3º ESO. APUNTES TEMA 3. LAS CÉLULAS

Las células eucariotas aparecieron unos 1500 M. a. más tarde que las células procariotas, las primeras formas de vida de las que se tiene constancia en nuestro planeta. En todo ese tiempo, las células aumentaron en tamaño y complejidad hasta transformarse en las células eucariotas actuales.

Según la Teoría Celular, todos los seres vivos están formados por células. La célula es la unidad estructural, fisiológica y de reproducción de todos los seres vivos. Toda célula procede de otra anterior y la unidad más pequeña que tiene vida es una célula.

Las células pueden ser de varios tipos:

Células Procariotas : son las más antiguas. Pequeñas y simples, no contienen orgánulos ni núcleo.

Células Eucariotas : aparecieron más tarde, son una versión “evolucionada” de las procariotas. Más grandes y complejas, poseen núcleo y orgánulos celulares. Las células eucariotas no son todas iguales, encontrando dos modelos distintos entre ellas: las células vegetales y las animales.

Pese a las diferencias existentes entre células eucariotas animales y vegetales, todas las células eucariotas constan de tres componentes básicos:

1. La Membrana plasmática.2. El citoplasma3. El núcleo.

La membrana plasmática

¿Qué es?

Es la capa externa de la célula que la rodea y delimita, separando el medio interno celular del externo.

¿Cómo es?

Está formada por una capa doble de fosfolípidos estabilizados por colesterol y entre los que se insertan proteínas a modo de mosaico fluido. Las proteínas pueden atravesar la membrana de una cara a otra, denominándose integrales, o bien solo aparecer en una de las caras, en cuyo caso se denominan periféricas. Este modelo de estructura fue propuesto por Singer y Nicholson en 1972.

La membrana es asimétrica, de modo que la cara externa es rica en las porciones glucídicas de los glucolípidos y glucoproteínas de membrana, mientras que en la cara interna son más numerosas las proteínas periféricas. Sus componentes están en continuo movimiento y su fluidez depende de la temperatura, la naturaleza de los lípidos y la cantidad de colesterol que contenga.

¿Qué funciones tiene?

Delimitar, definir y proteger la célula, separándola del exterior. Controlar el intercambio de sustancias entre el interior y exterior celular. Condiciona la forma celular y su movimiento. Participa en las funciones de reconocimiento celular. Recepción y transducción de señales externas. Conexión con otras células y cohesión de tejidos. Mantenimiento de la presión osmótica.

El citoplasma

¿Qué es?

Es la sustancia que rellena la célula y baña los orgánulos.

¿Cómo es y qué funciones tiene?

Posee dos porciones: una líquida (el citosol) y otra fibrosa (el citoesqueleto).

El citosol, también llamado hialoplasma, es la parte líquida del citoplasma, tiene zonas más fluidas (zonas “sol”) y otras más viscosas (zonas “gel”). Está formado por agua, pequeñas moléculas como sales minerales, glucosa, ATP, y proteínas disueltas a modo de coloide.

Sus funciones son: ser el seno de las reacciones metabólicas de la célula, mantenimiento de la forma celular y del movimiento de la célula.

El citoesqueleto, es un entramado de fibras proteicas que rellena la célula por dentro a modo de andamio. Está formado por tres tipos de fibras de proteína:

1. Los microtúbulos¸ túbulos huecos de tamaño “grande” formados por proteínas

2. Los filamentos intermedios, fibras proteicas de grosor medio (como la miosina).

3. Los microfilamentos, fibras de tamaño fino, siendo principalmente de actina.

Las funciones del citoesqueleto son: Mantenimiento de la forma celular. Controlar el movimiento de cilios y flagelos. La organización y desplazamiento de los orgánulos

citoplasmáticos. Formar el huso mitótico en la fase de reproducción celular. Transporte de neurotransmisores. Contracción muscular.

Los orgánulos citoplasmáticos

Los orgánulos citoplasmáticos son pequeñas estructuras que encontramos inmersas en el citoplasma y que realizan distintas funciones celulares. Se dividen en dos grandes grupos: los membranosos y los no membranosos.

Orgánulos membranosos

El sistema de endomembranas

Es un conjunto de 4 orgánulos formados por membranas simples que funcionan coordinadamente para realizar diferentes funciones. Lo constituyen los siguientes orgánulos:

El Retículo Endoplasmático Rugoso (R.E.R.)

El Retículo Endoplasmático Liso (R.E.L.)

El aparato o complejo de Golgi

Los lisosomas

El Retículo Endoplasmático Rugoso

¿Qué es? Es una red de sáculos y cisternas membranosas que se extiende por el interior celular.

¿Cómo es? Tiene adheridos ribosomas y posee continuidad física con la envoltura nuclear y con el retículo endoplasmático liso.

¿Qué funciones tiene? Se encarga de la modificación, almacenaje y transporte de proteínas (producidas por los ribosomas adheridos a su membrana externa)

El Retículo Endoplasmático Liso.

¿Qué es? Es una red de túbulos (tubos finos) membranosos que se extiende por el interior celular.

¿Cómo es? Posee continuidad física con el retículo endoplasmático rugoso.

¿Qué funciones tiene? Se encarga de la síntesis, almacenaje, modificación y transporte de lípidos (fosfolípidos de la membrana plasmática). Participa en las funciones de contracción muscular en células musculares (almacena calcio) y de desintoxicación celular.

El aparato de Golgi

¿Qué es? Es un orgánulo membranoso presente en casi todas las células animales.

¿Cómo es? Es un conjunto de sáculos membranosos apilados (de 3 a 8) que guardan continuidad funcional (no física) entre sí, comunicándose a través de vesículas de transición. Posee continuidad funcional con el retículo endoplasmático rugoso.

El conjunto tiene una cara Cis (de entrada de vesículas) y otra Trans, de la que surgen distintas vesículas cuyos destinos finales son la membrana plasmática, los lisosomas o las vesículas de secreción.

¿Qué funciones tiene? Se encarga de:

Modificación (glucosilación), maduración, clasificación, y empaquetado de proteínas. (que serán segregadas o formarán parte de los lisosomas)

Reciclaje de la membrana plasmática. Formación de Lisosomas. Formación de vacuolas y del fragmoplasto, responsable de la división celular en

células vegetales.

Los lisosomas

¿Qué son? Son orgánulos membranosos que proceden del complejo de Golgi, donde se fabrican.

¿Cómo son? Poseen forma esférica, membrana simple y contienen en su interior enzimas hidrolíticas (rompen otras moléculas con ayuda de agua)

¿Qué funciones tienen? Realizan los procesos de:

Digestión celular, Muerte y regeneración celular Destrucción de bacterias.

Las mitocondrias

El mal funcionamiento de los lisosomas está relacionado con enfermedades como la gota o la artritis reumatoide.

¿Qué son? Son orgánulos alargados que poseen doble membrana y están presentes en todas las células eucariotas. Se cree que tienen origen bacteriano (teoría endosimbiótica)

¿Cómo son? Poseen las siguientes partes (ver imagen):

¿Qué funciones tienen? Tienen como función la obtención de energía para la célula realizando la respiración celular.

Los cloroplastos

¿Qué son? Son orgánulos alargados que poseen doble membrana y solo aparecen en las células vegetales. Al igual que las mitocondrias, se cree que tienen origen bacteriano (teoría endosimbiótica).

¿Cómo son? Poseen las siguientes partes (ver dibujo):

¿Qué funciones tienen? Tienen como función la obtención de glucosa gracias a la realización de la fotosíntesis.

Orgánulos no membranosos

Entre los orgánulos citoplasmáticos que no están formados por membranas en la célula destacan dos: los ribosomas y el centrosoma.

Los ribosomas

¿Qué son? Son pequeños orgánulos de naturaleza proteica dispersos por el citoplasma o unidos a las membranas del Retículo endoplasmático Rugoso.

¿Cómo son? Están formados por proteínas asociadas a ARN-ribosómico y constan de dos subunidades de distinto tamaño que encajan entre sí: la subunidad mayor y la subunidad menor. Estas subunidades solo se unen cuando el ribosoma está operativo.

¿Qué funciones tienen? Tienen como función la fabricación de proteínas a partir de la traducción del ARN

mensajero procedente del núcleo.

El centrosoma

¿Qué es? Es un orgánulo de naturaleza proteica con aspecto de estrella que se encuentra en una zona cercana al núcleo celular.

¿Cómo es? Está formado por dos centriolos (estructura cilíndrica constituida por 9 tripletes de microtúbulos)

inmersos en material rico en proteínas (material pericentriolar) y del que salen microtúbulos de forma radial.

¿Qué funciones tiene? Organizar el citoesqueleto de la célula y el huso mitótico en fase de división celular.

El Núcleo

Es una parte esencial de la célula eucariota. Tiene forma esférica, ocupa una posición más o menos central y en él se encuentra protegido el material genético. Su estructura se compone de:

Membrana nuclear con los poros nucleares.

Nucleoplasma Cromatina Nucléolo

La membrana nuclear

¿Qué es? Es una cubierta membranosa que rodea el material genético de células eucariotas.

¿Cómo es? es una membrana doble que guarda continuidad física con el Retículo Endoplasmático Rugoso, así que también tiene Ribosomas adheridos a su cara externa. Es una membrana poco permeable que posee unas estructuras denominadas poros, a través de los cuales se produce el intercambio de sustancias.

Los poros nucleares son complejos de naturaleza proteica que atraviesan la membrana nuclear y permiten y controlan el intercambio de sustancias. Están formados por proteínas denominadas nucleoporinas y tienen una estructura muy compleja.

¿Qué función tiene? Proteger el material genético y controlar el intercambio de sustancias entre el citoplasma y el núcleo.

El nucleoplasma

¿Qué es? es la sustancia que rellena el interior del núcleo

¿Cómo es? es un coloide formado por agua, pequeñas sustancias disueltas y proteínas.

¿Qué función tiene? Permite las reacciones químicas y los contactos entre los componentes del núcleo.

La cromatina

¿Qué es? es el ADN asociado a proteínas en sus grados más bajos de empaquetamiento.

¿Cómo es? El ADN se asocia a un núcleo de proteínas denominadas histonas. La hebra de ADN da dos vueltas alrededor del núcleo de histonas y forma una estructura llamada nucleosoma. Entre un nucleosoma y otro hay un pequeño fragmento de ADN y todo el conjunto es similar a un collar de perlas.

La cromatina presenta dos niveles básicos de compactación: El “collar de perlas” o fibra de 10 nm y el “solenoide” o fibra de 30 nm algo más compactado.

¿Qué función tiene? Codifica las instrucciones que la célula necesita para su funcionamiento.

El Nucleolo

¿Qué es? es una zona más o menos esférica en el interior del núcleo que se percibe más densa al microscopio electrónico.

¿Cómo es? está formada por ARN ribosómico y proteínas.

¿Qué función tiene? Es el lugar de fabricación de las subunidades que constituyen los ribosomas celulares.

Doble hélice ADN . Diámetro 2 nm

“Collar de perlas”. Fibra de 10 nm.

“Solenoide” Fibra de 30 nm.