambiente. Por
ejemplo, las bacterias se acercan hacia niveles altos de
atrayentes como son los nutrientes y se alejan de los niveles
altos de sustancias inhibitorias como es el exceso de
sales.
Son formaciones piliformes, no helicoidales, que no
tienen nada que ver con el movimiento. Suelen ser más
cortos, más delgados y más numerosos que los
flagelos. Si bien surgen del citoplasma, no se conoce que posean
estructuras de
anclaje a la célula.
Están formados por subunidades de una proteína
llamada pilina.
Diferentes tipos de pili están asociados a diferentes
funciones
siendo las más conocidas la adherencia a superficies y la
reproducción sexual de bacterias
(conjugación; paso de plásmidos a través del
pili de una célula a otra).
Algunas especies de bacterias producen formas de
resistencia
llamadas esporas que pueden sobrevivir en condiciones
desfavorables tales como el calor o la
sequía. Estas formas son metabólicamente inactivas,
pero bajo condiciones ambientales apropiadas, pueden germinar
(comenzar a crecer) y llegar a ser células vegetativas
metabólicamente activas las cuales crecen y se
multiplican.
Las esporas que se forman dentro de la célula se llaman
endoesporas, produciéndose una por célula. Existen
distintos tipos según su forma (ovoides, esféricas)
y localización dentro de la célula (centrales,
subterminales y terminales). Son muy comunes en el género
Clostridium y Bacillus. Cuando una endoespora se libera de la
célula madre o esporangio es muy resistente al calor
(varias horas hirviendo en el caso de Clostridium botulinum). Las
causas de la resistencia al
calor parecen ser debidas a que durante la esporulación
ocurre un proceso de
deshidratación por el cual se elimina la mayor parte del
H2O de la espora. A parte, todas las esporas contienen grandes
cantidades de ácido dipicolínico (DPA) que no se
encuentra en las células vegetativas. El DPA en forma de
dipicolinato cálcico supone el 5 – 10% del peso seco de la
endoespora y parece localizarse en la parte central de la
espora.
Las endoesporas bacterianas se usan como protección al
contrario que las esporas fúngicas que se usan para
reproducción.
Célula Animal
Partes:
- Membrana Celular: Es el limite externo de la
célula formada por fosfolipido y su función
es delimitar la célula y controlar lo que sale e ingresa
de la célula. - Mitocondria: diminuta estructura
celular de doble membrana responsable de la conversión
de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato
de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular.
Por esta función
que desempeñan, llamada respiración, se dice que las mitocondrias
son el motor de la
célula. - Cromatina: complejo macromolecular formado por la
asociación de ácido desoxirribonucleico o
ADN y
proteínas básicas, las histonas, que se encuentra
en el núcleo de las células
eucarióticas. - Lisosoma: Saco delimitado por una membrana que se
encuentra en las células con núcleo
(eucarióticas) y contiene enzimas digestivas que
degradan moléculas complejas. Los lisosomas abundan en
las células encargadas de combatir las enfermedades, como los
leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos
celulares. - Aparato de Golgi: Parte diferenciada del
sistema de
membranas en el interior celular, que se encuentra tanto en las
células animales como
en las vegetales. - Citoplasma: El citoplasma comprende todo el volumen de la
célula, salvo el núcleo. Engloba numerosas
estructuras
especializadas y orgánulos, como se describirá
más adelante.
8)Nucleoplasma: El núcleo de las células
eucarióticas es una estructura
discreta que contiene los cromosomas,
recipientes de la dotación genética
de la célula. Está separado del resto de la
célula por una membrana nuclear de doble capa y contiene
un material llamado nucleoplasma. La membrana nuclear está
perforada por poros que permiten el intercambio de material
celular entre nucleoplasma y citoplasma.
10)Núcleo: El órgano más conspicuo
en casi todas las células animales y vegetales es el
núcleo; está rodeado de forma característica por una membrana, es
esférico y mide unas 5 µm de diámetro. Dentro
del núcleo, las moléculas de ADN y
proteínas están organizadas en cromosomas que
suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los
cromosomas están muy retorcidos y enmarañados y es
difícil identificarlos por separado.
12)Nucleolo: Estructura situada dentro del núcleo
celular que interviene en la formación de los ribosomas
(orgánulos celulares encargados de la síntesis de
proteínas). El núcleo celular contiene
típicamente uno o varios nucleolos, que aparecen como
zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular. No
están separados del resto del núcleo por
estructuras de membrana.
13)Centriolos: Cada una de las dos estructuras de forma
cilíndrica que se encuentran en el centro de un
orgánulo de las células eucarióticas
denominado centrosoma. Al par de centriolos se conoce con el
nombre de diplosoma; éstos se disponen perpendicularmente
entre sí.
14)Ribosoma: Corpúsculo celular que
utiliza las instrucciones genéticas contenidas en el
ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias
específicas de aminoácidos y formar así
proteínas. Los ribosomas se encuentran en todas las
células y también dentro de dos estructuras
celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi todos flotan
libremente en el citoplasma (el contenido celular situado fuera
del núcleo), pero muchos están enlazados a redes de túbulos
envueltos en membranas que ocupan toda la masa celular y
constituyen el llamado retículo
endoplasmático.
9-7) Reticulos Endoplasmaticos (RE): También
retículo endoplásmico, extensa red de tubos que fabrican y
transportan materiales
dentro de las células con núcleo (células
eucarióticas). El RE está formado por
túbulos ramificados limitados por membrana y sacos
aplanados que se extienden por todo el citoplasma (contenido
celular externo al núcleo) y se conectan con la doble
membrana que envuelve al núcleo. Hay dos tipos de RE: liso
y rugoso.
9)RE Rugoso: La superficie externa del RE rugoso
está cubierta de diminutas estructuras llamadas ribosomas,
donde se produce la síntesis de proteínas.
Transporta las proteínas producidas en los ribosomas hacia
las regiones celulares en que sean necesarias o hacia el aparato
de Golgi, desde donde se pueden exportar al exterior.
7)RE Liso: El RE liso desempeña varias funciones.
Interviene en la síntesis de casi todos los lípidos
que forman la membrana celular y las otras membranas que rodean
las demás estructuras celulares, como las mitocondrias.
Las células especializadas en el metabolismo de
lípidos, como las hepáticas, suelen tener
más RE liso.
El RE liso también interviene en la
absorción y liberación de calcio para mediar en
algunos tipos de actividad celular. En las células del
músculo esquelético, por ejemplo, la
liberación de calcio por parte del RE activa la
contracción muscular.
15) Membrana Plasmática: La membrana
plasmática de las células eucarióticas es
una estructura dinámica formada por 2 capas de
fosfolípidos en las que se embeben moléculas de
colesterol y proteínas. Los fosfolípidos tienen una
cabeza hidrófila y dos colas hidrófobas. Las dos
capas de fosfolípidos se sitúan con las cabezas
hacia fuera y las colas, enfrentadas, hacia dentro. Es decir, los
grupos
hidrófilos se dirigen hacia la fase acuosa, los de la capa
exterior de la membrana hacia el líquido extracelular y
los de la capa interior hacia el citoplasma.
CELULA ANIMAL: Las estructuras internas de la célula
animal están separadas por membranas. Destacan las
mitocondrias, orgánulos productores de energía,
así como las membranas apiladas del retículo
endoplasmático liso (productor de lípidos) y rugoso
(productor de proteínas). El aparato de Golgi agrupa las
proteínas para exportarlas a través de la membrana
plasmática, mientras que los lisosomas contienen enzimas
que descomponen algunas de las moléculas que penetran en
la célula. La membrana nuclear envuelve el material
genético celular
CELULA VEGETAL: Las células vegetales, así
como las animales, presentan un alto grado de organización, con numerosas estructuras
internas delimitadas por membranas. La membrana nuclear establece
una barrera entre la cromatina (material genético) y el
citoplasma. Las mitocondrias, de interior sinuoso, convierten los
nutrientes en energía que utiliza la planta. A diferencia
de la célula
animal, la vegetal contiene cloroplastos, unos
orgánulos capaces de sintetizar azúcares a partir
de dióxido de carbono,
agua y
luz solar.
Otro rasgo diferenciador es la pared celular, formada por
celulosa rígida, y la vacuola única y llena de
líquido, muy grande en la célula vegetal
CELULA PROCARIOTA:
Las bacterias y otras células
procarióticas carecen casi siempre de muchas de las
estructuras internas propias de las células
eucarióticas. Así, el citoplasma de las
procarióticas está rodeado por una membrana
plasmática y una pared celular (como en las células
vegetales), pero no hay membrana nuclear ni, por tanto,
núcleo diferenciado. Las moléculas circulares de
ADN están en contacto directo con el citoplasma.
Además carecen de mitocondrias, retículo
endoplasmático, cloroplastos y aparato de Golgi. Aunque,
en general, las células procarióticas carecen de
estructuras internas delimitadas por membrana, las
cianobacterias, como la ilustrada aquí, sí
contienen numerosas membranas llamadas tilacoides, que contienen
clorofila y pigmentos fotosintéticos que utilizan para
captar la energía de la luz solar y sintetizar
azúcares.
CELULA EUCARIOTA:
Las estructuras internas de la célula animal
están separadas por membranas. Destacan las mitocondrias,
orgánulos productores de energía, así como
las membranas apiladas del retículo endoplasmático
liso (productor de lípidos) y rugoso (productor de
proteínas). El aparato de Golgi agrupa las
proteínas para exportarlas a través de la membrana
plasmática, mientras que los lisosomas contienen enzimas
que descomponen algunas de las moléculas que penetran en
la célula. La membrana nuclear envuelve el material
genético celular.
CARACTERISTICAS DE LAS CELULAS:
Célula, unidad mínima de un organismo
capaz de actuar de manera autónoma. Todos los organismos
vivos están formados por células, y en general se
acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al
menos de una célula. Algunos organismos
microscópicos, como bacterias y protozoos, son
células únicas, mientras que los animales y
plantas
están formados por muchos millones de células
organizadas en tejidos y
órganos. Aunque los virus y los
extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de
la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad
de crecimiento y reproducción propios de las
células y, por tanto, no se consideran seres vivos. La
biología
estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que
cooperan entre sí para constituir organismos muy
complejos, como el ser humano. Para poder
comprender cómo funciona el cuerpo humano
sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en
caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células
que lo constituyen.
Características generales de las
células
Hay células de formas y tamaños muy variados.
Algunas de las células bacterianas más
pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una
micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de
metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las
células nerviosas, corpúsculos de forma compleja
con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios
metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un
ejemplo espectacular). Casi todas las células vegetales
tienen entre 20 y 30 µm de longitud, forma poligonal y
pared celular rígida. Las células de los tejidos animales
suelen ser compactas, entre 10 y 20 µm de diámetro y
con una membrana superficial deformable y casi siempre muy
plegada.
Pese a las muchas diferencias de aspecto y función, todas
las células están envueltas en una membrana
-llamada membrana plasmática- que encierra una sustancia
rica en agua llamada
citoplasma. En el interior de las células tienen lugar
numerosas reacciones químicas que les permiten crecer,
producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas
reacciones se llama metabolismo
(término que proviene de una palabra griega que significa
cambi
o). Todas las células contienen información hereditaria codificada en
moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta
información dirige la actividad de la
célula y asegura la reproducción y el paso de los
caracteres a la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes
(entre ellas muchas moléculas idénticas o casi
idénticas) demuestran que hay una relación
evolutiva entre las células actuales y las primeras que
aparecieron sobre la
Tierra.
todas las membranas celulares bioenergéticamente
competentes contienen sistemas de
transporte
electrónico implicados en diversas funciones
metabólicas de importancia. Conceptualmente, todas ellas
son similares y su funcionamiento puede ser explicado en un marco
de referencia general en el que queda de manifiesto la
excepcional importancia de las reacciones de
oxido-reducción que tienen lugar en las
membranas.
PARED CELULAR
Es un componente típico de las células
eucarióticas vegetales y fúngicas. Entre las
Embriófitas, las únicas células que no la
tienen son los gametos masculinos y a veces los gametos
femeninos. En las células vivas las paredes tienen un
papel
importante en actividades como absorción,
transpiración, traslocación, secreción y
reacciones de reconocimiento, como en los casos de
germinación de tubos polínicos y defensa contra
bacterias u otros patógenos. Son persistentes y se
preservan bien, por lo cual se pueden estudiar fácilmente
en plantas secas y
también en los fósiles. Inclusive en células
muertas son funcionales las paredes celulares: en los árboles, la mayor parte de la madera y la
corteza está formada sólo de paredes celulares, ya
que el protoplasto muere y degenera.
En la corteza las paredes celulares contienen materiales que
protegen las células subyacentes de la desecación.
En la madera las
paredes celulares son gruesas y rígidas y sirven como
soporte mecánico de los órganos vegetales.
Mario Andres osorio