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Universidad de El Salvador
Facultad de Ciencias Agronómicas
Departamento de Fitotecnia
Asignatura: Biología
Ciclo I/2016
UNIDAD 3: TEORÍA CELULAR
Docente: Licda. Bio. Roxana Zetino
Introducción
La célula es la unidad más
pequeña que puede realizar
todas las actividades asociadas a
la vida. Incluso en condiciones
de laboratorio.
Son los bloques de construcción
biológicos, donde la
organización de células forma
tejidos y al final y organismos
completos.
Y aunque todas las células son
similares en su estructura básica
son extraordinariamente
diversas según su función.
Antecedentes
El tamaño de la mayoría de las
células está por debajo del
poder de resolución del ojo
humano, por lo que su
existencia fue comprobada
hasta la invención del
microscopio compuesto.
Robert Hooke observó en cortes
de corcho unas estructura como
celdas a las que llamó “células”.
Anton Van Leewenhoek observó
de las muestras de agua de
charcas lo que denominó como
“animálculos” que se movían.
La Célula la Unidad Básica de la Vida
¿Qué es una célula?
La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres
vivos, con capacidad para mantener de manera independiente el
estado vital.
Esta conclusión ha sido la culminación de investigaciones científicas
que buscaban explicaciones sobre la naturaleza de la vida en una
época donde la teoría de la generación espontánea aún era
utilizada para explicar fenómenos naturales.
Desarrollo de la Teoría Celular
La Teoría celular es un concepto unificador de la
Biología
Los postulados establecidos por Schawn, Scheleiden y Virchow
fueron los siguientes tres:
1. Todo organismo vivo se compone de una o más células.
2. Las células son las unidades básicas de organización y
funcionamiento de la vida en todos los organismos.
3. Todas las células proceden de otras células
El biólogo alemán, August Weismann, agregó que se puede rastrear
los antepasados de todas las células vivas actuales hasta tiempos
ancestrales ya que toda célula procede de una existente, entonces
debe haber un antepasado común.
¿Cuáles son las características básicas de la célula?
“La organización de todas las células es básicamente semejante”
a) La membrana plasmática
encierra a la célula y media
las interacciones entre la
célula y su ambiente
• Aísla el contenido de la
célula del ambiente externo.
•
Regula el flujo de materiales
hacia dentro y hacia fuera de
la célula.
• Permite la interacción con
otras células y con el
entorno extracelular.
¿Cuáles son las características básicas de la célula?
b) La mayoría de las células tiene estructuras internas llamadas
orgánulos, que se han especializado en realizar diferentes
actividades metabólicas. (Excepción los procariotas)
c) La célula tiene instrucciones genéticas codificadas en su molécula
de ADN y RNA que le permiten realizar todas sus funciones.
d) Todas las células obtienen energía y nutrimentos de su ambiente.
Las células capaces de realizar fotosíntesis la obtienen de la luz
solar.
Núcleo celular
Organismo
¿Cuáles son las características básicas de la célula?
e) El tamaño celular es limitado: Las funciones de las células
limitan su tamaño. Casi todas las células miden entre 1 y 100
micras (millonésimas de metro)
¿Por qué son tan pequeñas casi todas las células?
Su necesidad de intercambiar nutrimentos y desechos con su
ambiente exterior a través de la membrana plasmática por medio
de la difusión.
Las moléculas deben ser transportadas hasta diferentes
compartimentos donde se transforman. Ya que las células son
pequeñas, las distancias que recorren las moléculas dentro de
ellas son relativamente cortas, lo que acelera muchas actividades
celulares.
Existen excepciones como los huevos de algunas aves.
TIPOS BÁSICOS DE CÉLULAS
Todas las formas de vida se componen de sólo dos tipos diferentes y
fundamentales de células.
1. Procarióticas (proviene del griego y significa “antes del
núcleo”); forman los “cuerpos” de bacterias y arqueas, las
formas de vida más simples sobre la Tierra.
2. Las células eucarióticas (proviene del griego y significa “núcleo
verdadero”); son mucho más complejas y se encuentran en
cuerpos de animales, plantas, hongos y protistas.
Diferencia: el material genético de las células eucarióticas está
contenido dentro de un núcleo encerrado por una membrana. En
contraste, el material genético de las células procarióticas no está
contenido dentro de una membrana.
TIPOS BÁSICOS DE CÉLULAS
CÉLULAS EUCARIÓTICAS
Las células eucarióticas se
localizan en animales,
plantas, protistas y
hongos, éstas son
extremadamente diversas.
Los organismos
multicelular poseen una
variedad de células
eucarióticas especializadas
en desempeñar diferentes
funciones.
ESTRUCTURAS DE LA CÉLULA EUCARIOTA
Para lograr una mejor comprensión de las estructuras y las
funciones de las células Eucariotas, vamos a estudiarlas dentro
de tres grandes grupos:
1. ESTRUCTURAS DE LA SUPERFICIE DE LA CÉLULA
2. ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO
3. ESTRUCTURAS DEL CITOPLASMA DE LA CÉLULA
4. EL CITOESQUELETO
Estructuras de la Superficie de la Célula
• Membrana
Plasmática
Cada célula está
rodeada por una
membrana fluida y
extremadamente
delgada llamada
membrana plasmática.
Consisten en una bicapa
fosfolipídica en la que
está incrustada una
variedad de proteínas.
La membrana plasmática desempeña tres funciones principales:
• Aísla el contenido de la célula del ambiente externo.
• Regula el flujo de materiales hacia dentro y hacia fuera de la
célula.
• Permite la interacción con otras células y con el entorno
extracelular.
Estructuras de la Superficie de la Célula
• Pared Celular
Encontrada en las
superficies exteriores de
las plantas, hongos y
algunos protistas.
Consiste en recubrimientos
relativamente rígidos y sin
vida que se llaman paredes
celulares.
Las paredes celulares de las plantas están compuestas de celulosa
y otros polisacáridos, mientras que las paredes celulares de los
hongos están hechas de polisacáridos y quitina .
Su función es soportar y proteger la delicada membrana
plasmática, permiten a las plantas y setas resistir la fuerza de la
gravedad y del viento y permanecer erguidas en el suelo
Estructuras de la Superficie de la Célula
• Cilios y Flagelos
Los Cilios (del latín, “pestañas”) como los flagelos (“látigos”) son
delgadas extensiones ancladas a la membrana plasmática.
Las principal diferencias entre los cilios y flagelos radican en su
longitud, número y dirección de la fuerza que generan.
Los cilios son más cortos y más numerosos que los flagelos e
imparten una fuerza en dirección paralela a la membrana
plasmática, como los remos de una lancha.
Los flagelos son más largos y menos numerosos e imparten una
fuerza perpendicular a la membrana plasmática, como la hélice de
una lancha.
Estructuras de la Superficie de la Célula
• Cilios y Flagelos
Los Cilios (del latín, “pestañas”) como los flagelos (“látigos”) son
delgadas extensiones ancladas a la membrana plasmática.
Las principal diferencias entre los cilios y flagelos radican en su
longitud, número y dirección de la fuerza que generan.
Los cilios son más cortos y más numerosos que los flagelos e
imparten una fuerza en dirección paralela a la membrana
plasmática, como los remos de una lancha.
Los flagelos son más largos y menos numerosos e imparten una
fuerza perpendicular a la membrana plasmática, como la hélice de
una lancha.
Las células ciliadas revisten estructuras tan diversas los
oviductos de las hembras de mamíferos y las vías respiratorias
de casi todos los vertebrados. Casi todos los espermas de
animales y algunos tipos de las células espermáticas vegetales
dependen de los flagelos para moverse.
Organización del material Genético
• El núcleo
Normalmente, el núcleo es el orgánulo más prominente de la célula.
En general es esférico u oval y tiene un promedio de 5 μm de
diámetro. Debido a su tamaño y a que con frecuencia ocupa una
posición relativamente fija cerca del centro de la célula.
El ADN de una célula almacena
toda la información necesaria para
construir ésta y dirigir las innumerables
reacciones químicas necesarias
para la vida y la reproducción y se
Encuentra almacenada en el NÚCLEO
Organización del material Genético
Consta de tres partes principales:
a) Envoltura nuclear: Aísla al núcleo del resto de la célula y consta de
una doble membrana la cual está perforada por diminutos canales
(poros nucleares).
La envoltura nuclear permite
el intercambio selectivo de
materiales y moléculas
pequeñas.
Es continuación de las
membranas del retículo
endosplásmico.
Organización del material Genético
b) Cromatina: Formado por el ADN, que codifica la síntesis de proteínas.
Esta asociación tiene el propósito de formar largas cadenas llamadas
cromosomas, que es la forma más condensada del material genético.
Cromatina significa “sustancia coloreada” porque el núcleo adquiría un
color intenso al teñirlo.
c) Nucléolo: Una o más estructuras compactas dentro del núcleo
donde se síntetizan los ribosomas.
El nucléolo, que no está rodeado de
ninguna membrana.
El nucléolo consiste en RNA
ribosómico, proteínas, ribosomas en
diversas etapas de síntesis y DNA (con
genes que especifican cómo sintetizar
el RNA ribosómico).
Estructura del citoplasma
¿Qué es el citoplasma?
Todo el material y estructuras que residen dentro de la membrana
plasmática, pero fuera de la región de la célula que contiene DNA.
• La porción fluida del citoplasma
en las células procarióticas y
eucarióticas se llama citosol,
contiene agua, sales y una
variedad de moléculas orgánicas.
• Casi todas las actividades
metabólicas de la célula se
efectúan en el citoplasma de la
célula en estructuras conocidas
como organelos. Eje: síntesis de
proteínas
¿Cómo son las estructuras del citoplasma
• Las células eucarióticas tienen un complejo sistema de membranas que
encierran a la célula y crean compartimientos dentro del citoplasma.
• Las regiones especializadas procesan diferentes tipos de moléculas en
formas específicas.
• La fluidez de las membranas
les permite unirse entre sí, de
forma que los compartimientos
interiores pueden
interconectarse, intercambiar
fragmentos de membrana y
transferir su contenido a otros
compartimientos.
Estructuras del citoplasma
• Ribosomas:
Los ribosomas son partículas muy pequeñas que se encuentran libres en el
citoplasma o adheridas a ciertas membranas. Están formados de ARN y
proteínas y se sintetizan en el nucleolo.
• No están formados por una
membrana doble lipídica.
• Sirve como una especie de
“banco de trabajo” para la
síntesis de proteínas dentro
del citoplasma celular.
Estructuras del citoplasma
• Retículo Endoplasmático (RE):
Es una red de membranas internas, tubos y canales
interconectados en el citoplasma, encerrados por una
membrana (retículo significa “red” y endoplásmico
significa “dentro del citoplasma”)
Rodea al núcleo
Se extienden a muchas regiones del citoplasma
ayudando a mover sustancias dentro de la célula.
Las membranas de otros orgánulos no tienen
conexión directa con el RE; estas forman
compartimentos bien delimitados y separados
dentro del citoplasma.
Las células eucarióticas tienen dos formas de RE:
RUGOSO y LISO
Estructuras del citoplasma
• Retículo endoplasmático liso:
• El RE liso tiene apariencia tubular y las superficies de su membrana
externa parecen lisas y sintetiza muchos lípidos.
• El RE liso es el sitio principal para la síntesis de fosfolípidos y
colesterol necesarios para la formación de las membranas celulares
y producción de hormonas.
• Las enzimas localizadas a lo largo del RE liso de las células hepáticas
descomponen sustancias químicas como carcinógenos y muchas
drogas, como el alcohol, las anfetaminas y los barbitúricos.
Estructuras del citoplasma
• Retículo endoplasmático rugoso:
• La superficie externa del RE rugoso esta salpicada de ribosomas que aparecen
como gránulos oscuros.
• Los ribosomas unidos al RE rugoso se conocen como ribosomas adheridos o
asociados; y realizan la síntesis y ensamblaje de proteinas
• Las proteínas se acumulan en bolsas de membrana que se estrangulan como
vesículas, las cuales llevan su carga proteica al aparato de Golgi.
Estructuras del citoplasma
• Aparato de Golgi:
El aparato de Golgi clasifica, modificar químicamente y empaca las moléculas
importantes que produce el Retículo Endoplasmático Rugoso

Empaca las moléculas terminadas en vesículas que luego se transportan a otras
partes de la célula o a la membrana plasmática para su exportación.
Formado por una estructura membranosa en
forma de sacos aplastados
Estructuras del citoplasma
• Lisosomas:
Los lisosomas son pequeños sacos de enzimas digestivas que se dispersan en el
citoplasma de la mayoría de las células animales
• Se forman de cuando el aparato de Golgi forma sacos para enviar estas enzimas a
partes de la célula.
•
Una función importante de los lisosomas es la de
digerir partículas de alimento, que van desde proteína
individuales hasta microorganismos enteros.
•
Las células vegetales y hongos no poseen lisosomas
Estructuras del citoplasma
• Vacuola:
Las vacuolas son grandes sacos llenos de fluido con diversas funciones
 Muchas de las funciones de los lisosomas en las células animales, son realizadas
en las células vegetales y de los hongos.
 El termino vacuola, que significa “vacío”, se refiere al hecho de que estos
orgánulos no tienen estructura interna.
• Las vacuolas tienen una función
importante en el crecimiento y
desarrollo de las plantas.
• La vacuola se llena ocupando
hasta el 80% de la célula vegetal y
la hace “estirarse”.
• Puede almacenar compuestos
inorgánicos dañinos.
Estructuras del citoplasma
• Vacuola:
Mantiene la homeostasis de la célula vegetal
 Pueden estar presentes en células animales.
Estructuras del citoplasma
• Mitocondria:
Las mitocondrias producen ATP (energía) a través de la respiración celular
 Todas las células eucariotas (plantas, animales, hongos y protistas) contienen
mitocondrias.
 A través de la respiración aerobia que
convierten la energía química presente de los
alimentos en energía utilizable para la célula.
Cada mitocondria esta rodeada por una
membrana doble que forma dos
compartimentos diferentes dentro del organulo:
el espacio intermembrana y la matriz
mitocondrial
 A veces se les llama “centrales eléctricas de la
célula” porque extraen energía de las moléculas
de alimento y la almacenan
Estructuras del citoplasma
• Cloroplastos:
Los cloroplastos convierten la energía de la luz en energía química por medio de la
fotosíntesis
 Contienen clorofila, un pigmento verde que atrapa la energía de la luz. Existen
diversos pigmentos amarillos y anaranjados llamados carotenoides.
Los cloroplastos son estructuras con forma normalmente de disco y, al igual que
las mitocondrias, tienen un sistema de membranas plegadas.
 La membrana interna rodea un
espacio lleno de liquido llamado
estroma, que contiene enzimas.
 Suspendido en el estroma, se
encuentra un sistema de
membranas internas que
consisten en grupos de sacos
aplanados en forma de disco
conectados entre si llamados
tilacoides.
Estructuras del citoplasma
• Cloroplastos:
Los cloroplastos pertenecen a un grupo llamado plastidios
 Producen y almacenan materiales
alimenticios en las células vegetales y de
algas.
Los plastidios maduros están
especializados.
 Los cromoplastos contienen pigmentos
quedan a ciertas flores y frutos sus colores
caracteristicos.
Los leucoplastos son plastidios sin
pigmento incluyen amiloplastos (que
almacenan almidón).
Citoesqueleto
Es una densa red de fibras de proteína, proporciona a las células su resistencia
mecánica, su forma y su capacidad para moverse
Se ha encontrado que muchos orgánulos, como las mitocondrias y las vesículas de
transporte y secretoras, se adhieren a los microtúbulos. Los microtúbulos sirven
como vías de transporte a lo largo de las cuales se desplazan los orgánulos a
diferentes lugares de la célula.
Citoesqueleto
Los microtúbulos, los filamentos más gruesos
del cito esqueleto, son rígidos, tienen forma
de cilindros huecos formados por la proteína
tubulina.
Están implicadas en el movimiento de los
cromosomas durante la división celular.
Los microfilamentos, son fibras resistentes y
flexibles. Formada por dos cadenas de
proteina actina entrelazada. (Como un collar
de perlas).
Los microfilamentos de la corteza celular
ayudan a determinar la forma de la célula y
son importantes para su movimiento.
Filamento intermedio: Formados por agrupaciones de proteínas fibrosas. Son
únicos en las células animales. Su principal misión es permitir a las células soportar
tensiones mecánicas cuando son estiradas.
Célula Procariota
 Normalmente las células procariotas son mas pequeñas que las células
eucariotas. En efecto, el diámetro promedio de la célula procariota es solo de
aproximadamente 1/10 del diámetro promedio de la célula eucariota.
 En las células procariotas, el ADN se encuentra en una región limitada de la célula
llamada área nuclear, o nucleoide.