Resumen de LA CELULA PDF

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Summary

Este resumen abarca toda la unidad relacionada con la celula, su estructura y demas. Muy completo con todo lo visto en clase. NO es de toda la materia, depende el profesor si se limito a esta unidad o dio adicionales a estudiar....

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4.1 ¿QUÉ ES LA TEORÍA CELULAR? Como las células son muy pequeñas, no se supo de ellas hasta la invención del microscopio, a mediados del siglo XVII. Pero el ver las células fue el primer paso para entender su importancia. En 1838, el botánico alemán Matthias Schleiden concluyó que las células y las sustancias que producen forman la estructura básica de las plantas y que el crecimiento vegetal se da por agregación de células nuevas. En 1839, el biólogo alemán Theodor Schwann (amigo y colaborador de Schleiden) llegó a conclusiones similares para las células animales. El trabajo de Schleiden y Schwann arrojó una teoría unificada de las células como unidades fundamentales de la vida. En 1855, el médico alemán Rudolf Virchow completó la teoría celular al concluir que todas las células provienen de células ya existentes. La teoría celular es un concepto unificador en la biología y comprende tres principios: •Todo organismo vivo está compuesto por una o más células. •Los organismos vivos más pequeños son células únicas y las células son las unidades funcionales de los organismos multicelulares. •Todas las células proceden de otras células. Todos los seres vivos están compuestos por células. Para sobre vivir, las células deben obtener energía y nutrimentos de su entorno, sintetizar proteínas y otras moléculas necesarias para crecer y repararse, y eliminar los desechos. Muchas células deben interactuar con otras. Para asegurar la continuidad de la vida, las células deben reproducirse. Estas actividades se logran en partes especializadas de las células.

4.2 LOS ATRIBUTOS BÁSICOS DE LAS CÉLULAS Todas las células derivan de antepasados comunes y deben cumplir funciones semejantes. Por consiguiente, tienen muchas semejanzas en tamaño y estructura. La función limita el tamaño de la célula: tienen un diámetro que va de 1 a 100 micra, son pequeñas porque necesitan intercambiar nutrimentos y desechos por la membrana plasmática, muchos nutrimentos y desechos entran, pasan y salen de las células por difusión, que es el movimiento de moléculas de lugares de mayor a menor concentración, es decir, es un movimiento lento que requiere que ninguna parte de la célula esté demasiado lejos del exterior. Las células tienen características comunes: las células comparten los elementos comunes que se describen a continuación: -La membrana plasmática: Cada célula está rodeada por una membrana fluida y extremadamente delgada llamada membrana plasmática. La membrana plasmática y las demás membranas de la célula constan de una doble capa de moléculas de fosfolípidos y colesterol en la que están incrustadas proteínas. Entre las funciones importantes de la membrana plasmática se encuentran: •Aislar el contenido de la célula del ambiente exterior •Regular la entrada y salida de materiales de la célula •Permitir la interacción con otras células y con el ambiente extra celular Los componentes, tanto fosfolípidos como proteínas de la membrana celular cumplen funciones muy diferentes. Cada fosfolípido tiene una cabeza hidrofílica que da al interior o exterior acuoso de la célula y un par de colas hidrofóbicas que dan al interior de la membrana. Algunas moléculas pueden difundirse por la capa de fosfolípidos, ésta forma una barrera para la mayoría de los iones y moléculas hidrofílicas, aislando a la célula del entorno, para que pueda mantener las cruciales diferencias en concentraciones de materiales dentro y fuera. Las proteínas de la membrana plasmática facilitan la comunicación entre la célula y el entorno. Algunas dejan pasar iones o moléculas específicas por la membrana plasmática, mientras que otras favorecen las reacciones químicas de la célula. Algunas unen a dos células y otras más reciben y responden a las señales de las moléculas que están en el líquido que rodea a la célula. Las glucoproteínas de la membrana plasmática extienden ramificaciones de carbohidratos desde la célula hacia el exterior, algunas de esas glucoproteínas, las del complejo mayor de histocompatibilidad identifican a la célula como parte de un individuo único.

-Contienen citoplasma: el citoplasma consta de todos los compuestos químicos y estructuras que están dentro de la membrana plasmática pero fuera del núcleo. La parte fluida del citoplasma se llama citosol que contiene agua, sales y una gran variedad de moléculas orgánicas. Casi todas las actividades metabólicas de las células ocurren en el citoplasma, por ejemplo la síntesis de proteínas. -Usan el ADN como plano de la herencia y el ARN para copiar el plano y ejecutar la instrucción: toda célula contiene material genético, un plano heredado que guarda las instrucciones para hacer otras partes de la célula y para producir nuevas células. El material genético de las células es el ácido desoxirribonucleico (ADN). Esta molécula contiene genes que constan de secuencias precisas de nucleótidos. En la división celular, las células “madre” originales pasan copias exactas de su ADN a las descendientes recién formadas, las “células hijas”. El ácido ribonucleico (ARN) tiene una relación química con el ADN y aparece en varias formas diferentes que copia el plano de los genes del ADN y ayuda a elaborar proteínas a partir de este plano. Todas las células contienen ADN y ARN. -Obtienen materias primas y energía del entorno: para mantener esta complejidad, las células deben adquirir y gastar energía en forma continua. La energía guardada en las células fotosintéticas se suministra para las actividades metabólicas de casi todas las formas de vida. Así, todas las células obtienen del entorno biótico y abiótico los materiales para sintetizar las moléculas de la vida y la energía para impulsar esta síntesis. DOS TIPOS DE CELULAS, EUCARIONTES Y PROCARIONTES. Las células procariontes forman el “cuerpo” de bacterias y arqueas, que son las formas más simples de vida. Las células eucariontes son mucho más complejas y se encuentran en el cuerpo de animales, plantas, hongos y protistas. Una diferencia entre las células procariontes y eucariontes es que el material genético de las eucariontes está contenido dentro de un núcleo envuelto en una membrana. En cambio, el de las procariontes no está dentro de una membrana. Otras estructuras envueltas por membranas como los organelos, aumentan la complejidad estructural de las células eucariontes

4.3 CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS EUCARIONTES. Estas células son sumamente diversas, en el cuerpo de todo organismo multicelular hay una enorme variedad de células eucariontes especializadas en diversas funciones. Las células eucariontes son mas grandes que las procariontes, miden más de 10 micras de diámetro. En el citoplasma de las eucariontes se encuentra una variedad de organelos, estructuras envueltas en membranas como el núcleo y las mitocondrias, que realizan funciones específicas en la célula. El citoesqueleto, es una red de fibras de proteína que confiere forma y organización al citoplasma de las células eucariontes. Muchos organelos están unidos al citoesqueleto. Si bien tienen muchas estructuras comunes, otras son peculiares de un tipo o del otro. Por ejemplo, las células vegetales están rodeadas por una pared y contienen cloroplastos, plástidos y una vacuola central, que no se encuentran en las células animales. Algunas células animales con tienen centríolos, que faltan en las células vegetales. Muchas células animales también llevan cilios, que casi nunca aparecen en las células vegetales. Algunas células eucariontes están sostenidas por PAREDES CELULARES La superficie exterior de plantas, hongos y algunos protistas está recubierta por una capa inerte y más bien rígida llamada pared celular que sostiene y protege a la delicada membrana plasmática. Las paredes celulares de los vegetales están compuestas por celulosa y otros polisacáridos. Son producidas por las células a las que rodean. Las células vegetales producen celulosa a través de sus membranas plasmáticas, a partir de la cual se forma la pared. Las paredes de células adyacentes están unidas por la “laminilla intermedia”, una capa hecha principalmente del polisacárido pectina que tiene una textura gelatinosa Las paredes celulares sostienen y protegen a las células frágiles. Son porosas, permitiendo que las moléculas de oxígeno, dióxido de carbono y agua se difundan fácilmente a través de ellas. La estructura que rige las interacciones entre una célula y su entorno es la membrana plasmática, situada debajo de la pared celular. El CITOESQUELETO da forma, sostén y movimiento

Los organelos y otras estructuras de las células eucariontes están unidas a la red de fibra de proteínas que forman el citoesqueleto. El citoesqueleto está compuesto por tres tipos de fibras de proteína: delgados microfilamentos, filamentos intermedios de tamaño mediano y microtúbulos gruesos. El citoesqueleto cumple las siguientes funciones: • Forma de la célula: en las células sin pared celular, el citoesqueleto, particularmente las redes de filamentos intermedios, determina la forma de la célula. • Movimiento de la célula: el movimiento celular se produce conforme los microfilamentos o los microtúbulos se ensamblan, se desensamblan y se deslizan unos con otros. Entre los ejemplos de células móviles se encuentran los protistas unicelulares impulsados por cilios, los espermatozoides y las células de músculos contráctiles. • Movimiento de los organelos: los microtúbulos y microfilamentos mueven a los organelos dentro de la célula. • División celular: los microtúbulos y microfilamentos son esenciales para la división de las células eucariontes. CILIOS Y FLAGELOS mueven a la célula en medios acuosos o hacen pasar los líquidos por la célula. Los cilios y los flagelos son extensiones finas de la membrana plasmática, sostenidas internamente por microtúbulos del citoesqueleto. Cada cilio o flagelo contiene un anillo de nueve pares de microtúbulos, con otro par en el centro. Surgen del cuerpo basal, que los ancla a la membrana plasmática. Los cuerpos basales se derivan de los centriolos. Ambos consisten en anillos con forma de barril de nueve tripletes de microtúbulos. En la mayoría de las plantas faltan los centríolos, pero están presentes en las células animales, en las que participan en la división celular. Se mueven mediante diminutos “brazos” de proteínas que afianzan pares contiguos de microtúbulos. Estos brazos pueden flexionarse, usando energía liberada del adenosíntrifosfato (ATP) para impulsar su movimiento. La flexión de los brazos desliza un par de microtúbulos sobre el par adyacente y hace que se doblen los cilios o flagelos. Muchas veces, éstos se mueven constantemente, la energía para impulsar este movimiento proviene de las mitocondrias, que abundan cerca de los cuerpos basales. El tamaño de los cilios y los flagelos varía, los cilios son más cortos y más numerosos que los flagelos. La fuerza que generan los cilios puede compararse con la creada por los remos de un bote. Los flagelos son más largos que los cilios y las células flageladas tienen apenas uno o dos. En los animales multicelulares, los cilios mueven líquidos y partículas suspendidas por la superficie. Las células ciliadas revisten estructuras diferentes El NUCLEO es el centro de control de la célula eucarionte. En las células eucariontes, el ADN está alojado en el núcleo. El núcleo es un organelo compuesto por tres partes principales: envoltura nuclear, cromatina y nucléolo. La envoltura nuclear permite el intercambio selectivo de materiales: el núcleo está aislado del resto de la célula por una envoltura nuclear que consiste en una membrana doble. La membrana está perforada por poros diminutos revestidos de proteínas. Agua, iones y pequeñas moléculas pueden cruzar por los poros, pero el paso de moléculas grandes está regulado por proteínas guardianas especiales llamadas complejo del poro nuclear que revisten los poros. Los ribosomas impregnan la membrana celular externa, la cual continúa con membranas del retículo endoplasmático rugoso La cromatina contiene ADN, que codifica la síntesis de proteínas: a la coloración oscura que adquiere el núcleo lo llamaron cromatina. La cromatina consta de ADN asociado con proteínas. El ADN de las eucariontes y sus proteínas forman largas concatenaciones llamadas cromosomas. Cuando las células se dividen, cada cromosoma se enreda sobre sí mismo, se engruesa y se acorta. Los genes del ADN proporcionan un plano de un “código molecular” para una enorme variedad de proteínas. Algunas de estas proteínas forman componentes estructurales de la célula, mientras que otras regulan el movimiento de materiales por las membranas celulares y otras más son enzimas que realizan las reacciones químicas del crecimiento, reparación de la célula, adquisición de nutrimentos y energía, y reproducción. Como las proteínas se sintetizan en los ribosomas del citoplasma, las copias de los planos de las proteínas que están en el ADN deben atravesar la membrana nuclear para llegar al citoplasma. Para esto, la información genética se copia del ADN en moléculas del ARN mensajero (ARNm), que viajan por los poros de la envoltura nuclear hacia los ribosomas en el citoplasma. Esta

información, codificada por la secuencia de los nucleótidos en el ARNm, se usa para dirigir la síntesis de las proteínas celulares, lo que ocurre en los ribosomas El nucléolo es el centro de ensamblaje de los ribosomas: los núcleos de las células eucariontes tienen por lo menos un nucléolo, que es el centro de la síntesis de los ribosomas. Consta de ARN ribosomal (ARNr), proteínas, ribosomas en varias etapas de síntesis, y el ADN lleva los genes que codifican el ARN ribosomal. Un ribosoma es una pequeña partícula compuesta de ARN ribosomal y de proteínas que funcionan como “mesa de trabajo” para la síntesis de proteínas en el citoplasma de la célula. Así como una mesa de trabajo sirve para construir muchos objetos diferentes, cualquier ribosoma puede usarse para sintetizar cualquiera de los millares de proteínas que hace una célula. Se ven como gránulos oscuros, sueltos, impregnando las membranas de la envoltura nuclear y el retículo endoplasmático, o como polirribosomas agrupados en la cadena de ARNm El citoplasma de los eucariontes contiene un elaborado SISTEMA DE MEMBRANAS. Las células eucariontes tienen un elaborado sistema de membranas que engloban la célula y crean compartimentos internos en el citoplasma. Imagina una fábrica grande con muchas salas y edificios separados. Cada sala aloja maquinaria especializada y algunas están conectadas para que un producto complicado se elabore en etapas, estos deben pasar a otros edificios antes de terminarlos. La fábrica debe importar materias primas, pero hace y repara su maquinaria y exporta algunos de sus productos. Las regiones especializadas del citoplasma, delimitadas por membranas, separan diversas reacciones bioquímicas y procesan tipos diferentes de moléculas de ciertas maneras. La cualidad fluida de las membranas les permite fusionarse unas con otras, de modo que los compartimentos internos pueden conectarse, intercambiar partes de membrana y transferir el contenido a otros compartimentos para distintos tipos de procesamiento. Sacos llamados vesículas trasladan membranas y contenidos especiales entre distintas regiones del sistema. Las vesículas también pueden fusionarse con la membrana plasmática y exportar así su contenido de la célula. Ciertas proteínas insertadas en las membranas fungen como “etiquetas postales” que especifican la dirección a la que se envía un saco y su contenido. El sistema de membranas de la célula comprende: la membrana plasmática, membrana nuclear, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, lisosomas, vesículas y vacuolas. El retículo endoplasmático: El retículo endoplasmático (RE) consiste en una serie de membranas interconectadas que forman un laberinto de sacos aplanados y canales dentro del citoplasma. Entre sus muchas funciones está servir como centro para la síntesis de proteínas de membrana y fosfolípidos. La membrana del retículo endoplasmático se fusiona y transporta constantemente al aparato de Golgi, lisomas y la membrana plasmática. Las células eucariontes tienen dos formas de retículo endoplasmático: rugoso y liso: -RE LISO: no tiene ribosomas, está especializado en diferentes actividades según la célula en que se encuentre. En algunas células el retículo endoplasmático liso elabora lípidos, abunda en las células del hígado, degradan el glucógeno en moléculas de glucosa que proporcionan energía. Almacena calcio en todas las células, pero en los músculos esqueléticos es más grande y se especializa en almacenar las grandes cantidades de calcio que se requieren para las contracciones musculares. -RE RUGOSO: Los ribosomas del retículo endoplasmático rugoso son centros de síntesis de proteínas y también centros de elaboración de proteínas como las enzimas digestivas y las hormonas que ciertas células exportan. Cuando se sintetizan estas proteínas, se pasan a través de la membrana del retículo endoplasmático al compartimento interior. Las proteínas sintetizadas para secreción externa o para usarse en otra parte del interior de la célula se mueven por los canales del retículo endoplasmático, donde son químicamente modificadas y dobladas en sus estructuras tridimensionales correctas. Al cabo de un tiempo, las proteínas se acumulan en las bolsas de la membrana que surgen como vesículas que transportan su carga de proteínas al aparato de Golgi. El aparato de Golgi: es un conjunto especializado de membranas derivadas del retículo endoplasmático. Tiene el aspecto de una pila de sacos aplanados e interconectados. La función principal es modificar, clasificar y empacar proteínas producidas por el retículo endoplasmático rugoso. Los compartimentos del aparato de Golgi dan los toques finales a los productos antes de empacarlos y exportarlos. Las vesículas del retículo endoplasmático rugoso se fusionan con un lado del aparato de Golgi, incorporan sus membranas y vacían su contenido en los sacos de éste. En los compartimentos del aparato de Golgi, algunas de las proteínas sintetizadas en el retículo endoplasmático rugoso sufren nuevas modificaciones. Algunas proteínas grandes se dividen en fragmentos más pequeños. Por último, del lado opuesto del aparato de Golgi brotan vesículas que se llevan los productos terminados para usar en la célula o expulsar al exterior. El aparato de Golgi realiza las funciones siguientes:

•Modifica algunas moléculas; una función importante es agregar carbohidratos a proteínas para hacer glucoproteínas. También degrada algunas proteínas en péptidos más pequeños. •Sintetiza algunos polisacáridos usados en las paredes de las células vegetales, como celulosa y pectina. •Separa varias proteínas y lípidos recibidos del retículo endoplasmático según su destino. • Empaca las moléculas terminadas en vesículas que transporta a otras partes de la célula o a la membrana plasmática para exportarla Las proteínas secretadas se modifican al pasar por la célula: para entender cómo se coordinan algunos componentes del sistema de membranas, considera la manufactura y exportación de una proteína llamada anticuerpo, que son glucoproteínas producidas por leucocitos que se unen a invasores del exterior y los destruyen. Las proteínas con función de anticuerpos se sintetizan en los ribosomas del retículo endoplasmático rugoso de los leucocitos y se empacan en las vesículas formadas en la membrana del retículo. Estas vesículas pasan al aparato de Golgi, donde se fusionan las membranas y se depositan en el interior las proteínas, a las que a continuación se unen carbohidratos. Las proteínas se vuelven a empacar en vesículas formadas con la membrana adquirida por el aparato de Golgi. La vesícula que contiene el anticuerpo completo viaja a la membrana plasmática y se fusiona con ella, para expulsar el anticuerpo de la célula hacia el torrente sanguíneo y defienda así, al organismo de infecciones. Los lisosomas: algunas de las proteínas elaboradas en el retículo endoplasmático y enviadas al aparato de Golgi son enzimas digestivas celulares que degradan proteínas, lípidos y carbohidratos en sus unidades. En el aparato de Golgi, estas enzimas se empacan en vesículas de membrana llamadas lisosomas. Una de sus funciones es digerir las partículas alimenticias, que van de proteínas sueltas a microorganismos completos. Muchas células ‘’comen’’ por fago...