Celulas - Eucariotas y Procariotas - Partes

Células Eucariotas y Procariotas

La célula eucariota es más compleja y alcanza mayores niveles de organización al poder construir organismos unicelulares o pluricelulares. La organización eucariota la presentan las protoctistas, los hongos, las plantas y los animales.

Atendiendo a la naturaleza de los seres vivos, las células se dividen en animales y vegetales. Aunque poseen la misma estructura, las células vegetales tienen unos orgánulos característicos (plastos) y una cubierta externa de celulosa (pared celular) que las células animales no presentan

La célula procariota es muy sencilla y se caracteriza por carecer de membrana nuclear, por lo que el núcleo es difuso y el material genético se encuentra libre en el citoplasma. Se trata de células más pequeñas, con un grado de complejidad estructural menor que las eucariotas, y tan sólo constituyen organismos unicelulares, como las bacterias.

Su citoplasma no presenta prácticamente ningún orgánulo y la membrana plasmática posee unos pliegues hacia el interior. En la parte externa se origina una envoltura protectora y resistente, la pared celular, de composición variada, rígida y responsable de la forma de la célula.

Concepto de célula

Es la unidad funcional, estructural, de origen, genética y patológica, de cada uno de los seres vivos que habitan el mundo. Se la considera unidad funcional puesto que cumple funciones vitales, como por ejemplo la respiración. Es estructural porque es la más pequeña porción de vida que forma la estructura de los seres vivos; además da origen a los mismos y a otras células. Otra de sus funciones es la de transmitir los genes; pero no sólo esto, sino que también transmite enfermedades y puede contagiarse de ellas.

Forma y tamaño de las células

El tamaño y la forma de las células depende de sus elementos más periféricos (por ejemplo, la pared, si la hubiere) y de su andamiaje interno (es decir, el citoesqueleto). Además, la competencia por el espacio tisular provoca una morfología característica: por ejemplo, las células vegetales, poliédricas in vivo, tienden a ser esféricas in vitro.²⁰ Incluso pueden existir parámetros químicos sencillos, como los gradientes de concentración de una sal, que determinen la aparición de una forma compleja.

En cuanto al tamaño, la mayoría de las células son microscópicas, es decir, no son observables a simple vista. A pesar de ser muy pequeñas (un milímetro cúbico de sangre puede contener unos cinco millones de células),¹⁵ el tamaño de las células es extremadamente variable. La célula más pequeña observada, en condiciones normales, corresponde a Mycoplasma genitalium, de 0,2 μm, encontrándose cerca del límite teórico de 0,17 μm.²² Existen bacterias con 1 y 2 μm de longitud. Las células humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 μm, óvulos de 150 μm e, incluso, algunas neuronas de en torno a un metro. En las células vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 μm y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 cm (avestruz) de diámetro. Para la viabilidad de la célula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relación superficie-volumen.¹⁶ Puede aumentar considerablemente el volumen de la célula y no así su superficie de intercambio de membrana lo que dificultaría el nivel y regulación de los intercambios de sustancias vitales para la célula.

Respecto de su forma, las células presentan una gran variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o permanente. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmáticas (pseudópodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay células libres que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseen cilios o flagelos, que son estructuras derivadas de un orgánulo celular (el centrosoma) que dota a estas células de movimiento.² De este modo, existen multitud de tipos celulares, relacionados con la función que desempeñan; por ejemplo:

·  Células contráctiles que suelen ser alargadas, como las fibras musculares.

·  Células con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso.

· Células con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias.

· Células cúbicas, prismáticas o aplanadas como las epiteliales que recubren superficies como las losas de un pavimento.

Explique las partes de las células

La célula tiene tres partes fundamentales: estas son la membrana celular, el citoplasma y el núcleo.

La membrana celular es la que regula el paso de sustancias y asimismo su expulsión (come y desecha).

El citoplasma es que contiene a los organelos (que equivalen a los órganos que tenemos en el cuerpo humano), con funciones específicas cada cual. Por dar un ejemplo está el retículo endoplasmático, que en conjunto con el aparato de Golgi, los lisosomas y risosomas, cumplen la función de sintetizar, de madurar y transportar las proteínas necesarias para la protección de las células. Los centriolos por su parte son fundamentales para la reproducción, y la mitrocondria juega su papel en la respiración. Las vacuolas son las encargadas de regular presión de agua en la célula (lo que conocemos como osmosis).

Por otro lado finalmente llegamos al núcleo, que se divide a su vez en 3 partes principales: está la membrana nuclear que protege al material hereditario, el plasma que contiene a los cromosomas, y el nucleolo, donde se almacena el ARN. Todas estas partes en conjunto dirigen los procesos al interior de la célula.

Que son las células animales y explique sus partes, funciones  y composición de cada una de estas partes

La célula animal se diferencia de otras eucariotas, principalmente de las células vegetales, en que carece de pared celular y cloroplastos, y que posee vacuolas más pequeñas. Debido a la ausencia de una pared celular rígida, las células animales pueden adoptar una gran variedad de formas, e incluso una célula fagocitaria puede de hecho rodear y engullir otras estructuras.

Está dividida en:

1.-Membrana Celular: Es el límite externo de la célula formada por fosfolipido y su función es delimitar la célula y controlar lo que sale e ingresa de la célula.

2.-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 celular, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula.

3.-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.

4.-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.

5.-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 y tiene la función de producir algunas sustancias y empaquetarlas en el interior de vesículas.Dichas sustancias pueden ser vertidas al exterior, o bien quedarse dentro de la célula.

6.-Citoplasma: El citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo. Engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos, como se describirá más adelante.

7.- Reticulos Endoplasmaticos (: 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.

8.-Reticulo Endoplasmaticos 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.

9.-Reticulo Endoplasmaticos 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

10.-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.

11.-Núcleo: Es el órgano más conspicuo en casi todas las células animales y vegetales, 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.-la celula animal se parece a la vegetal en ciertos aspectos contenidos 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.

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 idrófilos 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.

Que son las células vegetales y explique sus partes, funciones  y composición de cada una de estas partes

La célula vegetal es la unidad básica, anatómica, fisiológica y de origen de un organismo vegetal. Se caracteriza por poseer Pared celular, Plastidios, Cloroplastos y grandes Vacuolas. Tienen forma rígida, debido a la pared celular y los Cloroplastos son importantes porque a través de ellos, se produce la Fotosíntesis, ya que llevan en su interior un pigmento verde llamado Clorofila, que capta la energía luminosa y la transforma en energía química, quedando almacenada en el alimento que las plantas forman o fabrican y liberan a la atmósfera oxígeno.

Las PARTES u ORGANELOS que forman una Célula VEGETAL son:

- NÚCLEO presenta 2 Membranas que separa el material hereditario del citoplasma y lo protege de posibles agresiones. La Envoltura Nuclear se llama Carioteca. Dentro del Núcleo se encuentran los Cromosomas que lleven en su interior al ADN, que contiene toda la información genética para ser transmitida a sus células hijas. También se encuentra el ARNm, que lleva la información dada por el ADN al Citoplasma, donde se encuentran los otros tipos de ARN: Ribosómico y el de Transferencia.

- NUCLEOLO: Participa en la Síntesis de las subunidades de los Ribosomas.

- CROMOSOMAS: Contienen y controlan el uso del ADN, quien codifica la información necesaria para construir una célula y controlar la actividad celular. Se encuentran dentro del Núcleo celular.

- RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO, que tiene adosados Ribosomas y su función es realizar la Síntesis de Proteínas.

- RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO, que no presenta Ribosomas y su función es realizar la Síntesis de Lípidos.

- APARATO de GOLGI, formado por diferentes cisternas donde se modifican proteínas y lípidos añadiendo los glúcidos necesarios para su buen funcionamiento. 

- VACUOLAS: Poseen una membrana protectora llamada Tonoplasto y es muy grande y a veces única en Células Vegetales. Acumula gran cantidad de agua, desechos y sales como Drusas, Rafidios y Cistolitos.

- PLASTIDIOS: Son Organelos membranosos que sólo están presentes en las plantas y en las algas. Entre los Plastidios se encuentran: Los Amiloplastos (Acumulan gran cantidad de Almidón), Leucoplastos (Plastidos incoloros), Carotenoides (Plastidios que poseen Carotenos), Cromoplastos (Plastidios de colores desde amarillo hasta naranja), Proteinoplastos (Acumulan proteínas), Elaioplastos (Almacenan aceites y grasas).

- LISOSOMAS (Vesículas de degradación). Están provistos de Membrana y son Bolsas o vesículas de enzimas hidrolíticas que intervienen en la degradación de polisacáridos, lípidos y proteínas. Realizan la función de la Digestión celular. Son escasos en Células Vegetales.

- MITOCONDRIAS: Posee doble membrana, en donde la membrana externa es lisa y la interna forma repliegues que no se tocan entre sí y realizan la Respiración Celular con liberación de grandes cantidades de ATP.

- CLOROPLASTOS: Propios de Células Vegetales. Poseen doble membrana: Interna y Externa y realizan la Fotosíntesis, a través de un Pigmento propio en este Organelo llamado Clorofila.

- MEMBRANA PLASMÁTICA: Consta de una bicapa formada por moléculas de fosfolípidos y colesterol que orientan sus colas hidrofóbicas hacia adentro; en el centro de esta bicapa se encuentran proteínas globulares. Su función es la Permeabilidad Selectiva con transporte Activo y Pasivo.

- PARED CELULAR: Organelo propio de células vegetales y cumple la función de protección de la Membrana Plasmática y por el cual ingresan las sustancias a través de sus plasmodesmos o comunicaciones intercelulares. Se compone de Celulosa, Hemicelulosa y Sustancias Pécticas.

- RIBOSOMAS: No están rodeados por membrana y se encargan de realizar la Síntesis de Proteínas.

- CITOPLASMA: Es un gel que sostiene a los organelos celulares y no posee membrana y produce la Ciclosis o movimiento citoplasmático.

- PEROXISOMAS: Intervienen en la degradación del Peróxido de Hidrógeno (agua oxigenada).

- MICROTÚBULOS: Intervienen en la formación del citoesqueleto celular y las fibras del Huso Mitótico, que participan en la división celular.

Que son los retículos endoplasmáticos

Es una red de membranas interconectadas que forman cisternas, tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí, que intervienen en funciones relacionadas con la síntesis proteica, síntesis de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular.

Los retículos se conectan desde el núcleo celular hasta el aparato de Golgi. La cantidad de retículos endoplasmáticos en una célula depende de su actividad celular. El RETICULO ENDOPLASMATICO se puede encontrar en una célula animal, humana o vegetal pero no en una célula procariota o bacteriana.

El retículo endoplasmático liso se encuentra en el citoplasma conectado con el retículo endoplasmático rugoso que se localiza junto al núcleo. Los retículos solo se encuentran en las células eucariotas.

El retículo endoplasmático rugoso tiene esa apariencia debido a los numerosos ribosomas adheridos a sus paredes. Tiene unos sáculos más redondeados que el retículo endoplasmático liso. Está conectado a la envoltura nuclear, a través de cuyos poros pasa el ARN mensajero (ARNm) que es el que lleva el mensaje para la síntesis proteica. 

El retículo endoplasmático liso no tiene ribosomas y participa en el transporte celular entre otras funciones. 

Los retículo endoplasmático rugoso y retículo endoplasmático liso se diferencian, aparte de en la ausencia o presencia de ribosomas,

Que es el núcleo y explique las estructuras del núcleo

Es un orgánulo membranoso que se encuentra en el centro de las células eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas para formar los cromosomas. El conjunto de genes de esos cromosomas se denomina genoma nuclear. La función del núcleo es mantener la integridad de esos genes y controlar las actividades celulares regulando la expresión génica. Por ello se dice que el núcleo es el centro de control de la célula.

Está formado por los siguientes elementos estructurales:

1. LA 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 o lámina nuclear.

 

El origen de la membrana nuclear es el retículo endoplasmático rugoso.

 

La membrana del núcleo 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.

§      Mantener separados los procesos metabólicos de ambos medios.

§      Regular el intercambio de sustancias a través de los poros.

§      La lámina nuclear permite la unión con las fibras de ADN para formar los cromosomas.

 

2. EL NUCLEOPLASMA

El nucleoplasma es el medio interno del núcleo.

 

Es una estructura formada por una dispersión coloidal en forma de gel compuesta por proteínas relacionadas con la síntesis y empaquetamiento de los ácidos nucleicos. También posee nucleótidos, ARN, ADN, agua e iones. Existe en su seno una red una red de proteínas fibrilares similar a las del citoplasma.

 

Su función es ser el seno en el que se produce la síntesis de ARN diferentes y la síntesis del ADN nuclear. Además, con su red de proteínas, evita la formación de nudos en la cromatina.

 

3. EL NUCLEOLO

El nucléolo es una estructura esférica sin membrana que se visualiza en la célula en interfase. Está formado por ARN y proteínas.

Su función fundamental consiste en ser una fábrica de ARN ribosomial, imprescindible para la formación de ribosomas

4. LA CROMATINA

La cromatina es la sustancia fundamental del núcleo celular.

 

Su constitución química es simplemente filamentos de ADN en distintos grados de condensación. Estos filamentos forman ovillos. Existen tantos filamentos como cromosomas presente la célula en el momento de la división celular. La cromatina se forma cuando los cromosomas se descondensan tras la división celular o mitosis.

 

Existen diversos tipos de cromatina según el grado de condensación del ADN. Este ADN se enrolla alrededor de unas proteínas específicas, las histonas, formando los nucleosomas (ocho proteínas histónicas más una fibra de ADN de 200 pares de bases).

Las funciones de la cromatina es:

 

§         Proporcionar la información genética necesaria para que los orgánulos celulares puedan realizar la transcripción y síntesis de proteínas.

§         Conservar y transmitir la información genética contenida en el ADN, duplicando el ADN en la reproducción celular.

 

5. LOS CROMOSOMAS

Los cromosomas son estructuras en forma de bastón que aparecen en el momento de la reproducción celular, en la división del núcleo o citocinesis.

 

Están constituidos químicamente por ADN más histonas puesto que son simplemente cromatina condensada. Su número es constante en todas las células de un individuo pero varía según las especies.

Un cromosoma está formado por dos cromátidas (dos hebras de ADN idénticas) que permanecen unidas por un centrómero. El cromosoma puede presentar constricciones primarias (centrómero) que origina los brazos del cromosoma y secundarias que se producen en los brazos y originan satélites. Alrededor del centrómero existe una estructura proteica, llamada cinetocoro, que organiza los microtúbulos que facilitarán la separación de las dos cromátidas en la división celular.

Según la posición del centrómero los cromosomas se clasifican en:

La función de los cromosomas consiste en facilitar el reparto de la información genética contenida en el ADN de la célula madre a las hijas.

Que son los cromosomas y explique las estructuras del cromosoma

Es cada uno de los pequeños cuerpos en forma de bastoncillos en que se organiza la cromatina del núcleo celular durante las divisiones celulares (mitosis y meiosis). En las células eucariotas y en las arqueas (a diferencia que en las bacterias), el ADN siempre se encontrará en forma de cromatina, es decir asociado fuertemente a unas proteínas denominadas histonas. Este material se encuentra en el núcleo de las células eucariotas y se visualiza como una maraña de hilos delgados. Cuando el núcleo celular comienza el proceso de división (cariocinesis), esa maraña de hilos inicia un fenómeno de condensación progresivo que finaliza en la formación de entidades discretas e independientes: los cromosomas. Por lo tanto, cromatina y cromosoma son dos aspectos morfológicamente distintos de una misma entidad celular.

La estructura de un cromosoma consta de:

-Cromátide: que es la longitud total del cromosoma que contiene una molécula de DNA, siendo dos cromátides en cromosomas metafásicos y una cromátides en cromosomas anafásicos.

-Cromonema: que es la cromátides en su estado temprano de condensación.

-Cromómero: que son engrosamientos del material cromatínico, que se dispone a lo largo del cromonema, a manera de "cuentas de collar".

-Centrómero: que es la estructura que se forma por la constricción primaria que une las hebras de las cromátides. Es el lugar donde convergen los ásteres de microtúbulos del huso acromático.

-Cinetocoro: que es un anillo proteico que se encuentra en el centrómero y es el lugar donde se fijan los ásteres de microtúbulos.

-Cosntricciones secundarias: que son constantes en su posición y tamaño; se distinguien de las cronstricciones primarias porque no hay una desviación angular en los segmentos cromosómicos.

-R.O.N. (región organizadora del nucleólo: que son ciertas constricciones secundarias en las que los genes codifican a los ARNribosómicos e inducen a la formación de nucleólos. En nosotros los seres humanos, éstos se encuentran en el cromosoma 13, 14, 15, 21 y 22. 

-Satélites: que es un cuerpo esférico separado del resto por una constricción secundaria.

Establezca diferencias entre las células eucariotas y procariotas

1 – Las células procariotas suelen tener unos tamaños que varían de 0,2 a 2 micrómetros de diámetro, mientras que las eucariotas tienen de 10 a 100 micrómetros de diámetro.

2 – Otra de las diferencias mas importantes que destacan son las que tienen que ver con el núcleo. Las eucariotas tienen lo que se denomina “núcleo verdadero” en cuyo interior se albergan lisosomas, el complejo de Golgi, el retículo endoplasmático…etc. Mientras que las procariotas carecen de membrana celular, por lo que tienen sus propios orgánulos esparcidos a lo largo de la célula.

3 – Las células procariotas suelen tener flagelos formados por proteínas, así como una pared celular compuesta por aminoácidos y glucosa. En cambio, en las células eucariotas, el flagelo es mucho mas complejo y se forma mediante la añadidura de micro tubos.

4 – Las procariotas, se caracterizan porque su división celular se produce a través de la división binaria y no mediante la mitosis, produciendo únicamente trasferencia de parte del ADN. En cambio, la división celular en organismos con células eucariotas se produce a través de la mitosis, así como la reproducción sexual a través de la meiosis.

5 – Dentro de las células eucariotas, la membrana plasmática contiene esteroles y carbohidratos. Los ribosomas son más grandes, y el ADN mucho más complejo que el de las procariotas. En cambio, en las procariotas, sus membranas carecen de hidratos de carbono y de esteroles y los ribosomas son pequeños.