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Biología
Teoría celular
Esta teoría está basada en tres principios:
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Todo organismo está compuesto por una célula (unicelular) o muchas células
(pluricelular).
Los organismos pequeños SON una célula y en los organismos multicelulares son las
unidades funcionales.
Toda célula hija procede de una célula madre.
Las células pueden tener distintos tamaños (siempre siendo muy pequeñas). Si la célula es más
pequeña, el intercambio de materia y el metabolismo se realizan más fácilmente. Si la célula
llegara a ser muy grande, al estar el núcleo (el que coordina actividades) lejos del resto de la
célula, la coordinación sería lenta. La célula puede llegar a morir por no coordinar. Por esto hay
células que poseen muchos núcleos.
Las células musculares son alargadas tienen varios núcleos por célula, cada uno regulando
distintas funciones.
Una célula puede llegar a su máximo tamaño achatándose o aplastándose, alcanzando cierto
límite.
Teoría endosimbiótica
La teoría de endosimbiosis fue planteada por Lynn Margulis para explicar la relación entre las
células procariontes (primeras células) y las células eucariontes (sus derivadas) y el origen de
las células eucariontes.
Básicamente se explica que mediante la fagocitosis, una célula procarionte “comió” otra, la
cual en vez de digerirse terminó uniéndose a esta para complementarse y sobrevivir. Con el
pasar del tiempo, la nueva célula se fue adaptando al ambiente adquiriendo y evolucionando en
las distintas organelas (principalmente a la mitocondria y cloroplastos vegetales).
Esta teoría está sustentada en el hecho de que la mitocondria tiene ADN propio y diferente al
ADN nuclear, las mitocondrias sólo proceden de otras mitocondrias y los ribosomas que se
aportan a la mitocondria son más parecidos a los de las células procariontes que a los del resto
del citoplasma.
Sin embargo se pone en duda ya que si las organelas fueran bacterias independientes podrían
vivir separadas de la célula eucarionte.
Estructura y funciones de la célula
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Pared celular (solo vegetal): Es una capa rígida ubicada en el exterior de membrana
plasmática. Protege el contenido de la célula, le da soporte y forma. Está compuesta por
celulosa y otros polisacáridos.
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Cilios y Flagelos: Son extensiones finas de la membrana plasmática compuestas por
microtúbulos del citoesqueleto. Sirven para mover a la célula o hacer pasar líquidos por
la célula.
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Membrana plasmática: Es una estructura formada por fosfolípidos y colesterol
adheridas a proteínas cuya función es aislar el contenido celular del entorno y regular la
entrada y salida de materiales de la célula. Comunica con otras células y participa en el
intercambio de sustancias.
Los fosfolípidos de la membrana se ubican con una cabeza polar e hidrofílica hacia el
exterior de la célula (atraída por el agua) y con un par de colas no polares hidrofóbicas
(no las atrae el agua) hacia el interior de la membrana, formando una barrera que aísla
el material celular interior del entorno. Las proteínas de la membrana facilitan la
comunicación de la célula con el entorno, algunas dejan pasar iones o moléculas
específicas y otras favorecen reacciones químicas de la célula.
Las membranas son “mosaicos fluidos” en los que las proteínas se desplazan en capas
de lípidos. La bicapa de fosfolípidos se vuelve más fluida cuando las colas hidrofóbicas
se flexionan.
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Núcleo: Es el receptáculo de los cromosomas. Está envuelto en una membrana doble
llamada envoltura nuclear que lo aísla del resto de la célula y regula la entrada y salida
de material de ésta (tiene unos poros revestidos de proteínas que dejan pasar ciertas
cosas y ciertas no). Dentro del núcleo, está el material nuclear, llamado cromatina, que
consta de ADN unido a proteínas y forma a los cromosomas. Contiene entonces la
información genética y regula el funcionamiento celular. También se encuentra el
nucleolo “nucleo pequeño” centro de síntesis de los ribosomas. En el núcleo también se
encuentra el cariolinfa, fluido donde está la cromatina. La información génetica
(ADN) se copia en moléculas de ARNm, el cual traspasa la membrana plasmática para
llegar a los ribosomas.
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Citoplasma: Es el fluido que consta de todos los componentes químicos y estructuras
que están dentro de la membrana plasmática pero fuera del núcleo. Allí ocurren las
actividades metabólicas y las reacciones bioquímicas.
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El citosol es la parte líquida del citoplasma, delimitado por la membrana celular y la
nuclear. Su función es contener las moléculas orgánicas. También almacena
aminoácidos para que los ribosomas sinteticen proteínas, proteínas, carbohidratos,
lípidos, nucleótidos, etc (agua sales y moléculas orgánicas).
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En el citosol esta el citoesqueleto, la estructura (red de fibras) que da forma y sostén,
organiza las estructuras internas e interviene en el movimiento y transporte de las partes
de la célula. Está compuesto por microtúbulos (permiten el movimiento de cromosomas
en división celular, forma centriolos y cuerpos basales, componen cilios y flagelos),
filamentos intermedios (dan marco de soporte a la célula, sostiene membrana
plasmática, unen a las células, afianzan organelas en el citoplasma) y microfilamentos
(participan en contracción de los musculos, permiten cambiar de forma a célula,
facilitan división de citoplasma en células animales), todos ellos formados por
proteínas. En el caso de la célula vegetal no da la forma, ya dada por la pared. No tiene
estructura fija, se arma y desarma produciendo el movimiento.
En el citoplasma hay distintas organelas, cada una cumpliendo una función distinta:
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La mitocondria es la organela encargada de producir de producir energía mediante el
metabolismo aeróbico.
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Los ribosomas, partículas compuestas de ARN ribosomal y de proteínas que sirven
para sintetizar proteínas en el citoplasma de la célula. Pueden ubicarse en la masa
citoplasmática o en el retículo endoplasmátio rugoso. Las proteínas sintetizadas pueden
ser usadas para uso interno (ribosomas libres) o pueden ser secretadas para uso exterior
(ribosomas en retículo endoplasmático rugoso).
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En las células eucariontes vegetales se encuentran a los cloroplastos que realizan la
fotosíntesis.
El sistema de endomembranas es el sistema donde están las distintas membranas internas. Al
ser fluidas, las membranas pueden conectarse.
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El retículo endoplasmático es una organela que se encarga de la sinstesis de los
componentes de las distintas membranas, proteínas y lípidos. Está constantemente
conectado con el aparato de golgi, los lisosomas y la membrana plasmática. Lo salido
del retículo endoplasmático, ya sea rugoso o liso, será usado para la digestión
(lisosomas, quedan en la célula), para ayudar a aumentar el tamaño de la membrana o
se eliminan en vesículas de secreción. Todo lo que sale del R.E pasa por golgi.
Hay dos retículos endoplasmáticos, el rugoso y el liso:
- El liso no posee ribosomas y se especializa en diferentes actividades
dependiendo de la célula. Elaboran lípidos. Por ejemplo, produce hormonas
sexuales en los órganos reproductivos de mamíferos, desintoxican productos
nocivos en el hígado mediante enzimas. En todas las células almacena calcio,
pero en las células músculos esqueléticos es más grande y se especializa en
almacenar grandes cantidades.
- El rugoso posee ribosomas adheridos a él que sintetizan proteínas como
hormonas o enzimas digestivas. Estas proteínas se pueden usar para secreción
externa o para usarse en la célula. Por ejemplo, se sintetizan anticuerpos que
salen al exterior pasando por vesículas, golgi, vesículas, hasta llegar a la
membrana por donde saldrá.
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El aparato de golgi: modifica, clasifica y empaca proteínas y lípidos, sintetiza algunos
carbohidratos.
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Las vesículas y vacuolas Las vesículas son membranas que encierran algo producido,
son transitorias. Transportan membranas y productos de secreción; contiene alimentos
obtenidos por fagocitosis. Las células vegetales poseen una gran vacuola que almacena
agua y sales constantemente como reserva.
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Los lisosomas son enzimas empacadas en forma de vesículas en el aparato de golgi,
que contienen enzimas digestivas intracelulares, es decir, no salen de la célula y son
usadas para digestión intracelular. Provienen del R.E rugoso, pasando por el aparato de
golgi. Principalmente, digieren a las vacuolas alimentarias.
Sistema de síntesis de proteínas:
1. Los ribosomas crean proteínas utilizando aminoácidos que salen del citosol y la
información que aporta el ARN mensajero acerca del tipo de proteína que será (qué tipo
de aminoacido usará, cuántos, como se relacionarán y unirán, etc).
2. Las proteínas, formadas en el retículo endoplasmático rugoso o en el citoplasma, pasan
al aparato de golgi, donde son modificadas y empacadas en vesículas (secreción).
3. Las vesículas pasan a estar en el citoplasma, después se ve para que sirven.
Digestión:
En el retículo endoplasmático se sintetizan enzimas digestivas que son enviadas al aparato
de golgi. En el aparato de golgi son modificadas y empacadas en vesículas llamadas lisosomas
(digieren partículas alimentarias), que principalmente realizaran una digestión intracelular de
vacuolas alimentarias.
Muchas células (como protozoos o algunas células del cuerpo) “comen” por fagocitosis,
englobando células con extensiones de la membrana plasmática. Esta membrana con el alimento
perfora dentro de la célula formando una vacuola alimentaria. Los lisosomas se fusionan con
estas vacuolas, y sus enzimas degradan los alimentos de estas a moléculas pequeñas, como
monosacáridos, aminoácidos, etc.
Los lisosomas también digieren organelas gastadas o defectuosas, degradándolas a moléculas
pequeñas. Estas moléculas son liberadas en el citoplasma, donde se pueden usar nuevamente
para procesos metabólicos. Este proceso de “digestión general” es llamado autofagia.
Entonces se entiende que los lisosomas digieren intracelularmente algo inútil en la célula para
reutilizarlo (autofagia) o digieren algo de afuera.
Estructuras de una célula eucarionte (animales, plantas, hongos, protistas)
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Pared (solo vegetal)
Flagelos
Membrana plasmática
Material genético
Cromosomas (muchos, con proteínas)
Núcleo
Envoltura nuclear
Nucleolo
Mitocondria
Cloroplastos (solo vegetal)
Ribosomas
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Retículo endoplasmático
Aparato de Golgi
Lisosomas
Plástidos (solo vegetal)
Vesículas y vacuolas
Citoesqueleto
Centriolos
Tamaño mayor de célula.
Estructuras de una célula procarionte (bacterias, arqueas)
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Pared celular
Flagelos
Membrana plasmática
ADN
Cromosomas (simples, sin proteínas)
Tamaño menor de célula.
*secreción: eliminación de sustancias útiles producidas por célula, producida por quién
la saca.
*Escreción: desechos metabólicos eliminados
*defecación: desecho de proceso evolutivo, lo defecado nunca llegó a la célula.