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Estructura Celular
La célula está constituida por
tres partes principales que son
membrana celular, citoplasma y
núcleo
Membrana celular
Es la parte externa de la célula que la limita, protege, y la separan de la
célula que las rodean y del medio que se encuentra a su alrededor está
constituida por FOSFOLIPIDOS, GLICOLIPIDOS, RETOSTEROL Y PROTEINAS
Los biólogos llamados Singer y michelson dieron a conocer el modelo de la
membrana celular conocido como “Mosaico Fluido” según el cual la
membrana celular esta constituida por una bicapa de lípidos o grasas
presentando ademas otros compuestos como los glicolipidos (glúcidos o
carbohidratos) colesterol y proteínas
Estructura de la
Membrana Celular
2 capas de lípidos {fosfolipidos
glicolipidos (glúcidos) (C, H, O)
Colesterol
Integrales
Proteínas
Periféricas
Cada una de las capas lipidicas de la membrana celular consta de una cabeza polar de carga
negativa que es hidrófila y consta de dos brazos o colas que no tienen carga que son hidrofogos,
entre estas se encuentran moléculas de glicolipidos, colesterol y proteínas
La capas lipidicas presentan tres tipos de movimientos
Rotación movimientos alrededor del eje principal
Difusión lateral se produce hacia los lados
Filp –flop se produce por una enzima llamada flipazina
Citoplasma
Se comprende entre la membrana celular y el núcleo donde se localizan los organeros celulares:
Mitocondrias se hallan en las células animales y vegetales. Son de forma ovoide y presentan dos
membranas una lisa externa y otra interna con crestas que encierra a la llamada matriz
mitocondrial están constituidas por ADN Y ATP que es la molécula universal de la energía
Aparato de golgi es un organero propio de las células animales y vegetales de forma membranosa
formado por sacos aplanados que en conjunto reciben el nombre de dictosoma, su función es la
secreción, maduración, almacenamiento y transferencia de proteínas
Retículo endoplasma tico se halla en las células animales y vegetales y está formado por
membranas que forman túbulos radimificados se divide en liso y rugoso el retículo endoplasma
tico liso carece de ribosomas y su función es sintetizar y almacenar lípidos y eliminar toxinas y el
rugoso llamado así porque tiene adheridos a su membrana ribosomas su función es la fabricación
de proteínas
Ribosomas son organitos propios de las células eucariotas y procariotas carecen de membrana y
están constituidos por ARN y su función es sintetizar proteínas
Lisosomas
Son organitos propios de las células animales que tienen una doble membrana y están
constituidos por encimas hidrófobas o digestivas que tiene la propiedad de realizar fagocitos
Centrosoma se localiza cercano al núcleo en las células animales y vegetales y están formados
por dos cuerpecitos de forma cilíndrica que cuando la célula va a dividirse forma los centriolos
Vacuola
Es un orgánulo celular presente en todas las células de plantas y hongos. También aparece en
algunas células protistas y de otros eucariotas. Las vacuolas son compartimentos cerrados o
limitados por membrana plasmática que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas,
aunque en algunos casos puede contener sólidos. La mayoría de las vacuolas se forman por la
fusión de múltiples vesículas membranosas. El orgánulo no posee una forma definida, su
estructura varía según las necesidades de la célula.
Núcleo
Es la estructura más grande de la célula de forma ovoide localizada generalmente en el centro de
la célula dentro del núcleo se conoce
Membrana nuclear
La membrana nuclear se encuentra formada por dos capas, una externa y otra interna, y su
función es separar el material genético del citoplasma.
La capa externa tiene adheridos ribosomas y se une al retículo endoplasma tico, formando el
denominado sistema endomembranoso.
La capa interna de la membrana nuclear tiene adherida la cromatina. Esta última, está compuesta
por ADN y proteínas y es el principal constituyente de los cromosomas.
Entre las dos capas se crean canales de proteínas denominados poros nucleares, que facilitan el
transporte selectivo de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
El nucleoplasma: es una porción gelatinosa que constituye el medio interno del núcleo. En él se
encuentran el nucléolo, la cromatina y todas las proteínas, enzimas, iones, moléculas ATP y otros
nucleótidos necesarios para que el núcleo realice sus funciones.
El nucléolo: es una masa redondeada distinguible dentro del núcleo y carente de membrana. Está
constituido por proteínas, fragmentos de ADN y de ARN. Su función principal es el ensamblaje de
las subunidades de ribosomas, que son las estructuras encargadas de sintetizar proteínas de
acuerdo con la orden que reciban del núcleo, A medida que los ribosomas están ensamblados,
estos migran hacia el citoplasma.
La cromatina: El conjunto de ADN y proteínas conforman la cromatina. El ADN es la molécula que
almacena la información genética de los organismos en unos segmentos llamados genes. Cuando
se inicia el proceso de división, la cromatina se condensa y se empaqueta en estructuras
individuales llamadas cromosomas.
Los cromosomas: son estructuras visibles únicamente cuando las células se encuentran en
proceso de división, Están formados por dos estructuras simétricas llamadas cromáticas, las cuales
contiene copias idénticas de ADN y están unidas a su cromática hermana por el centromero.
Ciclo celular
Interface
El período G1, llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una célula hija que proviene de la
división de la célula madre. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material
citoplásmico, sobre todo proteínas y RNA.
El período S o de síntesis, en el que tiene lugar la duplicación del DNA. Cuando acaba este período,
el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de DNA que al principio. Hay síntesis de
proteínas.
El período G2, DNA se sigue sintetizando RNA y proteínas; el final de este período queda marcado
por la aparición de cambios en la estructura celular, que se hacen visibles con el microscopio y que
nos indican el principio de la mitosis o división celular. Se realizan reparaciones en el DNA
La mitosis comprende cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase.
1.- Profase, en esta primera etapa, el material cromosómico llamado cromatina se condensa y
aparece gradualmente como barras cortas y los cromosomas pueden comenzar a observarse con
el microscopio.
Cada cromosoma consta de dos hebras llamadas cromátidas, las cuales se mantienen unidas por
una parte llamada centromero, poseen además, una zona externa llamada cinetocoro. A medida
que los cromosomas se hacen más visibles ocurren dos eventos dentro de la célula, la membrana
del núcleo y una porción contenida en él llamada nucléolo se desintegran y aparece una nueva
estructura tridimensional en forma de balón de futbol americano denominada huso mitótico.
Consiste de micro túbulos que se extienden por la célula.
Las fibras del huso mitótico guían a los cromosomas en sus movimientos durante la mitosis.
2.- Metafase, es la segunda etapa de la mitosis durante la cual los pares de cromátidas se mueven
hacia el centro o ecuador de la célula. Las cromátidas se disponen en una fila formando ángulos
rectos con las fibras del huso mitótico.
El centromero de cada par de cromátidas se pega a una fibra del huso mitótico.
3.- Anafase, es la tercera etapa de la mitosis; al comienzo, el centromero de cada par se divide y
los cromosomas separados son jalados hacia los polos o extremos del huso mitótico por las fibras
del huso que se han pegado al cinetocoro.
4.- Telofase es la última etapa de la mitosis, los cromosomas toman la forma de hilos, se alargan y
quedan como estaban al comienzo de la profase.
El huso mitótico se rompe, reaparece el nucléolo y se forma una membrana nuclear alrededor de
los cromosomas, los cuales pasan a un estado no condensado o cromatina.
En la telofase se forman dos núcleos hijos (cariocinesis) y el citoplasma también completa su
división (citocinesis) mediante un plegamiento de la membrana que comienza desde la periferia en
la parte media y progresa hacia el centro de la célula, de tal manera que finalmente se obtienen
dos células hijas con igual dotación de cromosomas y citoplasma (división ecuatorial).
La mitosis asegura la distribución exacta y equitativa de los cromosomas en cada una de las células
hijas, de modo que cada célula tenga exactamente el mismo número y tipo de cromosomas que
las demás células de la misma especie. Esto garantiza que la información genética (juego de
cromosomas) se distribuya exactamente en cada uno de los núcleos hijos, en donde cada célula
tendrá toda la información genética para la totalidad de las características del organismo.
En los organismos pluricelulares, la división mitótica no solamente puede dar origen a nuevos
individuos por reproducción vegetativa en plantas o por fragmentación en animales, sino que
además, restituye las células muertas, sana heridas y en algunos casos, regenera tejidos dañados o
perdidos del cuerpo. En organismos unicelulares, la mitosis es una forma de producir mucha
progenie idéntica. Esto conlleva una variabilidad mínima, formando, por su capacidad de
adaptabilidad, una ventaja en condiciones ambientales estables y una desventaja cuando estas
condiciones cambian. Los organismos unicelulares se reproducen habitualmente mediante mitosis,
así que las células hijas son exactamente iguales a la progenitora. En este mecanismo de
reproducción no interviene el sexo, por lo que se denomina reproducción asexual. Otros tipos de
reproducción asexual ocurren también en organismos unicelulares e incluso pueden darse en
organismo superiores, como muchas plantas, en los que es un medio auxiliar de reproducción. Con
una rama de un árbol se puede obtener un árbol entero idéntico genéticamente al original.
Meiosis
La meiosis está formada por 2 divisiones consecutivas del núcleo llamadas primera y 2 divisiones
meiotica y un único proceso de duplicación de ADN (interface)
A; DIVISION MEIOTICA I: en esta fase se distinguen las siguientes etapas
PROFASE I: en esta etapa el ADN se empaqueta formando los cromosomas. Estos debido a la
duplicación del material genético durante la interface aparecen constituido por 2 brazos llamados
cromátidas hermanas unidas por una estructura denominada centromero
En esta etapa los cromosomas homólogos se juntan y se aparean intercambiando los fragmentos
de ADN lo que permite el pre combinación del material genético. Este proceso se denomina
ENTRECRUZAMIENTO o CROSSING-OVER y corresponde a uno de los importantes mecanismos que
producen diferencias genéticas entre las células resultantes. Terminado el entrecruzamiento
desaparece la membrana nuclear y comienzan a formarse las fibras de HUSO.
METAFASE I: en esta etapa las fibras del huso ya están formadas y los cromosomas homólogos se
ubican en forma aleatoria uno frente al otro en el plano ecuatorial de la célula
ANAFASE I: durante esta etapa cada cromosoma del par homologo es arrastrado hacia 1 u otro
lado de la célula independientemente de los otros pares
TELOFASE I: con esta etapa finaliza la primera división meiotica las fibras del huso desaparecen y
los cromosomas ubicados ya en los polos desaparecen por la des condensación del ADN.
Finalmente se reorganiza la membrana nuclear y se produce la citodieresis originándose 2 células
cada una con un cromosoma duplicado de cada par homologo
DIVISION MEIOTICA II
Es muy similar a la mitosis sin embargo ella no prescindía por la duplicación del ADN, este hecho
es de gran importancia puesto que determina que las células resultantes sean haploide. Se
distinguen las siguientes etapas:
PROFASE II: en esta etapa el ADN vuelve a empaquetarse reconstituyendo los cromosomas
duplicados. Desaparece la membrana nuclear y se reinicia la formación de las fibras del huso.
METAFASE II: en los cromosomas duplicados se disponen en la placa ecuatorial de igual manera de
igual manera que en una metafase mitótica
ANAFASE II: en esta etapa los cromátidas hermanos de cada cromosoma se separan obteniéndose
cromosomas simples los que se desplazan hacia los polos opuestos
TELOFASE II: en esta última etapa desaparece las fibras del HUSO la membrana nuclear se
reorganiza y los cromosomas desaparecen por des condensación del ADN
Luego de ambas divisiones el material genético de la célula inicial se reduce a la mitad
obteniéndose 4 núcleos haploide, la citocinesis ocurre posteriormente para generar 4 células
haploide cada una portando una combinación genética diferente
EL ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO O ADN
Cada molécula de ADN está constituida por dos cadenas o bandas de nucleótidos. Estas cadenas
Forman una especie de escalera retorcida que se llama doble hélice. Cada nucleótido del ADN está
Formado por tres unidades: una molécula de azúcar llamada desoxirribosa, un grupo fosfato y
Una de cuatro posibles bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C).
Estas subunidades enlazadas desoxirribosa y grupo fosfato forman los lados de la escalera
retorcida;
Las bases nitrogenadas, A, G, C y T están enfrentadas por parejas, mirando hacia el interior, y
Forman los peldaños de la escalera retorcida, donde siempre a la Adenina se halla unida la Timina
y
Frente a la Guanina la Citosina.
En 1953, el bioquímico estadounidense James Watson y el biofísico británico Francis Crick
publicaron la primera descripción de la estructura del ADN conocida como el modelo de Watson y
Crick, que presenta las dos cadenas de nucleótidos. Su modelo adquirió tal importancia para
Comprender la síntesis proteica, la replicación del ADN y las mutaciones, que los científicos
Obtuvieron en 1962 el Premio Nobel de Medicina por su trabajo.
Modelo del ADN de James Watson y Crick
El ácido desoxirribonucleico, abreviado ADN o también DNA, constituye el principal componente
Del material genético de la inmensa mayoría de los organismos, junto con el ARN, siendo el
Componente químico primario de los cromosomas y el material con el que los genes están
Codificados, donde un gen es un trocito o porción de ADN.
La función Principal del ADN es mantener a través del código genético, la información genética
Necesaria para crear un ser vivo idéntico a aquel del que proviene(o casi similar, en el caso de
Mezclarse con otra cadena como es el caso de la reproducción sexual o de sufrir mutaciones.
Síntesis de Proteínas
El ADN porta o contiene las instrucciones de producción de proteínas. Una proteína es un
Compuesto formado por moléculas pequeñas llamadas aminoácidos, que determinan su
estructura y
Función. La secuencia u orden de aminoácidos está a su vez determinada por la secuencia de
bases
De los nucleótidos del ADN. Cada secuencia de tres bases, llamada triplete, constituye una palabra
Del código genético o codón, que especifica un aminoácido determinado. Así, el triplete GAC
(Guanina, adenina, citosina) es el codón correspondiente al aminoácido leucina, mientras que el
CAG (citosina, adenina, guanina) corresponde al aminoácido valina. De las dos cadenas de
Polinucleotidos que forman una molécula de ADN, sólo una, llamada paralela, contiene la
Información necesaria para la producción de una secuencia de aminoácidos determinada. La otra,
Llamada antiparalela, ayuda a la replicación del ADN.
La sustitución de un nucleótido de ADN por otro que contiene una base distinta puede cambiar la
Secuencia de aminoácidos de la proteína resultante. Esta alteración de una molécula de ADN se
Llama mutación. Casi todas las mutaciones son resultado de errores durante el proceso de
Replicación. La exposición de una célula o un virus a las radiaciones o a determinados compuestos
Químicos aumenta la probabilidad de sufrir mutaciones.
Replicación
En casi todos los organismos celulares, la replicación o duplicación de las moléculas de ADN tiene
Lugar en el núcleo, justo antes de la división celular. Empieza con la separación de las dos cadenas
De polinucleotidos, cada una de las cuales actúa a continuación como plantilla para el montaje de
Una nueva cadena complementaria. A medida que la cadena original se abre, cada uno de los
Nucleótidos de las dos cadenas resultantes atrae a otro nucleótido complementario previamente
Formado por la célula. Los nucleótidos se unen entre sí mediante enlaces de hidrógeno para
formar
Los travesaños de una nueva molécula de ADN. Este proceso continúa hasta que se ha formado
una
Nueva cadena de polinucleotidos a lo largo de la antigua; se reconstruye así un nueva molécula
con
Estructura de doble hélice.
EL ACIDO RIBONUCLEICO O ARN
En los organismos celulares el llamado ácido desoxirribonucleico (ADN), es el que lleva la
Información que determina la estructura de las proteínas. Pero el ADN no puede actuar solo, y se
Vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de
Las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo).
En el ARN (al igual que en el ADN) hay cuatro bases nitrogenadas: adenina, guanina - derivados de
la purina y citosina y uracilo (en lugar de la timina del ADN), derivados de la pirimidina.
Abreviadamente A, C, G y U.
El ARN se diferencia químicamente del ADN por tres cosas:
1. La molécula de azúcar del ARN, llamada ribosa contiene un átomo de oxígeno que falta en
El ADN.
2. El ARN es una cadena de polinucleotidos de una sola hebra, es decir, una serie de
Nucleótidos enlazados.
3. El ARN en lugar de la timina del ADN, contiene uracilo
CLASES DE ARN: Hay tres tipos de ARN:
1. El ARN mensajero (ARNm), posee en promedio 1000 o 1500 nucleótidos y constituye
Aproximadamente al 5% del total de ARN. El ARN lleva una copia del código genético obtenida a
Partir de la secuencia de bases del ADN celular que especifica la secuencia de aminoácidos de las
Proteínas.
El ARN mensajero trae la información genética del núcleo, dada por el ADN y la lleva a los
Ribosomas, donde el mensaje es leído durante las síntesis de las proteínas, indicando el orden de
los
Aminoácidos para la síntesis de las proteínas. El ADN transcribe su mensaje en el ARN(m) en forma
De una tripleta de bases llamada codón.
2. El ARN de transferencia (ARNt), posee entre 73 y 90 nucleótidos, representa el 45% del total de
ARN, su función es llevar aminoácidos a los ribosomas y colocarlos en el sitio correspondiente
Señalado por el ARN (m), para sintetizar o fabricar las proteínas. El ARN (t) tiene en su estructura
Una tripleta de bases nitrogenadas, llamada anticodon, que son complementarias a las de ARN
(m).
Por ejemplo, si una tripleta de ARN (m) tiene las bases ACG su anticodon en el ARN (t) seria UGC.
3. El ARN ribosómico o ribosomatico (ARNr), que es el más abundante de las tres clases
Correspondiendo al 50% del total de ARN, se encuentra en los ribosomas celulares y se produce en
El núcleo a partir del ADN. Constituye los sitios activos done se sintetizan las proteínas, los cuales
Son reconocidos por los ARN (t)