Estructura y Función de la Célula

NOTA: ACTUALIZADO 13/5/2010. Aportes de la prof. Melissa.

La Teoría Celular

Los principios de la Teoría Celular son los siguientes:

• Todo organismo vivo se compone de una o más células.
• Los Organismos vivos más pequeños son los unicelulares y las células son las unidades funcionales de los organismos de los organismos multicelulares.
• Todas las células surgen de células preexistentes.

Características de las Células

• Casi todas miden entre 1 y 100 micras de diámetro.
• Son pequeñas porque necesitan intercambiar nutrimentos y desechos con su ambiente exterior a través de su membrana plasmática.
• Todas las células tienen características comunes.
• La célula está rodeada por una membrana fluida y delgada llamada membrana plasmática.
• La membrana plasmática:
  • Aísla el contenido de la célula del ambiente
  • Regula el flujo de materiales entrando y saliendo de la célula
  • Permite la interacción con otras células y con el entorno extracelular.
  • Formada por componentes fosfolípidos y proteicos. (la bicapa folipídica, o sea la  doble capa de moléculas)
  • Citoplasma está formado por todo el material y estructuras excepto el núcleo que contiene DNA.
    • El Citoesqueleto, red de fibras, da la forma y organización al citoplasma.  [Citoesqueleto está sólo en eucariotas]
    • Muchos organelos están adheridos al Citoesqueleto. (*ver imagen)
    • Casi todas las reacciones químicas que permiten la vida ocurren en el ribosoma* del citoplasma.

    

• Cilios y Flagelos:

Son delgadas extensiones de la membrana plasmática, soportadas internamente por los microtúbulos del citoesqueleto. Están compuestos de 9 anillos microtúbulos con otro par en el centro. Los cilios y los flagelos nacen de un cuerpo basal ubicado justo debajo de la membrana plasmática.

Los pares externos tienen brazos proteicos que que interactúan con los pares contiguos para brindar la fuerza necesaria que permita la flexión.  Se libera  energía del ATP lo cual hace posible el movimiento de los brazos proteicos.

La diferencia entre cilios y flagelos está en su longitud, número y dirección de la fuerza que generan.

• El Núcleo:

–Envoltura nuclear: consta de una doble membrana, perforada por poros nucleares.  Permite el paso de agua, iones y ATP libremente y regula el paso de moléculas más grandes.

–Cromatina: consta de DNA asociado a proteínas.

-El DNA codifica la síntesis de proteinas la cual ocurre  en el citoplasma.  Primero se hace una copia del material genético en un RNA m el cual sale del núcleo y hacia el citoplasma.

-Esta información codificada en la secuencia del RNAm  es utilizada para la síntesis de proteínas  en los ribosomas compuestos de RNAr y proteinas.

–Nucleolo: lugar donde se sintetizan los ribosomas y consta de proteínas, DNA  con genes para codificar RNA r, ribosomas en diversas etapas de síntesis.

Tipos Básicos de Células

Todas las formas de vida se componen de dos tipos de células:

PROCARIOTAS

• Formas de vida más simple del planeta.
• Forman los cuerpos de bacterias y arqueas.
• Son muy pequeñas (5 micras de diámetro)
• Tienen una pared celular rígida.
• Toman forma de bastoncillos, esferas y  hélices.
• Algunas procariotas se mueven por flagelos.
• Tienen cápsulas y capas legamosas que se adhieren a las superficies. (Como pelos)
• Tienen menos estructuras en su citoplasma.
• Su DNA consiste en una sola tira, encontrada en la región nucloide.
• Carecen de estructuras dentro del citoplasma separadas por membranas.

EUCARIOTAS

• Forman cuerpos muchos más complejos.
• Animales, Plantas, hongos y protistas.
• Son más grandes que las procariotas (10 micras diam)
• [Más detalles abajo]

Estructuras de una Célula

RESUMIDAS

• Superficie Celular:
  • Citosol (Cilios): parte fluida del citoplasma, formada por sales,  agua, líquido.
  • Pared Celular: protege y da soporte a la célula; formada por celulosa y polisacáridos. [Sólo en plantas y en procariotas.]
    • Pared celular Primaria: secreta celulosa.
    • Pared celular Secundaria: al madurar la planta, secreta polisacáridos y celulosa.
    • Laminilla intermedia: hecha de pectina. Le da la consistencia a la jalea.
  • Flagelos: mueven la célula mediante fluidos.
  • Membrana Plasmática.
• Organización del Material Genético (Núcleo):
  • Material Genético: codifica información necesaria para contruir la célula y controlar la actividad celular.
  • Cromosomas: Contienen y controlan el uso del DNA.
  • Núcleo: Contiene cromosomas, está delimitado por una membrana.
  • Envoltura Nuclear: encierra el núcleo, regula el movimiento de materiales hacia adentro y hacia afuera del núcleo.
  • Nucleolo: síntesis de proteínas y Ribosomas. RNA Ribosomal.
• Estructuras Citoplasmáticas: [No están en procariotas excepto ribosomas]
  • Mitocondrias: producen energía por metabolismo aeróbico (aire).
  • Ribosomas: Sitio para la síntesis de proteínas. [Presente en todas]
  • Retículo Endoplasmático: sintetiza componentes de la membrana, proteínas y lípidos.
  • Aparato de Golgi: Modifica y empaca proteínas y lípidos; sintetiza algunos carbohidratos.
  • Lisosomas: contienen enzimas digestivas intracelulares.
  • Vacuola Central: contiene agua y desechos; brinda presión de turgencia como soporte de la célula.
  • Otras vesículas: transportan productos de secreción; contienen alimentos obtenidos mediante fagocitosis.
  • Citoesqueleto: da forma y soporte a la célula (y todo lo anteriormente dicho).
  • Centriolos: Producen los Microtúbulos de cilios y flagelos, y aquellos que forman el huso durante la división de las células animales. [Solamente Animales]
  • Cloroplastos: realizan fotosíntesis. [Solamente plantas]
  • Plástidos: almacenan alimento y pigmentos. [Solamente plantas]

EXPLICADAS (Powerpoint)

Estructura	Descripcion	Funcion
Microfilamentos	Estructuras sólidas a manera de bastón compuestos de actina.	Sostén estructural; movimiento de la célula y división celular.
Centriolos	Pares de cílindros huecos en el centro de la célula que consisten de nueve tripletes de microtúbulos (9 x 3).	Huso mitótico se forma entre los centriolos durante división celular en animales.  Ausente en la mayoría de las plantas.
Cilios	Proyecciones cortas que se extienden desde la superficie de la célula cubiertas por la membrana plasmática; compuesto por dos microtúbulos centrales y nueve periféricos (9 x 2).	Locomoción en algunos organismos unicelulares y se utiliza para mover materiales en la superficie de algunos tejidos.
Flagelos	Proyecciones largas compuestas de dos microtúbulos centrales y nueve periféricos (9 x 2) que se extienden desde la superficie de la célula y están cubiertos por la membrana plasmática.	Locomoción de espermatozoides y algunos eucariotes unicelulares.

Núcleo celular
Núcleo	Estructura grande rodeada por dos membranas y que contiene el nucleolo y los ribosomas.	Información genética.
Núcleolo	Cuerpo granular en el núcleo, que consiste de RNA y proteínas.	Síntesis de RNA ribosómico y ensamble de ribosomas.
Cromosomas	Compuesto de un complejo de DNA y proteínas llamado cromatina; visible en forma de estructuras cilíndricas cuando la célula se divide.	Contiene genes (unidades de información hereditaria).
Organelos citoplásmicos
Membrana plasmática	Membrana que limita a las células vivas.	Rodea el contenido celular; regula el movimiento de materiales; ayuda a conservar la forma celular; comunicación intercelular
Retículo endoplásmico Liso Rugoso	Red de membranas internas que se extienden en el citoplasma Carece de ribosomas en la superficie externa. Tiene ribosomas adheridos a la superficie externa.	Síntesis de lípidos y proteínas de las membranas; origen de vesículas de transporte. Biosíntesis de lípidos y detoxificación de medicamentos. Síntesis de proteínas destinadas para la secreción o la incorporación a membranas.
Ribosomas	Gránulos compuestos de RNA y proteínas; algunos estan adheridos al retículo endoplásmico, y otros libres en el citosol.	Síntesis de polipéptidos.
Complejo de Golgi	Sacos membranosos aplanados.	Modificación y empaque de proteínas secretadas y clasificación de otras proteínas que se distribuyen a vacuolas u otros organelos.
Vacuolas	Sacos membranosos en plantas, hongos y algas.	Transporte y almacenamiento de materiales, desechos y agua.
Microcuerpos (e.g. peroxisomas)	Sacos membranosos que contienen enzimas.	Sitios de reacciones metabólicas.
Mitocondrias	Sacos de doble membrana, de las cuales la membrana interna se pliega y forma  crestas y contiene una matriz.	Respiración celular y transformaciones de energía.
Plastidios (e.g. cloroplastos)	Estructura de doble membrana que envuelve a las membranas de tilacoides internas; contienen la clorofila.	Fotosíntesis.
Citoesqueleto
Microtubulos	Tubos huecos compuestos de subunidades de tubulina.	Sostén estructural; movimiento de organelos y division celular; componentes de cilios, flagelos y centriolos.