1. INDICE
1.
ÍNDICE.................................................................................. 1
2.
OBJETIVO................................................................ 2
3.
INTRODUCCIÓN......................................................... 2
4.
CARACTERÍSTICAS GENERALES.................................... 2
5.
TIPOS DE
CÉLULAS...................................................... 2
6.
MORFOLOGÍA EUCARIOTA............................................ 3
6.1
EL NÚCLEO...................................................... 3
6.2
EL CITOESQUELETO........................................... 3
6.3
EL CITOPLASMA................................................. 3
6.3.1
EL CITOSOL...........................................3
6.3.2
EL HIALOPLASMA................................... 4
6.4
LOS RIBOSOMAS................................................. 4
6.5
EL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO.......................... 4
6.6
EL APARATO DE GOLGI....................................... 5
6.7
LAS MITOCONDRIAS........................................... 5
6.8
LOS CLOROPLASTOS........................................... 5
6.9
LOS CENTRIOLOS................................................ 6
6.10 LAS VACUOLAS................................................. 6
6.11 LOS LISOSOMAS............................................... 7
7.
MEMBRANAS..................................................................
7
7.1
MEMBRANA CELULAR............................... 7
8.
CONCLUSIONES.......................................................
7
9.
ILUSTRACIONES........................................................ 9
10.
BIBLIOGRAFÍA..........................................................14
2. OBJETIVO
La citología es una ciencia suficientemente amplia como
para dedicarle años de estudio.
De
todos los aspectos que abarca, me centraré en la morfología de la célula, como
unidad estructural y funcional que cumple las tres funciones vitales.
Pretendo
describir la estructura básica, tanto de la célula eucariótica y procariota,
así como diferenciar las características morfológicas de las células animales y
vegetales.
3. INTRODUCCIÓN
Al examinar al microscopio los seres vivos se descubrió, hace más de un siglo, que todos ellos están formados por la asociación de organismos elementales, dotados de vitalidad propia, que se denominan células. Sus dimensiones oscilan entre amplios límites; pero, en general, son tan pequeñas que se emplea como unidad la micra, es decir, la milésima de milímetro.
4. CARACTERÍSTICAS GENERALES
Se conoce como célula a la unidad
mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Aunque los virus y
los extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula
viva, carecen, por ejemplo, de vida independiente y no se consideran seres
vivos; por lo tanto se considera que un organismo es un ser vivo si consta al
menos de una célula. Algunos organismos microscópicos son células únicas,
mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de
células organizadas en tejidos y órganos.
Hay células de formas y tamaños muy variados.
Algunas de las células bacterianas más pequeñas miden menos de una micra y las
células nerviosas (ver figura 1) pueden alcanzar varios metros de longitud.
Todas las células están envueltas en
una membrana que encierra el citoplasma, una sustancia rica en agua. En el
interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas, y a su
conjunto se le llama metabolismo. Todas las células contienen información
hereditaria codificada en moléculas de ADN.
5. TIPOS DE CÉLULAS
Los dos tipos principales de células
son las procariotas (ver figura 2) y las eucariotas. La principal diferencia
entre es el núcleo, es decir, en las primeras el núcleo no está envuelto por
una membrana nuclear sino que el material genético está concentrado en una
región y en las eucariotas el núcleo está envuelto por una membrana nuclear.
Los términos eucariota y procariota proceden de la voz griega káryon, que significa nuez o semilla y
hace referencia al núcleo; eucariota quiere decir núcleo bien diferenciado y
procariota antes del núcleo.
Otra diferencia fundamental es el
tamaño, pues las procariotas son células pequeñas que miden entre 1 y 5 micras
de diámetro y, las eucariotas son mucho mayores y mide entre 10 y 50 micras de
longitud.
Las células procarióticas carecen
también de flagelos, cilios, retículo endoplasmático y mitocondrias, y además
son organismos unicelulares; por el contrario las células eucarióticas pueden
ser unicelulares y pluricelulares.
6. MORFOLOGÍA EUCARIOTA
6.1
EL NÚCLEO
El núcleo (ver figura 5) es el
órgano más notorio en casi todas las células, tanto animales como vegetales; es
esférico, mide unas 5 micras de diámetro y está rodeado por una membrana de
forma característica. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y proteínas están
organizadas en cromosomas que suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Su
forma más corriente es la esférica o la ovoidea, pero en muchas células se
encuentran núcleos de formas muy diferentes. El tamaño también oscila entre
amplios límites, siendo el más frecuente de 5-25 micras.
El núcleo está rodeado por una
membrana doble, y gracias a unos orificios llamados poros nucleares tiene lugar
la interacción con el resto de la célula.
El núcleo también controla la
síntesis de proteínas en el citoplasma enviando mensajeros moleculares.
En el interior del núcleo, además de
cromatina, están los nucleolos, unas estructuras que intervienen en la
formación de ribosomas. El núcleo celular tiene normalmente uno o varios
nucleolos que no están separados del resto del núcleo por ninguna membrana y
que aparecen como zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular.
En una célula en fase de crecimiento
activo, el nucleolo forma unos diez millones de ribosomas antes de cada
división celular.
6.2
EL CITOESQUELETO
El citoesqueleto es una red de
filamentos proteicos del citosol y se encuentra en el interior de todas las
células animales y vegetales. Es muy importante en las animales, pues carecen
de pared celular rígida, y es el citoesqueleto el que mantiene la estructura y
forma de la célula. Es el responsable de muchos de los movimientos celulares y
actúa como bastidor para la fijación de orgánulos y la organización de la
célula. En muchas células, el citoesqueleto no es una estructura permanente,
sino que se desmantela y se reconstruye sin cesar.
6.3
EL CITOPLASMA
El
citoplasma (ver figura 6) comprende todo el volumen de la célula, exceptuando
el núcleo.
6.3.1
El citosol
La solución acuosa concentrada en la
que están suspendidos los orgánulos se llama citosol. Es un gel de base acuosa
que contiene gran cantidad de moléculas grandes y pequeñas, y es, con
diferencia, el compartimento más voluminoso. En el citosol se producen muchas
de las funciones más importantes de mantenimiento celular.
Aunque muchas moléculas del citosol
están en estado de solución verdadera y se desplazan de un lugar a otro por
difusión libre, hay otras que están ordenadas de forma rigurosa.
6.3.2
El hialoplasma
Es el medio celular en el que se
encuentran contenidos los orgánulos citoplasmáticos; está limitado por la
membrana plasmática y se halla separado del núcleo por la membrana nuclear.
Su morfología no se puede describir
de un modo general porque varía según los tipos celulares y en una misma
célula; la estructura del hialoplasma cambia de una región a otra de la célula
y esta cambia a su vez durante el curso de la vida celular.
6.4
LOS RIBOSOMAS
Corpúsculos celulares que utilizan
las instrucciones genéticas contenidas en el ARN para enlazar secuencias
específicas de aminoácidos y formar así proteínas.
Existen en todas las células, pero
su distribución intracelular varía de una región a otra. Pueden estar libres
dentro del hialoplasma o unidos a las membranas del retículo endoplasmático.
Cuando están libres se hallan aislados o en grupos de 5 a 40 ribosomas,
formando agrupaciones denominadas polisomas; cuando los ribosomas están unidos
al retículo endoplasmático, el conjunto de polisomas y retículo endoplasmático
se llama ergastoplasma.
El número de ribosomas por célula
depende del tipo y del volumen de la célula y varía de una región a otra de la
célula.
Cada ribosoma consta de cuatro
moléculas o subunidades diferentes de ARN y de numerosas proteínas. En el ser
humano, tres de estas cuatro proteínas se sintetizan en el nucleolo. La cuarta
subunidad se sintetiza fuera del nucleolo y se transporta al interior de este
para el ensamblaje del ribosoma.
6.5
EL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
El retículo endoplasmático (RE) es
una extensa red de tubos que fabrican y transportan materia dentro de las células
eucariotas. El RE está formado por túbulos ramificados liitados por membrana y
sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma y se conectan con la
membrana celular. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso (ver figura 7).
El RE rugoso (RER) es el principal
centro de síntesis proteica de la célula. Es una estructura formada por un
apilamiento de ribosomas. Las proteínas sintetizadas pasan de la superficie del
RER al exterior de la célula.
El RE liso interviene en la síntesis
de casi todos los lípidos que forman la membrana celular y las demás
estructuras celulares, como las mitocondrias. Las células especializadas en
metabolismo de lípidos suelen tener más RE liso, que interviene en la absorción
y liberización de calcio para mediar en
algunos tipos de actividad celular.
El RE es muy polifórmico en el
interior del citoplasma.
6.6
EL APARATO DE GOLGI
El aparato de Golgi es una parte
diferenciada del sistema de membranas en el interior celular, se encuentra
tanto en las células animales como en las vegetales.
El aparato de Golgi se reconoce por
presentar una estructura ordenada de las cavidades que lo constituyen. Se trata
de pilas de sacos aplanados y dispersos en el interior del hialoplasma,
correspondiendo cada pila a un dictiosoma. Los sacos que forman los dictiosomas
están limitados por una membrana y tienen forma d pequeños discos cóncavos con
un diámetro aproximado de 1 a 3 micras.
Los dictiosomas están generalmente
muy cerca de una cavidad del RE; en este caso los sacos situados frente al RE
son aplanados, mientras que los que se hallan más lejos están dilatados. Esta
estructura de los dictiosomas, cuyo conjunto representa al aparato de Golgi, es
muy general; puede observarse en todos los tipos de células eucariotas.
6.7 LAS MITOCONDRIAS
Las mitocondrias (ver figura 8) son
unas diminutas estructuras celulares de doble membrana responsables de la
conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de
adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que
desempeñan, llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor de
la célula.
Las mitocondrias se presentan en
forma de bastoncillos con los extremos redondeados o bien en forma de esferas.
Su diámetro oscila entre 0´3 y 0´7 micras y su longitud entre 1 y 4 micras por
término medio. Las mitocondrias se hallan sumergidas en el hialoplasma y su
número varía según el tipo celular. A pesar de su reducido tamaño, representan
una parte importante en la materia celular debido a su elevado número.
Las mitocondrias son arrastradas por
las corrientes hialoplasmáticas celulares y están dotadas de movilidad propia.
Estos orgánulos están envueltos,
cada uno, en una membrana doble; la membrana exterior lisa está separada de la
interior por una película líquida. La interior, replegada en unas estructuras
llamadas crestas, rodea una matriz líquida que contiene gran cantidad de
enzimas. Dentro de esta matriz hay ADN mitocondrial, que contiene información
sobre síntesis de proteínas.
La función de las mitocondrias es
generar energía para mantener la actividad celular mediante procesos de
respiración aerobia. También se utilizan para buscar ancestros de organismos
que contienen células eucariotas. Entre los mamíferos, las mitocondrias tienden
a seguir una pauta de herencia materna. Cuando la célula se divide, las
mitocondrias se reproducen con independencia del núcleo. Las dos células hijas
formadas después de la división reciben cada una la mitad de las mitocondrias.
6.8 LOS CLOROPLASTOS
Los cloroplastos (ver figura 9) son
las estructuras de las células vegetales y de las algas, donde se lleva a cabo
la fotosíntesis.
Se presentan en general bajo la
forma de discos lenticulares de 3 a 10 micras de diámetro y de 1 a 2 micras de espesor. Están sumergidos en
el hialoplasma y su número varía según los tipos de células. Como término medio
se encuentran unos 50 por cada célula.
La clorofila que contienen les
confiere un tinte verdoso característico, aunque en ciertos tipos de vegetales
la clorofila está enmascarada por otros pigmentos que dan a esas plantas coloraciones diferentes.
El cloroplasto contiene en su
interior una sustancia básica denominada estroma, la cual está atravesada por
una compleja red de discos conectados
entre sí, llamados lamelas. Muchas de las lamelas se encuentran apiladas
como si fueran platillos; a estas pilas se les llamas granas. Las moléculas de
clorofila están unidas a las lamelas.
En las plantas, los cloroplastos se
desarrollan en presencia de luz, a partir de unos orgánulos pequeños e
incoloros llamados proplastos.
6.9 LOS CENTRÍOLOS
Los centríolos son cada una de las
dos estructuras de forma cilíndrica que se encuentran en el centro de un
orgánulo denominado centrosoma. Al par de centríolos se les llama diplosoma;
estos se encuentran dispuestos perpendiculares entre sí.
El centrosoma está formado por el
diplosoma, el material periocentriolar y las fibras del áster (microtúbulos organizados en forma
de radios).
La estructura del centriolo consiste
en un cilindro abierto de unas 0´2 por
0´5 micras, y sus paredes están compuestas por nueve tripletes de microtúbulos
que se mantienen unidos mediante conexiones.
La principal función de los
centíolos es la formación y organización de los microtúbulos que forman el huso
acromático en la división del núcleo celular.
Los centríolos no aparecen en las
células de los vegetales superiores.
Cuando los centríolos de una célula
son muy numerosos, suelen hallarse cerca de la superficie celular y en relación
con los cilios o flagelos; que son digitaciones de la superficie celular,
dotados generalmente de movimientos pendulares y ondulantes.
6.10 LAS VACUOLAS
Las vacuolas son cavidades rodeadas
por una membrana que se encuentra en el
citoplasma de las células, principalmente de las vegetales.
Se forman por fusión de las
vesículas procedentes del RE y del
aparato de Golgi, y sirven para almacenar sustancias de desecho o de reserva.
Las vacuolas ocupan la mitad del
volumen de las células vegetales, y
pueden llegar a ocupar casi la totalidad celular.
Hay varios tipos de vacuolas: las
heterofágicas o digestivas y las autofágicas, que contienen enzimas
hidrolíticas y sustratos en proceso de digestión; otras son las pulsátiles o
contráctiles, que aparecen en muchos protozoos, especialmente en los de agua
dulce.
6.11 LOS LISOSOMAS
Los lisosomas son sacos delimitados
por la membrana celular que contienen
enzimas digestivas que degradan moléculas complejas. Abundan en las células
encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen
invasores nocivos y restos celulares.
El tamaño de los lisosomas oscila
entre 0´05 y 0´5 micras de diámetro. Cada uno está rodeado por una membrana que
protege la célula de las enzimas digestivas del lisosoma. La actividad de las
enzimas es protegida por las proteinas de la membrana para mantener la acidez
interna adecuada; también transportan los productos digeridos fuera del
lisosoma.
Las enzimas digestivas suministradas
por los lisosomas digieren los objetos envueltos en membranas y los reducen a
compuestos sencillos que se envían al citoplasma como nuevos materiales de
construcción celular.
7. MEMBRANAS
En las células hay varios tipos de
membranas: celular o plasmática, nuclear y aquellas que envuelven algunos
orgánulos.
7.1 MEMBRANA CELULAR
Todas las células vivas están
rodeadas por una membrana delgada
llamada membrana plasmática o celular, que marca el límite entre el contenido
celular y el medio externo (ver figura 10).
Es una estructura dinámica formada
por dos capas de fosfolípidos en las que se embeben moléculas de colesterol y
proteínas. Los fosfolípidos tienen una cabeza hidrófila y dos colas hidrófobas.
Las dos capas de fosfolípidos se sitúan con las cabezas hacia fuera y las
colas, enfrentadas, hacia dentro. Es decir, los grupos hidrófilos se dirigen
hacia la fase acuosa, los de la capa exterior de la membrana hacia el líquido
extracelular y los de la capa interior hacia el citoplasma. Las proteínas
embebidas en las capas de fosfolípidos cumplen diversas funciones.
8. CONCLUSIONES
Basándome en la definición de
célula, he intentado mostrar como la morfología celular se repite, con las
diferencias evolutivas evidentes, en todos aquellos seres vivos, desde las
moneras hasta los seres superiores. Igualmente, las diferencias funcionales
influyen en la distinta morfología de cada célula.
He pretendido seguir una línea
evolutiva desde las más sencillas estructuras procariotas hasta las más
desarrolladas eucariotas, y como los distintos orgánulos influyen en la
creación de distintos Reinos: protistas, moneras, animales, vegetales y fungi.
El hecho de la presencia de la
membrana nuclear define la diferenciación entre los seres vivos menos
evolucionados, y el resto de los Reinos.
Si la célula vegetal no tuviera
cloroplastos no podría realizarse la función fotosintética y ¿de dónde
obtendrían los animales la materia orgánica? ¿Cómo se nutrirían los seres
heterótrofos?
Si en la línea evolutiva no hubiera
aparecido la mitocondria ¿cómo obtendrían la energía los primitivos seres
unicelulares?
Hasta hace años se estudiaban los
hongos y las algas como pertenecientes al Reino Vegetal. La presencia de
cloroplastos y otros orgánulos han llevado a los científicos a incluirlos en
distintos Reinos.
Queda claro que aún siendo la célula
una estructura morfológicamente homóloga, puede presentar una variedad de
forma, tamaño y función, dependiendo del tejido, órgano, aparato u organismo en
que se encuentre.
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