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La célula: apuntes básicos
Célula: Apuntes Básicos
Alcides Mendoza Coba.
(Dalhy)
Cajamarca, 2010
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
(Dalhy)
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Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos
LA CÉLULA
La célula es una unidad mínima de un
organismo capaz de actuar de manera autónoma.
La célula es la unidad anatómica estructural,
fisiológica y genética de todo ser vivo.
La ciencia que estudia a la célula es la
Citología.
Las primeras aproximaciones al estudio de
la célula surgieron en el siglo XVII; tras el
desarrollo a finales del siglo XVI de los primeros
microscopios. Éstos permitieron realizar numerosas
observaciones, que condujeron en apenas
doscientos años a un conocimiento morfológico
relativamente aceptable. A continuación se
enumera una breve cronología de tales
descubrimientos:
 1665: Robert Hooke
observó en láminas
de corcho, realizadas
con un microscopio
de
50
aumentos
construido por él
mismo,
logrando
identificar pequeñas
celdillas a las que
bautizó
con
el
nombre de «células»
(del latín cellulae,
celdillas).
Microscopio de Robert
Hooke
 Década de 1670: Anton Van Leeuwenhoek,
observó diversas células eucariotas (como
protozoos y espermatozoides) y procariotas
(bacterias).
 1745: John Needham describió la presencia de
«animálculos» o «infusorios»; se trataba de
organismos unicelulares.
 Década de 1830: Theodor Schwann estudió la
célula animal; junto con Matthias Schleiden
postularon que las células son las unidades
elementales en la formación de las plantas y
animales, y que son la base fundamental del
proceso vital.
 1831: Robert Brown describió el núcleo celular.
 1839: Purkinje observó el citoplasma celular.
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
(Dalhy)
 1850: Rudolf Virchow postuló que todas las
células provienen de otras células (Omnis cellula
e cellula.
 1857: Kölliker identificó las mitocondrias.
 1860: Pasteur realizó multitud de estudios sobre
el metabolismo de levaduras y sobre la asepsia.
 1880: August Weismann descubrió que las
células actuales comparten similitud. estructural
y molecular con células de tiempos remotos.
 1931: Ernst Ruska
construyó el primer
microscopio
electrónico
de
transmisión en la
Universidad
de
Berlín. Cuatro años
más tarde, obtuvo un
poder de resolución
doble
a
la
del
microscopio óptico.
 1981: Lynn Margulis
publica su hipótesis
sobre la
endosimbiosis (*)
serial, que explica el
origen de la célula
eucariota.
(*) La endosimbiosis
Es una asociación
estrecha entre
especies, en la que los
individuos de una
residen dentro de las
células de la otra.
Algunos orgánulos de
las células eucariotas
(células con núcleo),
como las mitocondrias
y los plastos
(cloroplastos),
proceden de su
simbiosis inicial con
ciertas bacterias.
Los estudios de Mathias Scheleiden, de
Teodoro Schwan y de Rudolph Virchow, sirvieron
para sentar las bases de la Teoría Celular, cuyos
principales postulados son los siguientes:
Las
células
constituyen
las
unidades
morfológicas y fisiológicas de todos los
organismos.
Las propiedades de un ser vivo depende de las
de sus células individuales.
Las células se originas sólo de otras células y
su continuidad se mantiene a través del
material genético.
La unidad más pequeña de la vida es la célula.
-
-
-
El rápido desarrollo de la biología celular y
molecular en el siglo actual puede atribuirse a:
El mayor poder de resolución obtenido con el
microscopio electrónico y la difracción de rayos
X.
-
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La célula: apuntes básicos
-
Convergencia con otras ramas de la
investigación biológica, como por ejemplo la
genética y la bioquímica.
CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA
Las principales características de la célula que
permite diferenciarlo de los sistemas abióticos son
las siguientes:
 Nutrición. Las células toman sustancias del
medio, las transforman de una forma a otra,
liberan energía y eliminan productos de
desecho, mediante el metabolismo.
 Crecimiento y multiplicación. Las células son
capaces de dirigir su propia síntesis. A
consecuencia de los procesos nutricionales, una
célula crece y se divide, formando dos células,
en una célula idéntica a la célula original,
mediante la división celular.
 Diferenciación. Muchas células pueden sufrir
cambios de forma o función en un proceso
llamado diferenciación celular
 Irritabilidad . Las células responden a estímulos
químicos y físicos tanto del medio externo como
de su interior y, en el caso de células móviles,
hacia determinados estímulos ambientales o en
dirección opuesta mediante un proceso que se
denomina síntesis.
 Evolución. A diferencia de las estructuras
inanimadas, los organismos unicelulares y
pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay
cambios hereditarios (que ocurren a baja
frecuencia en todas las células de modo regular)
que pueden influir en la adaptación global de la
célula o del organismo superior de modo
positivo o negativo.
genético se encuentra disperso
citoplasma genético en el citosol.
en
el
Las células
procarióticas contienen
ribosomas pero carecen de sistemas de
endomembranas
(esto
es,
orgánulos
delimitados por membranas biológicas). Sin
embargo,
existen
excepciones:
algunas
bacterias fotosintéticas poseen sistemas de
membranas internos. También en el Filo
Planctomycetes existen organismos como
Pirellula que rodean su material genético
mediante una membrana intracitoplasmática y
Gemmata obscuriglobus que lo rodea con
doble membrana.
Por lo general podría decirse que los
procariotas carecen de citoesqueleto.
Las células procarióticas se encuentran
presentes en el reino monera.
A continuación se muestra la estructura
de una bacteria (ser procariótico)
CLASES DE CÉLULA.
La clasificación de las células se hace
atendiendo ciertos criterios; por eso, se pueden
clasificar por su evolución, por su tamaño, por su
nutrición, por su forma y por el reino al que
pertenecen.
I.
POR SU EVOLUCIÓN. Las células pueden ser:
Procarióticas o eucarióticas.
A. CÉLULA PROCARIÓTICA
Las células procariotas son pequeñas y
menos complejas que las eucariotas. Carecen
de membrana nuclear, por lo que su material
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Imagen extraída de:
www.genomasur.com/lecturas/01-02-G.gif
IMPORTANTE:
Escherichia coli
Esta bacteria es el organismo procarionte
más estudiado por el ser humano. La E. coli es
una bacteria que se encuentra generalmente
en los intestinos animales y por ende en las
aguas negras. Fue descrita por primera vez en
1885 por Theodore von Escherich, bacteriólogo
alemán, quién la denominó Bacterium coli.
Posteriormente la taxonomía le adjudicó el
nombre de Escherichia coli, en honor a su
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descubridor. Ésta y otras bacterias son
necesarias para el funcionamiento correcto del
proceso digestivo. Además produce vitaminas
B y K. Es un bacilo que reacciona
negativamente a la tinción de Gram
(gramnegativo), es anaeróbico facultativo,
móvil por flagelos peritricos (que rodean su
cuerpo), no forma esporas, es capaz de
fermentar la glucosa y la lactosa.
IV.
POR SU FORMA.
Clasificar a las células por su forma es
relativo; ya que, en muchos de los casos la
forma de las células depende de la fisiología y
estado de la célula.
Algunas formas de células son las siguientes:

Células estrelladas. Las que tienen una
forma que se asemeja a una estrella:
Ejemplo, las neuronas.
Las células por su tamaño, pueden ser:
Macroscópicas,
microscópicas
y
ultramicroscópicas.

Células macroscópicas. son células observadas
fácilmente a simple vista. Esto obedece el gran
volumen de alimentos de reserva que
contienen. Ejemplo: la yema de huevo de las
aves y reptiles, que alcanzan varios
centímetros de longitud.

Esféricas, como
óvulos y los
cocos
(bacterias).
Ovoides, como
las levaduras
Cúbicas, como
en el folículo
tiroideo.
Aplanadas.
En
estas
células
las
dimensiones son mayores que su grosor.
Generalmente
forman
tejidos
de
revestimiento, como las células epitelialesAlargadas. En las cuales un eje es mayor
que los otros dos. Estas células forman
parte de ciertas mucosas que tapizan el
tubo digestivo.
Fusiformes. Son las células que Las que
tienen la forma parecida a un huso. Por
ejemplo las fibras musculares.
B. CÉLULA EUCARIÓTICA.
Las células eucariotas son las más
evolucionas
y
complejas.
Presentan
principalmente membrana nuclear, dentro del
cual está el material genético y una estructura
básica relativamente estable caracterizada por
la presencia de distintos tipos de orgánulos
intracitoplasmáticos especializados.
II.



III.
POR SU TAMAÑO.
Células Microscópicas.- observable únicamente
en el microscopio para escapar del limite de
visibilidad luminosa, cuyo tamaño se expresa
con la unidad de medida llamada micro o
micron. Ejemplo: los glóbulos rojos o
hematíes, lo cocos, las amebas, Etc.




Células Ultramicroscópicas.- son sumamente
pequeños y observables únicamente con el
microscopio electrónico. En este caso se utiliza
como unidad de medida el milimicrón (mu),
que es la millonésima parte del milímetro o la
milésima parte de una micra.
Gráficos de algunas células
POR SU NUTRICIÓN.
Las células pueden ser autótrofas o
heterótrofas. Las primeras elaboran sus
propios alimentos mientras que las otras se
alimentan a base de alimentos producidos por
otras células.
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PARTES DE UNA CÉLULA EUCARIÓTICA TÍPICA.
Una célula eucariótica típica está formada por: Membrana celular, citoplasma y núcleo.
I.
MEMBRANA CELULAR CITOPLASMÁTICA (PLASMALEMA).
La membrana celular o plasmática
es una estructura laminar que engloba a las
células, define sus límites y contribuye a
mantener el equilibrio entre el interior y el
exterior de éstas. Además, se asemeja a las
membranas que delimitan los orgánulos de
células eucariotas.
En los estudios iniciales de la
membrana, se proppusieron dos modelos: El
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semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
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modelo de Davson – Danielli y el Modelo de
Robertson. Posteriormente en el año de 1972,
Singer y Nicholson propusieron el modelo del
Mosaico Fluido.
- Según el modelo de Davson – Danielli
(1953), la membrana celular está formada
por una bicapa de fosfolípidos cubiertas en
cada superficie
por una monocapa de
proteínas globulares hidratadas.
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La célula: apuntes básicos
-
Según el modelo de Robertson, plantea que la membrana celular está formada por una bicapa de
fosfolípidos, pero en ambos lados está cubierta de
proteínas extendidas.
-
Según el Modelo del Mosaico Fluido, la membrana
está constituida por una bicapa (doble capa) de
fosfolípidos, con proteínas asociadas. Estas proteínas
pueden ser: Integrales o intrínsecas. Cuando
atraviesan toda la membrana.
Periféricas o extrínsicas. Son las proteínas que se
encuentran ancladas en uno de los lados de la
membrana celular.
Composición química de la membrana
celular. La membrana celular en forma general
contiene fosfolípidos, glucolípidos y esteroides,
variando la cantidad y la participación de otros
componentes de acuerdo a la naturaleza y función
que desempeña la célula.
FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR.
a.
Transporte. La membrana celular permite el
intercambio de materiales entre el medio
interno de la célula con el medio externo. Pero
es necesario indicar que a membrana celular
sólo permite el paso de determinadas
sustancias,
cuya
propiedad
se
llama
PERMEBILIDAD SELECTIVA.
La permeabilidad de una membrana
plasmática a las distintas sustancias depende
de varios factores, dependientes a su vez de la
estructura de la membrana.
El transporte de sustancias a través de la
membrana, se da mediante procesos pasivos
o procesos activos.
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PROCESOS PASIVOS. Son los que se realizan
sin gasto de energía (ATP). Estos procesos de
transporte dependen de las diferencias de
presión, concentración o de un proceso de
difusión.
Entre los principales procesos pasivos
están la difusión simple, la difusión facilitada,
la ósmosis y la filtración.
- La difusión simple. Es el paso de moléculas,
iones, sustancias, de una zona de alta
concentración
a
otra
de
menor
concentración,
por la diferencia de
concentraciones, es decir que el paso se da
a favor de la gradiente de concentración.
Como la difusión depende de la energía
cinética de las partículas, se produce con
mayor rapidez cuando aumenta la
temperatura. Además, a un mayor
gradiente (diferencia) de concentración
hará que la difusión se haga más rápida.
Por otra parte, las moléculas pequeñas se
difunden con mayor rapidez que las
grandes.
- Difusión Facilitada. Es el movimiento de
moléculas más grandes que no pueden
pasar a través de la membrana plasmática
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La célula: apuntes básicos
y necesita ayuda de una proteína de
-
-
Ósmosis. “Consiste en el movimiento neto
de un disolvente, el agua en los seres
vivos, a través de membranas de
permeabilidad selectiva” (Gerard J. Tortora.
Principios de Anatomía y Fisiología. Edit.
Mosby /Doyma Libros. 1996. Página 63.).
El agua se mueve por ósmosis a través de
las
membranas
desde las zonas en
ÓSMOSIS Y
CONCENTRACIÓN
las
que
se
DE SOLUCIONES
encuentra a una
concentración
 En
un
medio
elevada hasta las
isotónico, hay un
equilibrio
zonas donde la
dinámico, es decir,
concentración
es
el paso constante
menor. Al hablar
de agua.
de
ósmosis
es
 En
un
medio
hipotónico,
la
necesario hablar de
célula
absorbe
presión osmótica,
agua hinchándose
y hasta el punto en
que se define como
que puede estallar
la presión necesaria
dando origen a la
para evitar
el
citólisis.
movimiento
neto
 En
un
medio
hipertónico,
la
del agua
desde
célula elimina agua
una solución a otra,
y
se
arruga
cuando
ambas
llegando
a
deshidratarse
y
se
soluciones
están
muere, esto se
separadas por una
llama crenación
membrana
permeable al agua.
Filtración o Diálisis. Es el movimiento de
agua y moléculas disueltas a través de la
membrana debido a la presión hidrostática
generada por el sistema cardiovascular.
Dependiendo del tamaño de los poros de la
membrana, sólo los solutos con un
determinado tamaño pueden pasar a través
de la membrana. Por ejemplo, los poros de
la membrana de la cápsula de Bowman en
los glomérulos renales, son muy pequeños,
y sólo la albúmina, la más pequeña de las
proteínas, tienen la capacidad de ser
filtrada a través de ella. Por otra parte, los
poros de las membranas de los hepatocitos
son extremadamente grandes, por lo que
una gran variedad de solutos pueden
atravesarla
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trasporte.
PROCESOS ACTIVOS. Son los que se realizan
CON gasto de energía (ATP). Existe dos tipos
activos de transporte de volumen: Endocitosis
y exocitosis.
La endocitosis puede ser la fagocitosis y la
pinocitosis. La primera es cuando se transporta
sustancias sólidas, y la pinocitosis es cuando
se transporta sustancias líquidas o en
disolución.
Es la expulsión de sustancias como la
insulina a través de la fusión de vesículas con
la membrana celular.
La exocitosis es el proceso celular por el
cual las vesículas situadas en el citoplasma se
fusionan con la membrana citoplasmática,
liberando su contenido.
La exocitosis se observa en muy diversas
células secretoras, tanto en la función de
excreción como en la función endocrina.
También interviene la exocitosis en la
secreción de un neurotransmisor a la brecha
sináptica, para posibilitar la propagación del
impulso nervioso entre neuronas. La secreción
química desencadena una despolarización del
potencial de membrana, desde el axón de la
célula emisora hacia la dendrita (u otra parte)
de la célula receptora. Este neurotransmisor
será luego recuperado por endocitosis para ser
reutilizado. Sin este proceso, se produciría un
fracaso en la transmisión del impulso nervioso
entre neuronas.
Al hablar de procesos activos de
transporte es necesario hablar de transporte
activo primario y de transporte activo
secundario.
Transporte activo primario: la bomba de sodio.
La bomba de trasporte activo primario más
abundante en el organismo es la bomba de
sodio, que mantiene una baja concentración de
iones sodio (Na+) en el citosol bombeándolos
hacia fuera en contra de su gradiente de
concentración. También desplaza los iones de
potasio (K+) hacia el interior de las células en
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Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos
contra de su gradiente de concentración. La
bomba de sodio ha de trabajar continuamente,
puesto que tanto el ión potasio como el ión
sodio cruzan la membrana plasmática muy
despacio, a través de los canales (poros).
-
II.
Transporte activo secundario: simporte y
antiporte. La bomba de sodio mantiene una
gran diferencia de concentración de Na+ a
ambos lados de la membrana plasmática. Estos
iones han almacenado energía de forma similar
a la que almacenan el agua contenida por una
presa. Por tanto, si el Na+, puede retroceder
será posible emplear
parte de la energía
almacenada para transportar sustancias en
contra de sus gradientes de concentración.
A veces, dos sustancias (generalmente ión
sodio y otra sustancia) se mueven en la misma
dirección a través de la membrana plasmática.
Este proceso recibe el nombre de SIMPORTE
(contransporte). Por ejemplo, la glucosa, la
fructuosa y los aminoácidos penetran en las
células que revistan el aparato gastrointestinal
y los túbulos de los riñones
mediante
simportes que utilizan Na +.
Otras veces dos sustancias (habitualmente Na+
y otra sustancia) pueden moverse también en
direcciones opuestas a través de las
membranas plasmáticas, este proceso recibe el
nombre de antiporte o contratransporte. Por
ejemplo, la mayoría de los antiportes son
Na+/Ca2+, que mantienen una concentración
baja de Ca2+ en el citosol de las células.
b.
Otras funciones de la membrana celular son
las siguientes:
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Delimita el medio intracelular del medio
extracelular.
Función receptora y transmisora.
CITOPLASMA.
Es la parte interior de las células y la
parte externa del núcleo. La porción
semilíquida del citoplasma, en la que se
encuentran suspendidas las organelas, las
inclusiones y disueltos los solutos, es el citosol
o líquido intracelular.
Físicamente el citosol es un líquido tipo
gel, viscoso y transparente, que contiene
partículas en suspensión y una serie de
diminutos túbulos y filamentos que forman un
citoesqueleto.
Químicamente, el citosol está formado por
agua, en un 75 % a un 90 %, y por
componentes sólidos. Las proteínas. Los
carbohidratos, los lípidos y las sustancias
inorgánicas constituyen la mayor parte de
componentes sólidos.
COLOIDE CELULAR. En el coloide celular
interactúan dos fases: Fase dispersante y fase
dispersa.
-
Fase dispersante. Es la fase constituida por
el agua de la célula, además mantienen en
disolución moléculas polares. El agua se
encuentra de dos formas: agua libre que
representa el 95 % del agua celular y el
agua ligada que se encuentra hidratando
a las moléculas y representa el 5 % del
agua celular.
-
Fase dispersa. Es la fase formada por
micelas, partículas coloidales que son
macromoléculas o agregados moleculares
de gran tamaño, distribuidas en el agua.
En el coloide celular es posible distinguir dos
formas de agregación: el citogel y el citosol,
los cuales están en constante interconversión,
en un proceso llamado tixotropía.
El citogel o plasmagel (ectoplasma), está
constituido por la parte más densa y viscosa
del coloide y el citosol o plasmasol
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(endoplasma), está constituido por la parte
más diluida del coloide, con un nivel más
simple de agregación. En el citosol se realizan
la mayor parte de reacciones metabólicas.
proteínas que sintetizan son sobre todo para la
exportación.
Los ribosomas de las células procariotas
son los más estudiados. Son de 70 S y su
masa molecular es de 2.500 kilodalton(Kd).
Las moléculas de ARNr forman el 65% del
ribosoma y las proteínas representan el 35%.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICOS.
Son estructuras especializadas que tienen
formas características y que desempeñan
papeles específicos en el crecimiento,
mantenimiento, reparación y control celular.
Los números y tipos de organelas varían de
unas clases de células a otras, dependiendo de
sus funciones.
En eucariotas, los ribosomas son 80 S.
Su peso molecular es de 4.200 Kd. Contienen
un 40% de ARNr y 60% de proteínas.
Es
necesario
indicar
que
las
mitocondrias tienen su propio aparato de
síntesis proteica que incluye ribosomas, ARNt y
ARNm. Los ribosomas mitocondriales de las
células animales contienen dos tipos de ARN
ribosómicos.
Entre los principales organelas citoplasmáticas
se pueden mencionar:

RIBOSOMAS. Son diminutas esferas que
contienen ARN ribosómico (ARNr) y varias
proteínas ribosómicas. Los ribosomas se
llaman así por su elevado contenido del ácido
ribonucleico.
En células
eucariotas,
los
ribosomas
se
elaboran en el
núcleo
pero
desempeñan su
función de en el
citosol
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).
Cuando
están
completos, pueden estar
aislados o formando
grupos
(polisomas);
también
pueden
aparecer asociados al retículo endoplasmático
rugoso o a la membrana nuclear, y las
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
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Los ribosomas que aparecen en plastos
son similares a los procariotas.
La función principal de los ribosomas es
síntesis de proteínas.

la
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO (RE). Es un
sistema de canales rodeados por membranas
que tienen distintas formas y que reciben el
nombre de cisternas. Se encuentra en la célula
animal y vegetal pero no en la célula
procariota.
El RE se continúa con la membrana
nuclear y, teniendo en cuenta su asociación
con los ribosomas, se divide en dos tipos:
Retículo endoplasmático rugoso o granular
(R.E.R) y retículo endoplasmático liso o
agranular
(R.E.L).
El retículo
endoplasmático
rugoso tiene esa
apariencia debido
a los numerosos
ribosomas
adheridos a su
membrana
mediante unas
proteínas
denominadas "riboforinas".
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Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos
La función principal del R.E,R es la
síntesis de proteínas, por eso se encuentra
presente en células que por su función deben
realizar una activa labor de síntesis, como las
células hepáticas, células de crecimiento o las
células del páncreas.
El retículo endoplasmático liso no tiene
ribosomas adheridos en su superficie.
Este retículo participa en los procesos
de detoxificación celular, siendo el lugar
donde son metabolizadas una gran cantidad de
drogas
como
fenobarbital,
alcaloides,
hidrocarburos aromáticos y otras sustancias
potencilmente dañinas para la célula.
Las mitocondrias se autorreplican, es
decir, se dividen para aumentar su número.
Este proceso de replicación está controlado por
el ADN que forma parte de la estructura
mitocondrial.
La
autorreplicación
suele
producirse en respuesta al aumento de las
necesidades celulares de ATP por medio de la
fosforilación oxidativa y en el momento de la
división celular.
En la mitocondria sucede el ciclo de Krebs
o ciclo del ácido cítrico.
La científica estadounidense Lynn
La función principal del R.E.L es llevar a
cabo la síntesis de fosfolípidos y esteroides.
En las células musculares el retículo
endoplasmático liso
es llamado
retículo
sarcoplasmático, el cual cumple la función de
almacenar calcio (Ca+) y de liberarlo durante la
contracción muscular.

MITOCONDRIAS.
Fueron descubiertas en
1898
por
Benda.
Son
organelas
bimembranosas semiautónomas encargadas de
la respiración celular.
A las mitocondrias se les llama también
centrales eléctricas de las células.
Una mitocondria está formada por dos
membranas, cada una de las cuales tiene una
estructura similar a la de la membrana celular.
La membrana mitocondrial externa es
lisa, pero la interna dispone de una serie de
pliegues llamados crestas. La cavidad central
de la mitocondria, rodeada por la membrana
interna y por las crestas, es la matriz.
Los complejos pliegues de las crestas
proporcionan una enorme superficie para un
grupo de reacciones químicas conocidas como
respiración celular. Las enzimas que catalizan
estas reaciones se encuentran en las crestas.
La respiración celular sólo se produce en
presencia de oxígeno y se traduce en el
catabolismo
de las moléculas
de os
elementos nutritivos, como la glucosa, para
producir ATP a gran velocidad.
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Margulis, junto con otros científicos, recuperó
en torno a 1980 una antigua hipótesis,
reformulándola como teoría endosimbiótica.
Según esta versión actualizada, hace unos
1.500 millones de años, una célula procariota
capaz de obtener energía de los nutrientes
orgánicos empleando el oxígeno molecular
como oxidante, se fusionó en un momento de
la evolución con otra célula procariota o
eucariota primitiva al ser fagocitada sin ser
inmediatamente digerida, un fenómeno
frecuentemente observado. De esta manera se
produjo una simbiosis permanente entre
ambos tipos de seres: la procariota fagocitada
proporcionaba energía, especialmente en
forma de ATP y la célula hospedadora ofrecía
un medio estable y rico en nutrientes a la otra.
Este mutuo beneficio hizo que la célula
invasora llegara a formar parte del organismo
mayor, acabando por convertirse en parte de
ella: la mitocondria. Otro factor que apoya esta
teoría es que las bacterias y las mitocondrias
tienen mucho en común, tales como el
tamaño, la estructura, componentes de su
10
Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos
membrana y la forma en que producen
energía, etc.
Esta
hipótesis
tiene
entre
sus
fundamentos la evidencia de que las
mitocondrias poseen su propio ADN y está
recubierta por su propia membrana. Otra
evidencia que sostiene esta hipótesis es que el
código genético del ADN mitocondrial no suele
ser el mismo que el código genético del ADN
nuclear. A lo largo de la historia común la
mayor parte de los genes mitocondriales han
sido transferidos al núcleo, de tal manera que
la mitocondria no es viable fuera de la célula
huésped y ésta no suele serlo sin mitocondrias.

Región Trans-Golgi. Es la que se encuentra
más cerca de la membrana citoplasmática.
De hecho, sus membranas, ambas
unitarias, tienen una composición similar.
El aparato de Golgi procesa, ordena,
empaqueta y libera proteínas y lípidos hacia la
membrana plasmática.
En forma general el aparato de Golgi tiene
las siguientes funciones:
- Secreción
celular.
Las sustancias
atraviesan todos los sáculos del aparato de
Golgi y cuando llegan a la cara trans del
dictiosoma, en forma de vesículas de
secreción, son transportadas a su destino
fuera de la célula, atravesando la
membrana citoplasmática por exocitosis.
Un ejemplo de esto son los proteoglicanos
que conforman la matriz extracelular de los
animales.
COMPLEJO GOLGI (APARATO DE GOLGI). El
aparato de Golgi es un organelo (orgánulo)
presente en todas las células eucariotas
excepto los glóbulos rojos y las células
epidérmicas. Pertenece al sistema de
endomembranas del citoplasma celular. Está
formado por unos 4-8 dictiosomas, que son
sáculos aplanados rodeados de membrana y
apilados unos encima de otros.
-

El aparato
regiones:
de
Golgi
presente
tres
Región Cis-Golgi. Es la más interna y
próxima al retículo. De él recibe las
vesículas de transición, que son sáculos
con proteínas que han sido sintetizadas en
la membrana del retículo endoplasmático
rugoso (RER).
Región medial: Es una zona de transición.
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
(Dalhy)
Formación de los lisosomas primarios.
Formación del acrosoma de los espermios.
Producción de membrana citoplasmática:
los gránulos de secreción cuando se unen a
la membrana en la exocitosis pasan a
formar parte de esta, aumentando el
volumen y la superficie de la célula.
LISOSOMAS.
Son
vesículas rodeadas de
membrana
que se
forman en el aparato
de Golgi. En su interior
existen
aproximadamente
hasta
40
enzimas
potentes digestivas hidrolíticas y proteolíticas
que sirven para digerir los materiales de origen
externo (heterofagia) o interno (autofagia)
que llegan a ellos. Es decir, digestión celular.
Los lisosomas tienen como función principal la
digestión intracelular, pero además participan
en:
- Procesar una organela vieja, para
convertirlo en sustancias nutritivas y
permitir a la célula elaborar una organela
nueva.
- Participa en la autólisiso autodestrucción de
estructuras como la cola del renacuajo, la
11
Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos
regresión del útero a su estado normal
después del parto.
consecuencia de esta estrategia es el
desarrollo de una presión de turgencia, que
permite mantener a la célula hidratada, y el
mantenimiento de la rigidez del tejido, unas de
las principales funciones de las vacuolas y del
tonoplasto.
Otras de las funciones es la de la
desintegración de macromoléculas y el
reciclaje de sus componentes dentro de la
célula. Todos los orgánulos celulares,
ribosomas, mitocondrias y plastidios pueden
ser depositados y degradados en las vacuolas.
Debido a su gran actividad digestiva, son
comparadas a los orgánulos de las células
animales denominados lisosomas.
También aíslan del resto del citoplasma
productos
secundarios
tóxicos
del
metabolismo, como la nicotina (un alcaloide).
Las enzimas más importantes del lisosoma son:





Lipasas, que digiere lípidos,
Glucosidasas, que digiere carbohidratos,
Proteasas, que digiere proteínas,
Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos.
Una
vacuola es un
orgánulo
celular
presente en plantas
y en algunas células
protistas
eucariotas.
Las
vacuolas
son
compartimentos
cerrados
que
contienen diferentes fluidos, tales como agua
o enzimas, aunque en algunos casos puede
contener sólidos. El orgánulo no posee una
forma definida, su estructura varía según las
necesidades de la célula.(H)
VACUOLAS.
Existen otras estructuras que se llaman
también vacuolas pero cuya función es muy
diferente:
Vacuolas pulsátiles: estas extraen el agua
del citoplasma y la expulsan al exterior por
transporte activo.
 Vacuolas digestivas: se produce la
digestión de sustancias nutritivas, una vez
digeridas pasan al interior de la célula y los
productos de desecho son eliminados
hacia el exterior de la célula.
 Vacuolas alimenticias: función nutritiva,
forma a partir de la membrana celular y del
retículo endoplasmático.

Las vacuolas que se encuentran en las
células vegetales son regiones rodeadas de
una membrana "tonoplasto" o "membrana
vacuolar" y llenas de un líquido muy particular
llamado "jugo celular".
La célula inmadura contiene una gran
cantidad de vacuolas muy 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 hacia una
capa muy estrecha apretada contra la pared
celular.
Gracias al contenido vacuolar y al tamaño,
la célula, aparte de satisfacer el consumo de
nitrógeno del citoplasma, consigue una gran
superficie de contacto entre la fina capa del
citoplasma y su entorno. El incremento del
tamaño de la vacuola da como resultado
también el incremento de la célula. Una
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
(Dalhy)

PLASTIDIOS.
Llamados también
plastos, plástidos o
plastidios,
son
orgánulos celulares
eucarióticos,
propios
de
las
plantas y algas. Su
principal función es
la producción y
almacenamiento de importantes compuestos
químicos usados por la célula.
Los
plastidios
pueden
ser
de
dos
clases:Fotosintéticos y no fotosintéticos.
12
Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos

Los
plastidios
fotosintéticos
(fotosintéticamente activos) son aquellos
que continen un pigmento útil para atrapar
la energía luminosa y participar en los
procresos de fotosíntesis. Entre los
principales se pueden mencionar los
siguientes:

Cloroplastos (principal pigmento clorofila).
Los cloroplastos se encuentran en la
mayoría de plantas superiores.
Las dos membranas del cloroplasto poseen
una estructura continua que delimita
completamente el cloroplasto. Ambas se
separan por un espacio intermembranoso
llamado a veces indebidamente espacio
periplastidial. La membrana externa es muy
permeable gracias a la presencia de
porinas. Sin embargo no tanto como la
membrana interna, que contiene proteínas
específicas para el transporte.
La cavidad interna llamada estroma, en la
que se llevan a cabo reacciones de fijación
de CO2, contiene ADN circular, ribosomas
(de tipo 70S, como los bacterianos),
gránulos de almidón, lípidos y otras
sustancias. También, hay una serie de
sáculos delimitados por una membrana
llamados tilacoides los cuales se organizan
en los cloroplastos de las plantas terrestres
en apilamientos llamados grana (plural de
granum, grano). Las membranas de los
tilacoides contienen sustancias como los
pigmentos
fotosintéticos
(clorofila,
carotenoides, xantofilas) y distintos lípidos;
proteínas de la cadena de transporte de
electrones fotosintética y enzimas, como la
ATP-sintetasa.
Se conocen más de 25 enfermedades
relacionadas con la disfunción de las
actividades enzimáticas de los peroxisomas,
conocidas como anomalías de la biogénesis de
peroxisomas (PBD). el más grave es El
síndrome de Zellweger, también llamado
síndrome
cerebro-hepato-renal,
es
un
desorden congénito (enfermedad genética)
poco frecuente que se caracteriza por la baja
producción o ausencia de producción de
peroxisomas,
especialmente
en
tejidos
encargados
de
la
depuración
y
desintoxificación del cuerpo, tales como el
hígado y los riñones. Es el más serio de los
casos causados por desórdenes en los
peroxisomas.

LOS GLIOXISOMAS. Son orgánulos que se
encuentran en las células eucariotas,
particularmente en los tejidos de almacenaje
de lípidos de las semillas, y también en los
hongos filamentosos. Los glioxisomas son
peroxisomas especializados que convierten los
lípidos
en
carbohidratos
durante
la
germinación de las semillas.

CENTRIOLOS. Los centriolos son una pareja de
Feoplastos (con pigmentos como clorofila y
carotenoides pardos)
Rodoplastos (con pigmentos como clorofila,
ficoeritrina roja y ficocianina azul)

Los
plastidios
no
fotosintéticos
(fotosintéticamente inactivos), son los
cromoplastos y leucoplastos. Los primeros
son los que contienen pigmentos que dan
coloración a flores y frutos, y los
leucoplastos son incoloros y almacenan
sustancias
de
reserva,
como
los
amiloplastos que almacenan almidón, los
licoplastos que almacenan lípidos, etc.
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
(Dalhy)
PEROXISOMAS.
Están
presentes en todas las
células eucariotas. Se les
suele llamar así, porque
contienen una o más
enzimas que utilizan el
oxígeno molecular para
oxidar (eliminar átomos de hidrógeno) varias
sustancias
orgánicas.
Estas
reacciones
producen peróxido de hidrógeno (H2O2). En las
células del humano, una de las enzimas de los
peroxisomas, la llamada catalasa, utiliza el
H2O2 generado por otras enzimas para oxidar
diversas sustancias como el fenol, el ácido
fórmico, el formaldehido, entre otros de la
misma naturaleza.
estructuras que forman parte del citoesqueleto
semejantes a cilindros huecos; los centriolos
son organelos que intervienen en la división
celular celular, siendo una pareja de centriolos
un diplosoma sólo presente en células
13
Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos
animales. Los centriolos son dos estructuras
cilíndricas que, rodeadas de un material
proteico denso llamado material pericentriolar
forman el centrosoma o COMT (centro
organizador de microtúbulos) que permiten la
polimerización de
microtúbulos
de
dímeros
de
tubulina
que
forman parte del
citoesqueleto. Los
centríolos
se
posicionan
perpendicularment
e entre sí.
Los
Centriolos
se
encuentran
presentes en las
células animales y
en los microorganismos eucarióticos.
ORGÁNULOS PROCARIÓTICOS CITOPLÁSMICOS
En procariotas no existen por regla
general orgánulos citoplásmicos rodeados por
unidad de membrana. Las únicas excepciones
están constituidas por los tilacoides de las
Oxifotobacterias.
En
algunos
grupos
bacterianos se pueden encontrar orgánulos
citoplásmicos no rodeados por unidad de
membrana (o sea, sin bicapa lipídica). Muchos
de ellos presentan envueltas basadas en
subunidades de proteínas:
CARBOXISOMAS.
Estructuras presentes en bacterias
fotoautotrofas (Oxifotobacterias y ciertas
bacterias purpúreas) y quimioautotrofas
(nitrificantes, Thiobacillus), de apariencia
poliédrica con tendencia a esférica.
VACUOLAS DE GAS
Son orgánulos muy refringentes al
microscopio óptico, que al electrónico
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
(Dalhy)
muestran una estructura a base de
agrupaciones regulares de vesículas de gas.
Esta envuelta es impermeable al agua, pero
permeable a los gases, por lo que la
composición y concentración del gas dentro de
la vesícula depende de las que existan en el
medio. Conforme se sintetizan y ensamblan las
vesículas, el agua va siendo eliminada del
interior.
La función de estas vacuolas es
mantener un grado de flotabilidad óptimo en
los hábitats acuáticos a las bacterias que las
poseen, permitiéndoles alcanzar la profundidad
adecuada para su modo de vida (según los
casos, para obtener una intensidad adecuada
de luz, concentración óptima de oxígeno o de
otros nutrientes).
Las vacuolas de gas son muy
frecuentes
en
Oxifotobacterias
y
Anoxifotobacterias; también se dan en algunas
arqueobacterias
(Halobacterium,
algunas
metanógenas) y en bacterias prostecadas
(Ancalomicrobium, Prosthecomicrobium).
CLOROSOMAS
Un clorosoma es un complejo de
antena fotosintético presente en las bacterias
verdes del azufre (BVA) y en algunas bacterias
fototrofas anoxígenas (BFA) (Chloroflexaceae,
Oscillochloridaceae).
Los modelos actuales de estructura de
la bacterioclorofila y de los carotenoides (los
principales constituyentes) dentro de los
clorosomas suponen una organización lamelar,
donde
largas
cadenas
farnesol
de
bacterioclorofila
se
entremezclan
con
carotenoides, formando una estructura similar
a una multicapa lípida.
MAGNETOSOMAS
Son orgánulos sensores del campo
magnético terrestre, que aparecen en ciertas
bacterias acuáticas flageladas microaerófilas o
anaerobias
(p.
ej.,
en
Aquaspirillum
magnetotacticum). Consisten en cristales
homogéneos de magnetita (Fe3O4 delimitados
por una envuelta proteínica. Los diversos
14
Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos
3
cristales suelen disponerse en filas paralelas al
eje longitudinal de la bacteria, o en otras
agrupaciones regulares de varios unidades,
hasta varias decenas.
Fueron descubiertas en 1975, y se
sabe que permiten la orientación magnética a
las bacterias que las poseen (bacterias
magnetotácticas), determinando la orientación
de su natación. En el hemisferio Norte, el
campo magnético está orientado hacia abajo, y
en el sur hacia arriba. Las bacterias
magnetotácticas del hemisferio septentrional
se orientan al N, y las del meridional, al S. Por
consiguiente, cuando las bacterias son
removidas de los fondos donde viven, por
magnetotaxia pueden volver al fondo, que es
donde encuentran las concentraciones de
oxígeno adecuadas para su modo de vida.
1
5
8
7
6
Carioteca (1), ribosomas (2), poros(3), nucléolo (4),
cromatina (5), retículo endoplasmático (7), nucleoplasma
(8).
III. NÚCLEO.
El núcleo celular es una estructura
característica de las células eucariotas.

Contiene la mayor parte del material genético
celular, organizado en cromosomas, basados
cada
uno
en
una
hebra
de
ADN con
acompañamiento de una gran variedad de
proteínas, como las histonas. Los genes que
donde se encuentran otros genomas, propio
de
algunos
orgánulos
de
origen
La cromatina es el conjunto de ADN, histonas
y proteínas no histónicas que se encuentra en
el núcleo de las células eucariotas y que
constituye el cromosoma eucariótico. Las
unidades básicas de la cromatina son los
nucleosomas.

Nucleoplasma, También llamado carioplasma o
cariolinfa. Se trata del medio interno
indiferenciado que llena el núcleo, semejante
al citosol o hialoplasma, bañando a sus
componentes.
Nucléolo(s).
Una
o
más
estructuras
esferoidales, relacionadas con la síntesis de las
principales piezas de los ribosomas y con su
ensamblaje parcial. Esas piezas están
formadas por ARN y proteínas básicas. Se
mantener la integridad de estos genes y
controlar las actividades celulares a través de
la expresión génica.
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
(Dalhy)
de

endosimbiótico. La función del núcleo es
La ultraestructura del núcleo consta
de:
Membrana nuclear o carioteca.
Nucleolo.
Nucleoplasma.
Cromatina.
La carioteca, es una diferenciación del sistema
vacuolar citoplasmático compuesto por dos
membranas y un espacio perinuclear. En la
envoltura nuclear se encuentran los poros
nucleares que son aberturas circulares de
aproximadamente 80 nm de diámetro
La membrana nuclear controla el paso
iones y macromolécula.
se localizan en estos cromosomas constituyen
el genoma nuclear de la célula eucariótica,




2
4

15
Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos
distinguen dos porciones del nucléolo, la
región granular, formada por gránulos de ARN,
y la región fibrilar formada por filamentos de
ARN. Una tercera región, muy difícil de
observar
es
la
denominada
porción
cromosómica del nucléolo, en ésta se
encuentran filamentos de ADN.
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA VEGETAL
Las células adultas de las plantas se distinguen por algunos rasgos de otras células eucariotas, como las
células típicas de los animales o las de los hongos.
Las células vegetales se diferencian de las células animales, porque las primeras poseen pared celular,
vacuolas, además de los organelos que están en las demás células eucarióticas.
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
(Dalhy)
16
Alcides Mendoza Coba – DALHY
La célula: apuntes básicos
Estructuras presentes en una
célula vegetal.
 Membrana plasmática
 Pared celular
 Plasmodesmo
 Vacuola
 Plastos
 Cloroplastos
 Leucoplastos
 Cromoplastos
 Aparato de Golgi
 Ribosomas
 Retículo endoplasmático
 Mitocondrias
 Citoplasma
 Núcleo
 ADN
 Cromatina
 ARN(acido ribonucleico)
MEMBRANA CELULAR
FUENTE DE INFORMACIÓN
1. ADUNI. Biología: Una perspectiva humana. Edit Lumbreras. Lima Perú 2006.
2. AUDESIRK, Teresa, Gerald Audesirk y otros. Biología. Editorial Pearson. Prentice Hall.
Primera edición. 2004.
3. CARRERES ORTEGA, Ainoa. Biología Celular e Histología General. Facultad de Medicina de la
Universidad Miguel Hernández. España 2004.
4. TÓRTORA, Gerar J. y Sandra Reynolds Grabowski. Principios de Anatomía y Fisiología.
Sétima edición. Editorial Mosby / Doyma Libros. Madrid España 1996.
5. ROBERTIR Y ROBERTIS. Biología Celular y Molecular. Undécima edición. Argentina 1984.
6. WWW. Wikipedia y Otras Webs.
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad».
(Dalhy)
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Alcides Mendoza Coba – DALHY