LA CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA
La célula es la unidad morfológica, fisiológica y genética de todos los seres vivos. Esta definición surgió de la teoría celular en la que se decía que todos los seres vivos estabamos compuestos por una o más células; que esta célula contenía toda la información sobre la síntesis de su estructura y el control de su funcionamiento, y es capaz de transmitirla a sus descendientes; y que es la estructura más simple capaz de realizar las 3 funciones vitales básicas: nutrición, relación y reproducción.
Podemos distinguir diferentes tipos de células según su forma que depende de la estirpe celular, la edad y su momento funcional; y de su tamaño que es muy variable. La relación entre tamaño, forma y estado de las células se debe a que el tamaño depende del volumen y la superficie por dos factores: la capacidad de captación de nutrientes del medio y la capacidad fucional de su núcleo. Esto se explica mediante la fórmula: superficie (4πr2) / volumen (4πr3/3); si el resultado es un número alto, la célula es joven por lo que su forma será más esférica y tendrá más tendencia a captar materia prima por lo que habrá más actividad enzimática, más proteínas y un núcleo muy activo. Por otra parte, si el resultado es un número bajo, la célula será adulta por lo que tendrá menos actividad enzimática, menos proteínas y un núcleo menos activo y se estará preparando para dividirse y volver a empezar como una célula jóven.
Todas las células están formadas por:
Membrana plasmática:
La membrana plasmática es la fina película de 75 Å de grosor que rodea la célula y la separa del medio externo.
Está constituida por una doble capa de lípidos con moléculas protéicas asociadas. Su representación se conoce como moasico fluido debido a que todas sus moléculas se puden mover. La membrana plasmática está formada por: colesterol, que es el encargado de mantener la estabilidad de la bicapa, impide que los lípidos de la membrana se unan entre si y le resta fluidez; fosfolípidos y glucolípidos, que tienen tendencia a desplazarse tanto en la misma capa lipídica como en la otra por lo que origina una fluidez de la membrana; y proteínas que según en su disposición en la capa pueden ser proeteínas periféricas, que son las que están adosadas a la bicapa, son solubles y con sus sectores polares se unen a los radicales polares de lípidos u otras proteínas de la membrana, o proteínas integrales que están total o parcialmente integradas en la bicapa, si están totalmente integradas se les denomina proteínas transmembranosas.
La membrana plasmática tiene ciertas propiedades y funciones. Sus propiedades son: una estructura dinámica debido a que las moléculas tienen dinamismo por lo que la membrana puede autorepararse o fusionarse con cualquier otra membrana, y una estructura asimétrica que es el conjunto de cadenas de oligosacáridos que forman el glucocalix que se sitúa en la cara externa de la membrana de las células animales, estos oligosacáridos realizan la función de receptores de membrana como por ejemplo entre espermatozoides y óvulos, virus y las células a las que infectan, reconocimiento y adhesión entre las células de un mismo tejido o la identificación de proteínas. Sus funciones se dividen en las que dependen de las proteínas de la membrana que son: regular la entrada y salidas de moléculas e iones en la células, posibilitar el reconocimiento celular, realizar la actividad enzimática, intervenir en la trasducción de mensajes y constituir uniones intercelulares y puntos de anclaje para el citoesqueleto y la matriz extracelular, y las que se deben a la bicapa lipídica que es actuar de barrera selectiva y realizar los procesos de endocitosis y exocitosis.
Algunos procesos relacionados con la membrana plasmática son:
- El transporte a través de la membrana
- La endocitosis y exocitosis
- Uniones intercelulares
Material genético:
Está formado por una o más moléculas de ADN. Dependiendo de si son procariotas o eucariotas nos encontramos ciertas diferencias en su distribución. Las células procariotas tienen el material genético condensado en una región llamada nucleoide y también en pequeños fragmentos de ADN sueltos llamados plasmidios. En el caso de las células eucariotas poseen un núcleo celular,que puede estar en dos fases: en la fase de división que es una fase corta en la que se divide la célula en la que las fibras de cromatina se condensan dando lugar a los cromosomas y desaparece la envoltura nuclear y la fase de no división que es una fase de larga duración en la que la célula no se está dividiendo y al finalizar empieza la duplicación de ADN, en esta fase se puede ver el núcleo interfásico que se compone de diferentes caracterísitas: puede tener un núcleo (uninucleadas) o tener más de uno (plurinucleadas) que dependiendo de cómo se formen destacan el sinticio (células musculares) y el plasmodio (plasmodium); su forma suele ser esférica y central en las células animales y discoidal y desplazado a un lateral en las células vegetales; el tamaño es muy variado y suele oscilar entre los 5 y los 20 μm; está compuesto de una envoltura nuclear, nucleoplasma, cromatina uno o más nucleolos.
Citoplasma:
Se distinguen cuatro tipos de estructuras diferentes:
- Estructuras carentes de membrana que son:
RIBOSOMAS
CENTROSOMAS
CITOESQUELETO
- Estructuras con sistema endomembranoso:
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
APARATO DE GOLGI
VACUOLAS
LISOSOMAS
- Organos transductores de energía:
MITOCONDRIAS
CLOROPLASTOS
Además de todo esto, los tejidos animales tienen un elemento propio que sirve como unión y mantiene unidas las células que forman tejidos y tejidos que forman órganos, gracias a las fibras protéicas proporciona consistencia, elasticidad y resistencia a la célula y condiciona la forma, el desarrollo y la proliferación de las células que engloba. Esta matriz es predominante en los tejidos conectivos como el conjuntivo y el cartilaginoso y puede acumular depósitos de fosfato de calcio, de quitina y de sílice. Está compuesta por: una sustancia fundamental amorfa que está constituida por proteoglucanos con ácido hialurónico a los que se unen muchas proteínas filamentosas.
Las células vegetales, los hongos y las bacterias comparten también una característica que es la pared celular.
Aquí os dejo un esquema del tema.
Aquí os dejo un dibujo orientativo de dos células eucariotas, una animal y otra vegetal y una célula procariota con algunas de sus partes.
Preguntas del tema:
1. La célula eucariótica: señale las principales estructuras y orgánulos celulares, qué características tiene cada uno y qué función desempeñan.
Las células eucariotas pueden ser animal y vegetal como podeis observar el la foto de arriba donde os muestro su estructura. Los orgánulos que presentan pueden ser endomembranosos, carentes de membrana o transductores de energía.
Endomembranosos :
Retículo endoplasmático : es un sistema complejo de membranas que forman sácalos y túmulos aplanados y conectado entre sí y que delimitan un espacio interno denominado lumen . Hay dos tipos : RER ( rugoso ) : que tiene ribosomas adheridos a su cara externa que se fijan gracias a la proteína riboforina . Su función es la síntesis y almacenamiento de proteínas , aunque también sintetizan fosfolípidos . REL ( liso ) : no tiene ribosomas asociados y su función es la síntesis , almacenamiento y transporte de lípidos , aunque también interviene en la desintoxicación de productos tóxicos y en respuestas de la célula .
Aparato de Golgi : es un complejo de sacos aplanados que no están conectados entre sí y están rodeados de vesículas , está formado por dictiosomas , se localizan al lado del núcleo y sirven como centros de compactación y distribución de vesículas , tienen polaridad , ya que presentan una cara cis y una trans ( convexa y cóncava ) . Tiene varias funciones , entre ellas , el transporte de sustancias dentro de la célula , acumulación y secreción de proteínas , síntesis de polisacáridos …
Lisosomas : son pequeñas vesículas formadas por ácidos grasos que contienen una gran cantidad de enzimas hidrolíticas , enzimas que se forman en el RER y pasan al aparato de Golgi donde se activan . Su función es participar activamente en procesos de digestión celular . Que puede ser extracelular e intracelular.
Vacuolas y vesículas : orgánulo membranoso que se forma a partir del RE , del aparato de Golgi y de invaginaciones de la membrana . En células vegetales son características las vacuolas , que suele haber una grande y cuya función sirve de mantenimiento de la turgencia celular y también sirven de almacén de reserva para iones ,glúcidos , aminoácidos , proteínas , pigmentos … . En cambio , cuando se trata de células animales se denominan vesículas y son más pequeñas , y su función es el almacenamiento temporal y transporte de sustancias .
Carentes de membrana :
Citoesqueleto: es un entramado denso de haces de fibras proteicas que se constituye a partir de 3 tipos de filamentos proteicos ; microtúnulos , filamentos intermedios y microfilamentos. Su función es básicamente esquelética ,ya que constituye el “andamio interno” de células eucariotas.
Ribosomas : orgánulos diminutos presentes en todas las células , formados por ARNr y proteínas , no tiene membrana y constan de dos subunidades una de 40s y otra de 60s , que se combinan y forman un ribosoma 80s ( eucariotas ). Su función es la síntesis de prometínas .
Centriolos : son las estrucuturas que constituyen el diploma de un centrosoma , están presentes únicamente en células animales y su función es el reparto de la información genética en la división celular y la regulación del movimiento de cilios y flagelos .
Transductores de energía:
Mitocondrias : orgánulo ovalado formado por dos membranas , una externa lisa u una interna plegada formando crestas , entre ambas membranas se sitúa el espacio intermembrana , y el espacio entre crestas se denomina matriz . Su función es obtener energía a través de la respiración celular .
Cloroplastos : tipo de plastos presentes en células vegetales , que presentan un color verde debido a la clorofila , al igual que las mitocondria presentan una doble membrana , en su interior se sitúan las grana , que son un conjunto de tilacoides , la matriz del cloroplasto se denomina estroma. Su función es realizar la fotosíntesis , mediante dos fases una dependiente de la luz , denominada la fase lumínica y otra oscura que no depende de la luz.
2. Explique las diferencias y semejanzas entre la célula procariota y la célula eucariota.
Las diferencias entre las células procariotas y eucariotas son:
Las células eucariotas tienen un núcleo rodeado de una envoltura nuclear , y en su interior se encuentra el ADN, las procariotas en vez de tener núcleo tienen nucleoide ya que no esta delimitado por ninguna membrana y contiene ADN y plásmidos dispersos por el citoplasma. Las células procariotas son más pequeñas que las eucariotas. Las células procariotas suelen ser unicelulares, mientras que las eucariotas pluricelulares. La membrana plasmática de las procariotas no tiene colesterol , mientras que las eucariotas sí. Las procariotas tienen una pared celular rígida, y las eucariotas solo la tienen en caso de células vegetales. En las células procariotas, el ADN es circular, en eucariotas, el ADN es lineal y se asocia a proteínas histonas. En las células procariotas la membrana plasmática está compuesta de peptidoglicano o mureína. En el caso de las eucariotas, está formada por fosfolípidos. Los ribosomas de procariotas son 70s y los de eucariotas son 80s. La reproducción en las células procariotas ocurre por reproducción asexual, por fisión binaria. En cambio, en las células eucariotas la reproducción ocurre por mitosis y meiosis. Las células procariotas son las bacterias, mientras que las células eucariotas forman parte de los animales, las plantas, los hongos, los protozoos y las algas.
Las semejanzas entre las células procariotas y eucariotas son:
Las dos células contienen material genético, ribosomas, un citoplasma y un citoesqueleto. Las dos poseen una bicapa lipídica, conocida como membrana plasmática, que forma el límite entre el lado interno y externo de la célula.
3. Explique las semejanzas y diferencias entre las células animales y vegetales.
Las semejanzas entre las células animales y vegetales son:
Las dos son células eucariotas con membrana plasmática y un citoplasma con orgánulos, los organulos que tienen en común son los ribosomas, el RE tanto liso como rugoso, y aparato de Golgi. También tienen un núcleo interfásico delimitado por una membrana llamada envoltura nuclear, nucleoplasma, nucleolo y con información genética en su interior.
Las diferencias entre las células animales y vegetales son:
Las células vegetales poseen una pared celular por fuera de la membrana plasmática que les confiere una gran rigidez y está compuesta por celulosa, lignina y otros componentes.También posee cloroplastos en su interior que contienen pigmentos como la clorofila que permiten el proceso de la fotosíntesis en la que la célula vegetal es capaz de transformar en energía química la energía solar o luminosa ya que sus orgánulos traductores de energía que son los cloroplastos, sin embargo, en las células animales la energía es proporcionada por las mitocondrias. La nutrición de las células vegetales es autógrafo, mientras que en las células animales es heterótrofa. Las células vegetales poseen su citoplasma ocupado por grandes vacuolas en un 90% de su espacio, incluso a veces como una única vacuola de gran tamaño. Mientras que las células animales poseen vacuolas, pero de pequeño tamaño llamadas vesículas. Las células animales poseen un orgánulo llamado centrosoma con centriolos, mientras que la vegetal presenta los centrosomas pero sin estos centriolos. Finalmente, las células vegetales suelen presentar una forma prismática por la pared celular mencionada anteriormente, mientras que las células animales al carecer de ella pueden tener formas variadas.
4. ¿Qué diferencia hay entre los ribosomas de una célula procariota y otra eucariota? Explícalo.
La diferencia entre los ribosomas de una célula eucariota y una procariota es la velocidad de sedimentación de estos. En las células procariotas la velocidad de sedimentación de los ribosomas es de 70 S y están formadas por una subunidad mayor de 50 S y una menor de 30 S, mientras que en las células eucariotas la velocidad de sedimentación es de 80 S y el ribosoma está formado por una subunidad mayor de 60 S y otra menor de 40 S.
PREGUNTAS FINALES DE LOS APUNTES:
1. ¿Por qué se dice que la membrana plasmática tiene estructura de mosaico fluido?
Mosaico fluido es el nombre que recibe la membrana plasmática debido a el dinamismo que poseen las moléculas que lo forman como los fosfolípidos que pueden girar sobre si mismos y se pueden desplazar en la misma capa lipídica o incluso en la de enfrente. También se debe a que las proteínas de la membrana plasmática que están dispuestas en forma de mosaico que pueden ser intrínsecas o periféricas y también colesterol que ayuda a regular la gran fluidez de la membrana plasmática.
2. ¿Qué tipo de células contendrá mayor número de ribosomas: una que almacena grasa u otra que almacena nuevas células, como las epidérmicas?
Las células que contienen mayor número de ribosomas es la que almacena nuevas células, como las epidérmicas ya que las células que están elaborando nuevo material de membrana que deben ser exportadas se encuentra una gran cantidad de ribosomas adheridos al retículo endoplasmático rugoso, aunque además existen en el citoplasma en grupos de 5 o 6 denominados polisomaso polirribosomas.
3. ¿Es posible que en una célula coexista un Retículo endoplasmático liso y un aparato de Golgi, ambos muy desarrollados? ¿Por qué?
No es posible que coexista un aparato de Golgi y un Retículo endoplasmático liso muy desarrollados debido a que en el aparato de golgi está demasiado desarrollado por lo que esto hace que la célula sea secretora de proteínas, por lo que estas han debido de formarse ene le retículo endoplasmático rugoso, por lo tanto el retículo endoplasmático rugoso estaría más desarrollado que el liso.
Sí, es posible. El REL sintetiza importantes componentes de las membranas celulares como los lípidos. Estos a su vez son transportados en forma de vesícula hasta el aparato de Golgi, el cual, modifica sus membranas y contenidos e incorpora los productos terminados en vesículas de transporte que los llevan a otros sistemas endomembranosos.
En una célula productora de lípidos, si que podrían estar estos dos orgánulos desarrollados. Esto es debido a que el retículo endoplasmático liso se encarga de sintetizar y almacenar lípidos (excepto ácidos grasos), estos lípidos son transportados en forma de vesículas al aparato de Golgi. Este modifica sus membranas y contenidos e incorpora los productos terminados en vesículas de transporte que los lleva a otra parte.
4. El hialoplasma y el citoplasma, ¿constituyen la misma estructura?
El hialoplasma y el citoplasma constituyen la misma estructura ya que el hialoplasma es la parte líquida intercelular que compone el citoplasma, es decir, es el citoplasma sin los orgánulos.
5. La célula eucariótica: señale las principales estructuras y orgánulos celulares, qué características tiene cada uno y qué función desempeñan.
Está contestada en la pregunta 1 de las preguntas del tema.
6. Explique las diferencias y semejanzas entre la célula procariota y la célula eucariota.
Está contestada en la pregunta 2 de las preguntas del tema.
7. Explique las semejanzas y diferencias entre las células animales y vegetales.
Está contestada en la pregunta 3 de las preguntas del tema.
8. ¿Qué diferencia hay entre los ribosomas de una célula procariota y otra eucariota?
Está contestada en la pregunta 4 de las preguntas del tema.
Espero que os haya ayudado a resolver vuestras dudas, muchas gracias por seguir aprendiendo conmigo.
¡Felices fiestas!