La célula - IES María Zambrano

LA CÉLULA
• Las moléculas grandes y pequeñas se agrupan o asocian
formando complejos supramoleculares que constituyen los
orgánulos celulares, es decir, los elementos de funcionamiento
de las células.
•La célula es la unidad anatómica, funcional y de origen de los
seres vivos. Se trata de la unidad más pequeña que realiza las
funciones de nutrición, reproducción y relación.
•Toda célula, salvo excepciones, consta de 3 partes principales:
membrana
celular
o
plasmática,
citoplasma
y
núcleo.
Además, las células más complejas – como las humanas –
contienen otros muchos orgánulos.
El descubrimiento de la célula
Robert Hooke (siglo XVII) observando al
microscopio comprobó que en los seres vivos
aparecen unas estructuras elementales a las
que llamó células. Fue el primero en utilizar este
término.
Dibujo de R. Hooke de una
lámina de corcho al microscopio
Antony van
Leeuwenhoek (siglo
XVII) fabricó un sencillo
microscopio con el que
pudo observar algunas
células como
protozoos y glóbulos
rojos.
Dibujos de bacterias y protozoos
observados por Leeuwenhoek
La teoría celular
Estos estudios y los realizados posteriormente permitieron
establecer en el siglo XIX lo que se conoce como Teoría
Celular, que dice lo siguiente:
1- Todo ser vivo está formado por una o más células.
2- La célula es lo más pequeño que tiene vida propia:
es la unidad anatómica y fisiológica del ser vivo.
3- Toda célula procede de otra célula preexistente.
4- El material hereditario pasa de la célula madre a las
hijas.
TIPOS DE CÉLULAS
La forma de las células es muy variada y está
relacionada con la función concreta que desempeñan.
La estructura de la célula
La estructura básica de una célula consta de:
MEMBRANA PLASMÁTICA: una
membrana que la separa del medio externo,
pero que permite el intercambio de materia.
CITOPLASMA: una solución acuosa
en el que se llevan a cabo las
reacciones metabólicas.
ADN: material genético, formado
por ácidos nucleicos.
ORGÁNULOS SUBCELULARES: estructuras
subcelulares que desempeñan diferentes
funciones dentro de la célula.
ORGANIZACIÓN CELULAR
C. Procariota
R. Moneras
(bacterias)
Modelos de
organización
celular:
C. Eucariota
R. Protoctistas,
Hongos, Plantas
y Animales
C. Vegetal
Plantas y algas.
(Una variante
especial es la de
los hongos)
C. Animal
Animales
Organismos unicelulares y
pluricelulares
Los seres unicelulares son los
seres de organización más
sencilla. Están formados por
una sola célula. Son
microscópicos y pueden ser
procariotas (bacterias) o
eucariotas (algas, protozoos y
algunos hongos)
Los seres unicelulares pueden
agruparse para formar una
colonia, que se origina a partir
de una sola célula que se
divide. Las células hijas quedan
unidas entre sí formando la
colonia. Existen en protozoos y
algas.
Los seres pluricelulares están formados por gran número de células y
tienen además las siguientes características:
•Existe diferenciación celular. Cada forma celular realiza una función
específica.
•Las células no pueden separarse del organismo y vivir
independientemente. Necesitan de las otras para vivir.
•Se forman a partir de una célula madre o cigoto.
Las células se agrupan en tejidos, los tejidos forman órganos y los
órganos forman aparatos o sistemas, que forman en conjunto al
organismo.
Tipos de Células
Podemos encontrar dos tipos de células en los seres vivos:
CÉLULA PROCARIOTA
•El material genético ADN está libre en
el citoplasma.
•Sólo posee unos orgánulos llamados
ribosomas.
•Es el tipo de célula que presentan las
bacterias
CÉLULA EUCARIOTA
•El material genético ADN está
encerrado en una membrana y forma el
núcleo.
•Poseen un gran número de orgánulos.
•Es el tipo de célula que presentan el
resto de seres vivos.
Tipos de células eucariotas
Célula eucariota animal
Célula eucariota vegetal
Recuerda: que la célula vegetal se caracteriza por:
• Tener una pared celular además de membrana
•Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis
•Carece de centriolos.
Los orgánulos celulares
Centriolos: intervienen en
la división celular y en el
movimiento de la célula.
Mitocondrias: responsables de
la respiración celular, con la que
la célula obtiene la energía
necesaria.
Núcleo: contiene la
instrucciones para el
funcionamiento celular y la
herencia en forma de
ADN.
Ribosomas:
responsables
de la
fabricación de
proteínas
Lisosomas: vesículas
donde se realiza la
digestión celular.
Vacuolas:
vesículas
llenas de
sustancias de
reserva o
desecho.
Retículo: red de canales
donde se fabrican lípidos y
proteínas que son
transportados por toda la
célula..
Aparato de Golgi: red de
canales y vesículas que
transportan sustancias al
exterior de la célula.
LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Bicapa lipídica con proteínas inmersas
en ella y glúcidos en la superficie externa
(Modelo de mosaico fluido)
• Protege la célula
• Regula la entrada y salida de sustancias
de forma selectiva (de ahí el nombre de
membrana semipermeable)
Imagen real de la membrana plasmática (Microscopio
Electrónico de Transmisión - MET )
EL TRANSPORTE CELULAR
El transporte celular
Es el mecanismo mediante el cual entran a
la célula los materiales que se necesitan
mientras salen los materiales de desecho y
las secreciones celulares. Puede ser:
Transporte activo: es el movimiento de
materiales a través de la membrana, usando
energía.
Transporte pasivo: es el movimiento de
sustancias a través de la membrana celular
que no requiere energía celular.
LA DIFUSIÓN
Es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una
región de mayor concentración a una región de menor
concentración.
La difusión continúa hasta que las moléculas de azúcar
estén distribuidas uniformemente en el agua.
Una vez ocurra esto, la concentración no cambiará. Las
moléculas se seguirán moviendo, pero la concentración se
mantendrá constante (equilibrio dinámico).
La difusión
Un
gradiente
de
concentración es una
medida de la diferencia
en la concentración de
una sustancia en dos
regiones.
La
velocidad
de
difusión va a depender
del
tamaño
del
gradiente
de
concentración.
Mayor gradiente
de concentración
Mayor velocidad
de difusión
La difusión simple
Sustancias como el
O2 y el CO2, pasan a
través de los poros
de la membrana
celular por difusión
simple.
Aquaporinas
LA ÓSMOSIS
(difusión del agua)
Es el paso del agua por una membrana
relativamente permeable, desde una región
de mayor concentración a una región de
menor concentración.
Osmosis.
Es el pasaje de líquido
(agua) de un lugar de
menor concentración de
soluto a otra de mayor
concentración de soluto,
a fin de mantener la
homeostasis o equilibrio.
Se realiza por medio de
proteínas de canal
llamadas AQUAPORINAS.
Dirección del AGUA
Osmosis en células vegetales
Plasmólisis
Disminución del volumen
por pérdida de agua
en un medio hipertónico.
La membrana plasmática
se retrae
Turgencia
Aumento del volumen
por ingreso de agua
en un medio hipotónico.
La membrana se
acerca a la pared celular.
Osmosis en células animales
Crenación
Pérdida del volumen de
agua de la célula
por estar en un medio
hipertónico.
citólisis
Aumento del volumen
de agua de la célula
por estar en un medio
Hipotónico.
Solución isotónica

La concentración de
sustancias dentro de
la célula es igual a la
concentración de
sustancias fuera de
la célula.

El plasma
sanguíneo es
isotónico para los
glóbulos rojos.
Solución hipertónica
La concentración de
sustancias disueltas en
el agua que está fuera
de la célula es mayor
que en el agua que está
dentro de la célula.
Una solución de sal
es hipertónica para
los glóbulos rojos.
Solución hipotónica

La concentración de
materiales disueltos
en el agua fuera de la
célula es menor que la
concentración en la
célula.

Un glóbulo rojo en
agua destilada está
en una solución
hipotónica.
Difusión facilitada
Es la difusión de materiales a través de la membrana celular con la
ayuda de moléculas transportadoras (proteínas).
Las
moléculas
transportadoras
permiten
que
moléculas
específicas, que se encuentran en un lado de la membrana,
puedan pasar hasta el otro lado.
La difusión facilitada comprende el movimiento de sustancias a favor
de un gradiente de concentración.
Sin embargo, las sustancias se mueven más rápido que en la
difusión simple.
Difusión facilitada
EL TRANSPORTE ACTIVO
Es el proceso mediante el cual la célula usa energía para
mover átomos, iones y moléculas contra un gradiente de
concentración.
Un ser humano en reposo usa de un 30 a un 40 % de su
energía para el transporte activo de materiales hacia las
células.
Transporte activo
Transporte activo
La
glucosa,
los
aminoácidos
y
algunos
iones
(raíces) se mueven
hacia las células por
transporte activo.
Algunas sustancias
de desecho salen de
algunas células de
esta forma.
Transporte en Masa
Endocitosis
Exocitosis
LA ENDOCITOSIS Y LA
EXOCITOSIS
La endocitosis es el
proceso mediante
el cual las células
obtienen
materiales grandes
que no pueden
pasar a través de
la membrana
celular. Hay 2
tipos:
Pinocitosis
Fagocitosis
EXOCITOSIS
Es la salida de
moléculas grandes,
o de grupos de
moléculas, del
interior de la célula.
Pueden ser
desechos o
secreciones útiles
llevadas a la
membrana celular
por el aparato de
Golgi.
Pared celular
Ribosomas
Dos subunidades formadas
por ARN y proteínas
Síntesis de proteinas
Retículo
endoplasmático
rugoso
Retículo
endoplasmático liso
Conjunto de cavidades y
vesículas conectadas entre si .
Tiene ribosomas
Síntesis y
almacenamiento de
proteínas
Conjunto de cavidades y
vesículas conectadas entre si
.No tiene ribosomas
•Síntesis de lípidos
•Almacén y regulador de
concentración de calcio
•Eliminación de
sustancias tóxicas
Aparato de Golgi
Vesículas en forma de saco
que se apilan en grupos de 4 a
6 (dictiosomas)
•Actividad secretora
•Formación de
membranas y pared
celular
Lisosomas
Vesículas esféricas que
contienen enzimas
Encargadas de la digestión
celular
Vacuolas
Vesículas redondeadas
Almacén de reservas y
sustancias de desecho
Mitocondrias
Dos membranas , la interior
está muy plegada
•Encargadas del proceso de
respiración celular
•Síntesis de ATP
Cloroplastos
Rodeados de doble
membrana separadas por el
estroma en cuyo interior hay
unos sacos (tilacoides)
En ellos se realiza la
fotosíntesis
LA CÉLULA EUCARIÓTICA
ORGÁNULOS ENERGÉTICOS. Los orgánulos energéticos
proporcionan energía a la célula para que esta realice sus
funciones vitales: son las mitocondrias y los cloroplastos.
Ambos orgánulos poseen su propia información genética.
Retículo endoplasmático
Retículo endoplasmático
RETICULO ENDOPLASMATICO Y
APARATO DE GOLGI
VACUOLAS
Aparato de golgi
Aparato de Golgi
APARATO DE GOLGI (AG)
TRANSPORTE INTRACELULAR
LISOSOMAS
LISOSOMAS
Son vesículas donde se almacenan enzimas digestivas,
es decir, proteínas que favorecen la destrucción de
determinadas sustancias
FUNCIONES:
. Procesos digestivos intracelulares
. Destrucción de sustancias inútiles o envejecidas de las
células (recuerda que en la célula casi todo se va
renovando con el tiempo)
PEROXISOMAS
Similar en estructura a los lisosomas, aunque su
contenido es diferente.
Intervienen en determiandas reacciones oxidativas
del metabolismo celular
CLOROPLASTOS
Son plastos
rodeados por una
doble membrana (lo
que al igual que en
la mitocondria
puede significar su
origen bacteriano).
La membrana
interna forma
sáculos
denominados
tilacoides donde se
localiza la clorofila
(pigmento
fundamental en la
fotosíntesis y que da
color verde a las
plantas)
RIBOSOMAS
RIBOSOMA DURANTE LA SINTESIS DE PROTEINAS
CENTROSOMAS Y CENTRÍOLOS
Centrosoma. Controla el
movimiento de las fibras del
endoesqueleto e interviene
en la división celular.
CENTRIOLOS (CENTROSOMA)
Dos estructuras cilíndricas, asociadas perpendicularmente y compuestas principalmente por
proteínas. Sólo aparecen en células animales (no en células vegetales)
• Participan en el control de la división celular
• Una estructura similar al centriolo se encuentra en la base de cilios y
flagelos celulares, a los que parece dirigir en su movimiento
Un centríolo mostrando los nueve tripletes de microtúbulos. Imagen
obtenida con un microscopio electrónico de transmisión.
ESTRUCTURAS DE MOVIMIENTO
cilios y
flagelos
cambios en la
viscosidad del citoplasma
Imagen de microscopía electrónica de barrido de una
muestra de epitelio cúbico monoestratificado de los
bronquiolos, en la que se observan algunas células
ciliadas y otras no ciliadas con microvellosidades.
El alga verde Chlamydomonas
presenta dos flagelos.
Estructura del flagelo eucariota. 1-axonema, 2membrana plasmática, 3-IFT (Transporte IntraFlagelar),
4-cuerpo basal, 5-sección del flagelo, 6-tripletes de
microtúbulos del cuerpo basal.
Sección transversal del flagelo mostrando el
axonema. 1-doblete externo de microtúbulos, 2doblete interno de microtúbulos, 3-dos brazos de
dineína, uno interno y otro externo, 4-radio, 5-puente
de nexina, 6-membrana plasmática.
La estructura "9+2" del axonema es visible
en esta micrografía de una sección de dos
flagelos eucariotas.
LA CÉLULA
EUCARIÓTICA
Una característica fundamental de las células eucarióticas
es la existencia de un núcleo donde se localiza el material
genético. Por este motivo, el núcleo puede considerarse el
centro de control celular.
NUCLÉOLO
cromosomas
forma
condensada del material genético
cromátidas
centrómero