![3.3.2 Citoesqueleto
El citoesqueleto es un orgánulo y también es un entramado tridimensional
de proteínas que provee soporte interno en las células eucariotas, organiza las
estructuras internas e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y división
celular. En las células eucariotas, consta de filamentos de actina, filamentos
intermedios, microtúbulos y septinas mientras que en las procariotas está
constituido principalmente por las proteínas estructurales FtsZ y MreB. El
citoesqueleto es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula, facilita
la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los flagelos), y desempeña
un importante papel tanto en el tráfico intracelular (por ejemplo, los movimientos
de vesículas y orgánulos) y en la división celular.
Tras el descubrimiento del citoesqueleto por el biólogo Keith Porter a principios de
los años 80, el Dr. Donald Ingber consideró que, desde un punto de vista mecánico,
la célula se comportaba de manera similar a estructuras arquitectónicas
denominadas estructuras de tensegridad.[cita requerida]
La evolución del citoesqueleto ha sido un motivo de estudio actual, a partir de éste
enfoque se ha propuesto un modelo de evolución rápida conocido como el modelo
de "complejidad temprana". Este modelo propone que a través de procesos de
diversificación y especialización de moléculas ancestrales del citoesqueleto (proto-
actina y proto-tubulina), se incrementó la complejidad del sistema en el último
ancestro común de los eucariontes (LECA, por sus siglas en inglés "last eucaryotic
common ancestor"). El incremento de complejidad en el LECA se produjo por un
aumento en la cantidad de proteínas que conforman a cada uno de los filamentos,
así como por la aparición de un gran número de proteínas motoras y accesorias.
3.3.3.1 Retículo endoplasmático
El retículo endoplasmático o endoplásmico es un orgánulo distribuido por todo el
citoplasma de una célula eucariota, la cual se representa como un complejo
sistemas de membranas celulares dispuestas en forma de sacos aplanados y
túbulos que están interconectados entre sí compartiendo el mismo espacio interno.
Sus membranas se continúan con la envuelta nuclear y se pueden extender hasta
las proximidades de la membrana plasmática, llegando a representar más de la
mitad de las membranas de una célula. Debido a que los ácidos grasos que las
componen suelen ser más cortos y eficientes, son más delgadas que las demás.1
El retículo organiza sus membranas en regiones o dominios que realizan diferentes
funciones. Los dos dominios más fáciles de distinguir son el retículo endoplasmático
rugoso, con sus membranas formando túbulos más o menos rectos, a veces
cisternas aplanadas, y con numerosos ribosomas asociados, y el retículo
endoplasmático liso, sin ribosomas asociados y con membranas organizadas
formando túbulos muy curvados e irregulares.1](https://image.slidesharecdn.com/trabajodezulma-170614153015/85/celulas-y-sus-partes-13-320.jpg)
celulas y sus partes
- 1. 1. Procariotas y Eucariotas Uno de los avances más considerables de la Biología ha sido el descubrimiento de las profundas diferenciasentre losorganismos celularesy acelulares(virus) y a nivel celular las diferencias entre células con y sin núcleo. Los términos Procariotas y Eucariota se deben a E. Chatton y se empezaron a usar a principios de 1950. La principal diferencia radica en que en los Procariotas el material genético no está separado del citoplasma y los Eucariotas presentan el material genético está organizado en cromosomas rodeados por una membrana que los separa del citoplasma. PROCARIOTAS EUCARIOTAS ADN localizado en una región: Nucleoide, no rodeada por una membrana. Núcleo rodeado por una membrana. Material genético fragmentado en cromosomas formados por ADN y proteínas. Células pequeñas 1-10 µm Por lo general células grandes, (10-100 µm), Algunos son microbios, la mayoría son organismos grandes. División celular directa, principalmente por fisión binaria. No hay centríolos, huso mitótico ni microtúbulos. Sistemas sexuales escasos, si existe intercambio sexual se da por transferencia de un donador a un receptor. División celular por mitosis, presenta huso mitótico, o alguna forma de ordenación de microtúbulos. Sistemas sexuales frecuentes. Alternancia de fases haploides y diploides mediante Meiosis y Fecundación Escasas formas multicelulares Ausencia de desarrollo de tejidos Los organismos multicelulares muestran desarrollo de tejidos Formas anaerobias estrictas, facultativas, microarerofílicas y aerobias Casi exclusivamente aerobias Ausencia de mitocondrias: las enzimas para la oxidación de Las enzimas están en las mitocondrias
- 2. moléculas orgánicas están ligadas a las membranas Flagelos simples formados por la proteína flagelina Flagelos compuestos, (9+2) formados por tubulina y otras proteínas En especies fotosintéticas, las enzimas necesarias están ligadas a las membranas. Exitencia de fotosíntesis aerobia y anaerobia, con productos finales como azufre, sulfato y Oxígeno Las enzimas para la fotosíntesis se empaquetan en los cloroplastos. La célula procariota es sin duda la más primitiva, conociéndose registros fósiles del Precámbrico, hace más de 3.000 millones de años. A pesar de su estructura muy sencilla , han sobrevivido gracias a la plasticidad de su fisiología, que le permite ocupar ambientes donde no sobreviven las eucariotas. Entrar al Reino de los Procariotas Teoría Endosimbiótica Para explicar la complejidad de las Eucariotas Lynn Margulis propuso en 1968 la Teoría de la ENDOSIMBIOSIS. Según esta hipótesis, hace unos 2500 millones de años la atmósfera ya contenía suficiente oxígeno como consecuencia de la fotosíntesisde lasCianobacterias, ciertas procariotas habrían adquiridolacapacidad de usar el oxígeno para obtener energía y fueron fagocitados por células de mayor
- 3. tamaño, sin que existiera una digestión posterior. Así la pequeña célula aeróbica se transformó en la mitocondria y esta asociación pudo conquistar nuevos ambientes. De forma análoga, procariotas fotosintéticso (cianobacterias??) fueron ingeridos por células no fotosintéticas de mayor tamaño, y fueron los precursores de los cloroplastos. Las mitocondrias tiene su propio ADN, en una sola molécula continua como las de las procariotas Muchas de las enzimas de las membranas celulares de las mitocondrias se encuentran también en las membranas de las bacterias. Las mitocondrias solo se forman por fisión binaria a partir de otras mitocondrias Varias especies de Cianobacterias viven dentro de otros organismos como plantas y hongos, lo que demuestra que esta asociación no es difícil de mantener Margulis también explica por esta teoría la aparición de flagelos por simbiosis con células móviles o espiroquetas. 2. Célula animal y célula vegetal Las células son la porción más pequeña de materia viva capaz de realizar todas las funciones de los seres vivos, es decir, reproducirse, respirar, crecer, producir energía, etc. Existen dos tipos de células con respecto a su origen, células animales y células vegetales : En ambos casos presentan un alto grado de organización con numerosas estructuras internas delimitadas por membranas. La membrana nuclear establece una barrera entre el material genético y el citoplasma.
- 4. Las mitocondrias, de interior sinuoso, convierten los nutrientes en energía que utiliza la planta. Diferencias entre células animales y vegetales Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célula vegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa, que le da rigidez. La célula vegetal contiene cloroplastos: organelos capaces de sintetizar azúcares a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar (fotosínteis) lo cual los hace autótrofos (producen su propio alimento) , y la célula animal no los posee por lo tanto no puede realizar el proceso de fotosíntesis. Pared celular: la célula vegetal presenta esta pared que está formada por celulosa rígida, en cambio la célula animal no la posee, sólo tiene la membrana citoplasmática que la separa del medio. Una vacuola única llena de líquido que ocupa casi todo el interior de la célula vegetal, en cambio, la célula animal, tiene varias vacuolas y son más pequeñas. Las células vegetales pueden reproducirse mediante un proceso que da por resultado células iguales a las progenitoras, este tipo de reproducción se llama reproducción asexual. Las células animales pueden realizar un tipo de reproducción llamado reproducción sexual, en el cual, los descendientes presentan características de los progenitores pero no son idénticos a él. 3. La Célula. Estructura Y Función Hasta el final del s. XIX no se elaboró la teoría celular, que enuncia que la célula es la unidad morfológica, fisiológica y genética de todos los seres vivos, y que además toda célula proviene de otra. Todas las células tienen una estructura común: la membrana plasmática, el citoplasma y el material genético o ADN. Se distinguen dos clases de células: las células procariotas (sin núcleo) y las células eucariotas, mucho más evolucionadas y que presentan núcleo, citoesqueleto en el citoplasma y orgánulos membranosos con funciones diferenciadas. Forma y tamaño de las células La célula es una estructura constituida por tres elementos básicos: membrana plasmática, citoplasma y material genético (ADN). Las células tienen la capacidad de realizar las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción
- 5. La forma de las células está determinada básicamente por su función. La forma puede variar en función de la ausencia de pared celular rígida, de las tensiones de uniones a células contiguas, de la viscosidad del citosol, de fenómenos osmóticos y de tipo de citoesqueleto interno. El tamaño de las células es también extremadamente variable. Los factores que limitan su tamaño son la capacidad de captación de nutrientes del medio que les rodea y la capacidad funcional del núcleo. Cuando una célula aumenta de tamaño, aumenta mucho más su volumen (V) que su superficie (S) (debido a que V = 4/3r3mientras que S = 4/3r2). Esto implica que la relación superficie/volumen disminuye, lo que es un gran inconveniente para la célula ya que la entrada de nutrientes está en función de su superficie y no del volumen. Por este motivo, la mayoría de las células maduras son aplanadas, prismáticas e irregulares, y pocas son esféricas, de forma que así mantienen la relación superficie/volumen constante. El aumento de volumen de la célula nunca va acompañado del aumento de volumen del núcleo, ni de su dotación cromosómica. Célula procariota: bacteria Gram positiva. Célula eucariota. Epitelial secretora. Estructura de las células La estructura común a todas las células comprende la membrana plasmática, el citoplasma y el material genético o ADN. Membrana plasmática: constituida por una bicapa lipídica en la que están englobadas ciertas proteínas. Los lípidos hacen de barrera aislante entre el medio acuoso interno y el medio acuoso externo. El citoplasma: abarca el medio líquido, o citosol, y el morfoplasma (nombre que recibe una serie de estructuras denominadas orgánulos celulares).
- 6. El material genético: constituido por una o varias moléculas de ADN. Según esté o no rodeado por una membrana, formando el núcleo, se diferencian dos tipos de células: las procariotas (sin núcleo) y las eucariotas (con núcleo). Las células eucariotas, además de la estructura básica de la célula (membrana, citoplasma y material genético) presentan una serie de estructuras fundamentales para sus funciones vitales El sistema endomembranoso: es el conjunto de estructuras membranosas (orgánulos) intercomunicadas que pueden ocupar casi la totalidad del citoplasma. Orgánulos transductores de energía: son las mitocondrias y los cloroplastos. Su función es la producción de energía a partir de la oxidación de la materia orgánica (mitocondrias) o de energía luminosa (cloroplastos). Estructuras carentes de membranas: están también en el citoplasma y son los ribosomas, cuya función es sintetizar proteínas; y el citoesqueleto, que dadureza, elasticidadyforma a las células, además de permitir el movimiento de las moléculas y orgánulos en el citoplasma. El núcleo: mantiene protegido al material genético y permite que las funciones de transcripción y traducción se produzcan de modo independiente en el espacio y en el tiempo. En el exterior de la membrana plasmática de la célula procariota (ver t40) se encuentra la pared celular, que protege a la célula de los cambios externos. El interior celular es mucho más sencillo que en las eucariotas; en el citoplasma se encuentran los ribosomas, prácticamente con la misma función y estructura que las eucariotas pero con un coeficiente de sedimentación menor. También se encuentran los mesosomas, que son invaginaciones de la membrana. No hay, por tanto, citoesqueleto ni sistema endomembranoso. El material genético es una molécula de ADN circular que está condensada en una región denominada nucleoide. No está dentro de un núcleo con membrana y no se distinguen nucleolos. 3.1 Composición y estructura de la membrana Está compuesta por una serie de sustancias entre las que se destacan los lípidos, las proteínas, los glúcidos y el colesterol (un tipo de lípido). Se discutió y estudió por mucho tiempo para poder comprender como, los compuestos mencionados se organizan para formar la membrana. Se postularon diversas teorías, una de ellas, la más aceptada por los científicos es el modelo de mosaico fluido (Fig. 2). • modelo: porque no está demostrada en un cien por cien, aún quedan ciertos puntos oscuros en su organización, pero sirve para explicar varias características de la membrana. • mosaico: porque tiene muchos componentes (lípidos, proteínas, glúcidos, colesterol)
- 7. • fluido: porque los componentes no están fijos, se mueven. Presenta características propias de los líquidos. Modelo del mosaico fluido de la membrana celular. Según este modelo, la membrana estaría formada por una doble capa fosfolipídica, en la cual a determinados intervalos se incluyen (“flotan”) unidades proteicas que forman un mosaico con la doble capa de lípidos. Alrededor de la mitad de los lípidos de la membrana son fosfolípidos, mientras que el resto corresponde a colesterol. Además se encuentran glucolípidos, estos compuestos son glúcidos unidos a lípidos. Los fosfolípidos, presentan dos regiones, una porción o cabeza hidrofílica o polar orientada hacia afuera y dentro de la célula y una porción hidrofóbicas o no polar (cola) formado por dos cadenas de ácidos grasos hacia adentro (Fig. 2). La doble capa fosfolipídica es fluida, tiene características de un líquido, hallándose, los lípidos de cada monocapa, en constante movimiento, intercambiándose de lugar constantemente. La bicapa fosfolipídica estabiliza toda la estructura de la membrana. El colesterol que se halla en la membrana tiene la función de evitar que ésta sea muy fluida e impide que la viscosidad aumente al subir la temperatura. Es decir que regula la fluidez de la membrana, ya que esta propiedad es fundamental para el correcto funcionamiento de la membrana. Los glúcidos se hallan solo en la porción externa de la membrana y pueden unirse a una proteína (glucoproteína) o a un lípido (glucolípido), generando de este modo una asimetría en cuanto a la composición química. Esta asimetría es fundamental en el transporte de sustancias, ya que la membrana adquiere cargas diferentes en ambos lados. Externamente es positiva e internamente negativa, lo que genera una diferencia energética entre ambas zonas (esto es muy importante, por ejemplo en la transmisión de los impulsos nerviosos). También cumplen una función muy importante como señales de reconocimiento para la interacción entre las células. Por ejemplo cuando una célula se trona cancerosa, el glúcido del glucolípido cambia, este cambio puede permitir que muchos glóbulos blancos se dirijan hacia esta célula y la eliminen.
- 8. 3.2 Núcleo Es un orgánulo típico de células eucarióticas. En las células procarióticas se denomina nucleoide a la región citoplasmática en la que se encuentra el ADN dispuesto en una sola molécula circular. Forma: generalmente esférica, puede ser lenticular o elipsoide, en algunos casos lobulado (Fig. 9.1). Tamaño: generalmente entre 5-25 µm, visible con microscopio óptico. En hongos hay núcleos de 0.5 µm, visibles solamente con microscopio electrónico. En las ovocélulas de Cycas y coníferas alcanza más de 500 µm: 0.6 mm, es decir que resulta visible a simple vista. Posición: es característica para cada tipo celular, en células embrionales ocupa el centro, en células adultas generalmente está desplazado hacia un costado porque el centro está ocupado por una o más vacuolas. Número: la mayoría de las células de plantas superiores son uninucleadas, aunque ciertas células especializadas pueden ser multinucleadas: cenocitos, durante un período de su existencia o toda la vida (fibras liberianas, tubos laticíferos, endosperma). Constancia: normalmente todas las células vivas tienen núcleo, aunque hay excepciones. Los tubos cribosos del floema carecen de núcleo a la madurez, sin embargo reciben la influencia del núcleo de las células acompañantes. La principal es la replicación y transcripción de los ácidos nucleicos. Almacena la información genética, pasándola a las células hijas en el momento de la división celular. Una parte de la información genética se encuentra almacenada en el ADN de cloroplastos (5-10%) y mitocondrias (2- 5%). El núcleo controla todas las actividades celulares, ejerciendo su control al determinar qué proteínas enzimáticas deben ser producidas por la célula y en qué momento. El control se ejerce a través del ARN mensajero. El ARN mensajero, que se sintetiza por transcripción del ADN, lleva la información al ARN ribosómico, en el citoplasma, donde tiene lugar la síntesis de proteínas enzimáticas que controlan los procesos metabólicos
- 9. 3.3.1 Nucléolo Micrografía de un núcleo. Puede observarse claramente un nucléolo de forma irregular, teñido más intensamente. Nótese que la tinción intra-nucleolar no es homogénea, sino con zonas de grises y negro En biología celular, el nucléolo es una región del núcleo que se considera una estructura supra-macromolecular,1 2 que no posee membrana que lo limite.3 La función principal del nucléolo es la transcripción del ARN ribosomal por la polimerasa I, y el posterior procesamiento y ensamblaje de los pre-componentes que formarán los ribosomas. La biogénesis del ribosoma es un proceso nucleolar muy dinámico, que involucra: la síntesis y maduración de ARNr, sus interacciones transitorias con proteínas no- ribosomales y RNP y también el ensamblaje con proteínas ribosomales.4 Además, el nucléolo tiene roles en otras funciones celulares tales como la regulación del ciclo celular, las respuestas de estrés celular, la actividad de la telomerasa y el envejecimiento. Estos hechos muestran la naturaleza multifuncional del nucléolo, que se refleja en la complejidad de su composición de proteína y de ARN, y se refleja también en los cambios dinámicos que su composición molecular presenta en respuesta a las condiciones celulares variables. 3.2.2 Cromosoma Término biológico aplicado para definir fragmentos largos en formas de hebra presentes en la cromatina. Los cromosomas son elementos que constituyen al ADN de una célula y estos a su vez están organizados en una estructura llamada cariotipo, la cual consiste en un patrón estrechamente ligado con la posición y definición de la característica sexual del espécimen en estudio. Los cromosomas están presentes en las células eucariotas, que son las encargadas de administrar el material genético y hereditario en el proceso de reproducción sexual.
- 10. Los cromosomas en las células eucarioticas humanas están clasificados por sexo, cromosomas X asociados al sexo masculino y cromosomas Y al femenino. Están constituidos en 23 pares, todos en pareja XY para un total de 46 cromosomas. Cualquier variación en estas cantidades constituyen un trastorno cromosómico que pueden generar problemas físicos y de comportamiento en el transcurso del crecimiento, como la homosexualidad. La etimología de la palabra nos indica dos términos unidos para dar la idea, “Cromo” que significa “Color, tinta “y “Soma” que quiere decir “Cuerpo“, esto nos da una nutrida referencia de que un cromosoma es parte fundamental de la identidad en el ser vivo, el cromosoma es quien define desde los comienzos de la reproducción (y lmitosis, en los espermatozoides oos óvuls). Los cromosomas son visibles en el proceso de mitosis tan claramente que pueden determinar la composición de estos y a su vez se visualiza el cariotipo genético en el que están presentes los cromosomas en parejas. Este análisis arroja resultados del sexo, material genético y otras informaciones en torno a la génesis de un organismo. Los cromosomas vienen en parejas, las cuales tienen cada uno de ellos un centrómero, a partir de este se puede determinar cual será la característica sexual del gen. También los cromosomas tienen una característica única que los diferencia, como una curvatura, unos dobles, el ancho o largo variable, todas estas formas son tan propias del gen como una huella dactilar. Cada par contiene información genética que ira dirigida a una función en específico del cuerpo, los 46 pares tienen toda la necesaria para conformar un embrión en perfecto estado. Una menor o mayor cantidad de cromosomas, una alteración en la forma de los mismos o un error en la composición de su armazón caríotipico puede generar serios contratiempos en el proceso de formación.
- 11. 3.3 Citoplasma Citoplasma ---- El citoplasma es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota, se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática.1 2 Consiste en una dispersión coloidal muy fina de aspecto granuloso, el citosol o hialoplasma, y en una diversidad de orgánulos celulares que desempeñan diferentes funciones. Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de estos. El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células. El citoplasma se divide en ocasiones en una región externa gelatinosa, cercana a la membrana, e implicada en el movimiento celular, que se denomina ectoplasma; y una parte interna más fluida que recibe el nombre de endoplasma y donde se encuentran la mayoría de los orgánulos.3 El citoplasma se encuentra en las células procariotas así como en las eucariotas y en él se encuentran varios nutrientes que lograron atravesar la membrana plasmática, llegando de esta forma a los orgánulos de la célula. El citoplasma de las células eucariotas está subdividido por una red de membranas (retículo endoplasmático liso y retículo endoplasmático rugoso) que sirven como superficie de trabajo para muchas de sus actividades bioquímicas. El retículo endoplasmático rugoso está presente en todas las células eucariotas (inexistente en las procariotas)4 y predomina en aquellas que fabrican grandes cantidades de proteínas para exportar. Es continuo con la membrana externa de la envoltura nuclear, que también tiene ribosomas adheridos.
- 12. 3.3.1 Citosol El citosol es una solución saturada de diferentes tipos de moléculas, que ocupa la mayor parte del volumen de las células.1 El citosol o matriz citoplasmática (inglés: cytosol) es el líquido que se localiza dentro de las células. Constituye la mayoría del fluido intracelular (por sus siglas en inglés ICF). Está separado por membranas en distintos compartimientos. Por ejemplo, la matriz mitocondrial separa la mitocondria en varios apartados. En las células eucariotas, el citosol se encuentra dentro de la membrana celular y está incluido en el citoplasma, citoplasma que también abarca la mitocondria, plastidios, y otros organelos. El citosol no abarca los fluidos internos ni estructuras de los organelos; el núcleo celular es independiente. El citosol, es entonces, un líquido de matriz alrededor de los organelos. En procariotas, la mayoría de las reacciones químicas del metabolismo toman lugar en el citosol, mientras algunas otras ocurren en las membranas o en el espacio periplásmico. En eucariotas, si bien, numerosas rutas metabólicas aún ocurren en el citosol, otras son contenidas dentro de los organelos. El citosol es una mezcla compleja de sustancias disueltas en agua. A pesar de que el agua forma la mayor parte del citosol, su estructura y propiedades dentro de las células no es bien comprendida aún. La concentración de iones como el sodio y potasio es diferente en el citosol que en el fluido extracelular; estas diferencias en los niveles iónicos son importantes en procesos como la regulación osmótica, señalización de células y la generación de potenciales de acción en células excitables como las células endocrinas, nerviosas y musculares. El citosol, también contiene grandes cantidades de macromoléculas, las cuales, pueden alterar el comportamiento de las moléculas a través de la aglomeración macromolecular. A pesar de que alguna vez se llegó a pensar que el citosol era una solución simple de moléculas, este tiene múltiples niveles de organización. Dichos niveles incluyen gradientes de concentración de moléculas de pequeño tamaño, tales cómo el calcio, complejos enzimáticos de gran tamaño los cuales en conjunto llevan a cabo las rutas metabólicas, y complejos proteicos, tales como los proteosomas y carboxisomas los cuales delimitan y separan las partes del citosol.
- 13. 3.3.2 Citoesqueleto El citoesqueleto es un orgánulo y también es un entramado tridimensional de proteínas que provee soporte interno en las células eucariotas, organiza las estructuras internas e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y división celular. En las células eucariotas, consta de filamentos de actina, filamentos intermedios, microtúbulos y septinas mientras que en las procariotas está constituido principalmente por las proteínas estructurales FtsZ y MreB. El citoesqueleto es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula, facilita la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los flagelos), y desempeña un importante papel tanto en el tráfico intracelular (por ejemplo, los movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular. Tras el descubrimiento del citoesqueleto por el biólogo Keith Porter a principios de los años 80, el Dr. Donald Ingber consideró que, desde un punto de vista mecánico, la célula se comportaba de manera similar a estructuras arquitectónicas denominadas estructuras de tensegridad.[cita requerida] La evolución del citoesqueleto ha sido un motivo de estudio actual, a partir de éste enfoque se ha propuesto un modelo de evolución rápida conocido como el modelo de "complejidad temprana". Este modelo propone que a través de procesos de diversificación y especialización de moléculas ancestrales del citoesqueleto (proto- actina y proto-tubulina), se incrementó la complejidad del sistema en el último ancestro común de los eucariontes (LECA, por sus siglas en inglés "last eucaryotic common ancestor"). El incremento de complejidad en el LECA se produjo por un aumento en la cantidad de proteínas que conforman a cada uno de los filamentos, así como por la aparición de un gran número de proteínas motoras y accesorias. 3.3.3.1 Retículo endoplasmático El retículo endoplasmático o endoplásmico es un orgánulo distribuido por todo el citoplasma de una célula eucariota, la cual se representa como un complejo sistemas de membranas celulares dispuestas en forma de sacos aplanados y túbulos que están interconectados entre sí compartiendo el mismo espacio interno. Sus membranas se continúan con la envuelta nuclear y se pueden extender hasta las proximidades de la membrana plasmática, llegando a representar más de la mitad de las membranas de una célula. Debido a que los ácidos grasos que las componen suelen ser más cortos y eficientes, son más delgadas que las demás.1 El retículo organiza sus membranas en regiones o dominios que realizan diferentes funciones. Los dos dominios más fáciles de distinguir son el retículo endoplasmático rugoso, con sus membranas formando túbulos más o menos rectos, a veces cisternas aplanadas, y con numerosos ribosomas asociados, y el retículo endoplasmático liso, sin ribosomas asociados y con membranas organizadas formando túbulos muy curvados e irregulares.1
- 14. La membrana externa de la envuelta nuclear se puede considerar como parte del retículo endoplasmático puesto que es una continuación física de él y se pueden observar ribosomas asociados a ella realizando la traducción. El retículo endoplasmático rugoso y el liso suelen ocupar espacios celulares diferentes como ocurre en los hepatocitos, en las neuronas y en las células que sintetizan esteroides. Sin embargo, en algunas regiones del retículo no existe una segregación clara entre ambos dominios y se aprecian áreas de membrana con ribosomas mezcladas con otras sin ribosomas. La disposición espacial del retículo endoplasmático en las células animales depende de sus interacciones con los microtúbulos, mientras que en las vegetales son los filamentos de actina los responsables.1 Intervienen en funciones relacionadas con la síntesis proteica, metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular. Se encuentra en las células animales y vegetal pero no en la célula procariota. Un nuevo estudio científico se basa en el estudio del proceso de secreción de proteínas y también explica la existencia de mecanismos alternativos en la exportación de proteínas sintetizadas en el retículo endoplasmático, y menciona que se conoce como ruta secretora, que es un conjunto de orgánulos de células que se encargan del transporte de proteínas desde el retículo endoplasmático hasta los otros destinos. 3.3.3.2 Ribosoma Subunidad mayor del ribosoma. En azul las proteínas ribosomales y en otros colores 2 o 3 moléculas de ARN ribosomal. Subunidad menor del ribosoma. El ARNr es una sola molécula.
- 15. Los ribosomas son complejos macromoleculares de proteínas y ácido ribonucleico (ARN) que se encuentran en el citoplasma, en las mitocondrias, en el retículo endoplasmático y en los cloroplastos. Son un complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido a su reducido tamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el microscopio electrónico se observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones. Bajo el microscopio óptico se observa que son los responsables de la basofilia que presentan algunas células. Están en todas las células (excepto en los espermatozoides). Los ribosomas están considerados en muchos textos como orgánulos no membranosos, ya que no existen endomembranas en su estructura,1 aunque otros biólogos no los consideran orgánulos propiamente por esta misma razón.2 En células eucariotas, los ribosomas se elaboran en el núcleo pero desempeñan su función de síntesis en el citosol. Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas. Estructuralmente, tienen siempre dos subunidades: la mayor o grande y la menor o pequeña. En las células, estas macromoléculas aparecen en diferentes estados de disociación. Cuando están completas, pueden estar aisladas o formando grupos (polisomas). Las proteínas sintetizadas por los ribosomas actúan principalmente en el citosol; también pueden aparecer asociados al retículo endoplasmático rugoso o a la membrana nuclear externa, y las proteínas que sintetizan son sobre todo para la secreción. Tanto el ARNr como las subunidades de los ribosomas se suelen nombrar por su coeficiente de sedimentación en unidadesSvedberg. En las células eucariotas, los ribosomas del citoplasma alcanzan 80 S. En plastos de eucariotas, así como en procariotas, son 70 S. Los ribosomas mitocondriales son de tamaño variado, entre 55 y 70 S 3.3.3.3 Aparato de Golgi Imagen del núcleo, del retículo endoplásmico y del aparato de Golgi. (1) Núcleo. (2) Poro nuclear. (3) Retículo endoplasmático rugoso (RER).
- 16. (4) Retículo endoplasmático liso (REL). (5) Ribosoma en el RER. (6) Proteínas trasportadas. (7) Vesícula trasportadora. (8) Aparato de Golgi (AG). (9) Cisterna del AG. (10) Transmembrana de AG. (11) Cisterna de AG. (12) Vesícula secretora. (13) Membrana plasmática. (14) Proteína secretada. (15) Citoplasma. (16) Matriz extracelular. Diagrama del sistema de endomembranas en una célula eucariota típica. El aparato de Golgi es un orgánulo presente en todas las células eucariotas. Pertenece al sistema de endomembranas. Está formado por unos 80 dictiosomas (dependiendo del tipo de célula), y estos dictiosomas están compuestos por 40 o 60 sáculos (cisternas) aplanados y rodeados de membrana que se encuentran apilados unos encima de otros, y cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del aparato de Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y distribución de lisosomas, al igual que los peroxisomas, que son vesículas de secreción de sustancias. La síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular. Fue reportado por primera vez por el científico español Santiago Ramón y Cajal en el 1897,1 y luego descrito en gran detalle por el científico italiano Camillo Golgi, al cual debe su nombre y quien fue Premio Nobel de Medicina en 1906 junto a Santiago Ramón y Cajal.
- 17. 3.3.3.4 Lisosoma Diagrama de una célula animal típica: :1 Nucléolo :2 Núcleo celular :3 Ribosoma :4 Vesículas de secreción :5 Retículo endoplasmático rugoso :6 Aparato de Golgi :7 Citoesqueleto :8 Retículo endoplasmático liso :9 Mitocondria :10 Vacuola :11 Citosol :12Lisosoma :13 Centríolo :14 Membrana plasmática Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el reticulo endoplasmatico rugoso (RER), que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular.1 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. El tamaño de un lisosoma varía entre 0,1- 1,2 μm.2 Los lisosomas fueron descubiertas por el bioquímico belga Christian de Duve en 1974. En un principio se pensó que los lisosomas serían iguales en todas las células, pero se descubrió que tanto sus dimensiones como su contenido son muy variables. Se encuentran en todas las células animales, mientras que no se ha demostrado su existencia en células vegetales. 3.3.3.5 Mitocondria Imagen obtenida por microscopía electrónica del tejido pulmonar de un mamífero, se visualizan dos mitocondrias.
- 18. Las mitocondrias son orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la carga genética necesaria para la actividad celular (respiración celular). Actúan, por lo tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes metabólicos (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos). La mitocondria presenta una membrana exterior permeable a iones, metabolitos y muchos polipéptidos. Eso se debe a que contiene proteínas que forman poros llamados porinas o VDAC (canal aniónico dependiente de voltaje), que permiten el paso de moléculas de hasta 10 kDa de masa y un diámetro aproximado de 2 nm. 3.3.3.6 Centriolo Un centríolo mostrando los nueve tripletes de microtúbulos. Imagen obtenida con un microscopio electrónico de transmisión. En biología molecular, un centriolo o centríolo es un orgánulo con estructura cilíndrica, constituido por 9 tripletes de microtúbulos, que forma parte del citoesqueleto. Una pareja de centríolos posicionados perpendicularmente entre sí y localizada en el interior de una célula se denomina diplosoma. Cuando el diplosoma se halla rodeado de material pericentriolar (una masa proteica densa), recibe el nombre de centrosoma o centro organizador de microtúbulos (COMT), el cual es característico de las células animales. Provoca el movimiento de cilios y flagelos en los organismos unicelulares (protozoarios). Además, intervienen en la división celular, donde cada centríolo de una célula progenitora formará parte de una de las células hijas sirviendo como molde para la formación del centríolo restante. Contribuyen al mantenimiento de la forma de la célula, transportan orgánulos y partículas en el interior de la célula y conforman el eje citoesquelético en cilios y flagelos eucariotas, así como el de los corpúsculos basales. A pesar de su importancia, ha sido demostrado que los centríolos no llevan a cabo la formación del huso mitótico. Esta estructura es formada por el centrosoma. Experimentos con la mosca Drosophila melanogaster han mostrado que estas estructuras no son esenciales en la mitosis.
- 19. 3.3.3.7 Vacuola Células epidérmicas de Rhoeo Discolor (Tradescantia) después de la plasmólisis. Las vacuolas (rosa) se han encogido. Tamaño: Campo de visión ca. 450 μm Una vacuola es un orgánulo celular presente en todas las células de plantas. También aparece en algunas células procariotas y eucariotas. Las vacuolas son compartimentos cerrados o limitados por la membrana plasmática ya que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos, por ejemplo azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes. La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas. El orgánulo no posee una forma definida, su estructura varía según las necesidades de la célula en particular. La célula vegetal inmadura contiene una gran cantidad de vacuolas pequeñas que aumentan de tamaño y se van fusionando en una sola y grande, a medida en que la célula va creciendo. En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa muy estrecha apretada contra la pared celular. 3.3.3.8 Plasto Células vegetales con cloroplastos visibles. Los plastos, plástidos o plastidios son orgánulos celulares eucarióticos, propios de las plantas y algas. Su función principal es la producción y almacenamiento de importantes compuestos químicos usados por la célula. Así, juegan un papel importante en procesos como la fotosíntesis, la síntesis de lípidos y aminoácidos, determinando el color de frutas y flores, entre otras funciones.1
- 20. Hay dos tipos de plastos claramente diferenciados, según la estructura de sus membranas: los plastos primarios, que se encuentran en la mayoría de las plantas y algas; y plastos secundarios, más complejos, que se encuentran en el plancton. Introducción En el presente trabajo contiene una investigación sobre las células procariota y eucariota La principal diferencia radica en que en los Procariotas el material genético no está separado del citoplasma. Los Eucariotas presentan el material genético está organizado en cromosomas rodeados por una membrana que los separa del citoplasma.
- 21. Objetivos Objetivo general 1. El aprendizaje de las células y sus partes principales. Específicos 1. El aprendizaje de la célula procariota y eucariota y sus diferencias. 2. Aprender sobre la diferencia de la célula animal y vegetal. 3. Tener conocimiento de las funciones y estructuras de los componentes celulares.
- 22. Conclusión Conclusión podemos decir que la célula procariota y eucariota La célula procariota es sin duda la más primitiva, conociéndose registros fósiles del Precámbrico, hace más de 3.000 millones de años. A pesar de su estructura muy sencilla. Y sobre la diferencia entre célula animal y vegetal. Las células son la porción más pequeña de materia viva capaz de realizar todas las funciones de los seres vivos, es decir, reproducirse, respirar, crecer, producir energía, etc. Existen dos tipos de células con respecto a su origen, células animales y vegetales: En ambos casos presentan un alto grado de organización con numerosas estructuras internas delimitadas por membranas. La membrana nuclear establece una barrera entre el material genético y el citoplasma.
- 24. Instituto técnico profesional Miguel ángel Asturias Alumna: Zulma rosmerymorales Cisneros Trabajo: teoría celular Catedrático: David montereola Grado: 5to Carrera: bachillerato en ciencias y letras con orientación en computación