TEMA 5.  LA CÉLULA

1. TEORÍA CELULAR

POSTULADOS DE LA TEORÍA CELULAR o PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA TEORÍA CELUAR:

- La célula es la unidad estructural de los seres vivos: todos los seres vivos están formados por una o más células

- La célula es la unidad funcional de los seres vivos: es la mínima unidad de materia que llevar a cabo las funciones básicas de los seres vivos (nutrición, relación y reproducción)

- La célula es la unidad reproductora de los seres vivos: toda célula proviene de otra célula preexistente

3. ESTRUCTURAS CELULARES

Además de los dos tipos celulares, procariotas y eucariotas, en eucariotas se distinguen dos subtipos básicos, las células eucarióticas animales y las vegetales. Los tres modelos celulares tienen estructuras en común y diferencias relevantes que ayudan a distinguirlas:

4. FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS CELULARES

Las funciones de cada estructura u orgánulo celular, siguiendo el orden de numeración del dibujo son:

1. Pared bacteriana:

Es exclusiva de células procariotas (lógicamente). Su función es proteger a la bacteria de choques osmóticos y mantener la forma celular. Su estructura es muy importante para la medicina, porque tiene implicaciones sobre la efectividad de los antibióticos

2. Membrana plasmática:

Su función es la de delimitar la célula, es la barrera de separación entre el interior celular y el exterior. Por eso es fundamental que sea una estructura semipermeable, que deje entrar y salir lo que le interese a la célula.

3. Citoplasma:

El citoplasma es tanto el líquido que baña los orgánulos (citosol o hialoplasma) y hace de soporte de las reacciones químicas, como los propios orgánulos membranosos del interior celular, exceptuando el núcleo.

4. Ribosomas:

Son estructuras formadas por ARN ribosómico (ARNr) cuya función es la traducción de proteínas.

5. ADN:

Es la molécula donde reside la información genética de las células, es decir la que contiene la información para sintetizar todas las proteínas que necesita y también es la molécula que se transmite a la descendencia para formar nuevos individuos.

6. Núcleo:

Orgánulo de doble membrana encargado de contener el ADN celular y de la coordinación de las funciones celulares.

7. Retículo endoplasmático rugoso (R.E.R.)

Orgánulo membranoso, en forma de sacos apilados sobre el núcleo, recubierto de ribosomas cuya función es la de síntesis de proteínas para su exportación.

8. Mitocondria

Orgánulo de doble membrana, su función es la respiración celular y por tanto la producción de energía.

9. Lisosoma

Orgánulo membranoso que contiene en su interior numerosas enzimas digestivas, por tanto su función es digerir sustancias.

10. Aparato de Golgi

Orgánulo membranoso, su función es empaquetar las moléculas sintetizadas en el retículo endoplasmático para su exportación (secretar fuera de la célula) y/o para transportarlas a otros orgánulos dentro de la célula.

11. Vacuola

Orgánulos membranosos, vesículas, cuya función principal es almacenamiento de sustancias. Están presentes en todas las células eucarióticas, tanto vegetales como animales. En el caso de las plantas las vacuolas acumulan sobre todo agua, con sales disueltas, y son escasas en número, ocupando la mayor parte del espacio interno celular. Las células animales tienen vacuolas numerosas pero de tamaño pequeño.

12. Nucleolo

Se trata de una región del núcleo que en las tinciones del ADN nuclear aparece más densa que el resto, no es un orgánulo ni una estructura con límites nítidos. Realmente es la zona del núcleo encargada de la síntesis del ARNr. 

13. Retículo endoplasmático liso (R.E.L.)

Orgánulo membranoso, en forma de tubos ramificados, sin recubrimiento de ribosomas (de ahí lo de liso...), que se encarga de la síntesis de los lípidos de la membrana.

14. Centriolos (Centrosoma)

Son un par de estructuras cilíndricas huecas, dispuestas en perpendicular (una respecto de la otra), se localizan en el centrosoma (una región cercana al núcleo donde se forman los filamentos del citoesqueleto) y su función es la organización de los filamentos del citoesqueleto (el citoesqueleto se encarga de mantener o dar forma a la célula y de mover los orgánulos de su interior, movimientos del contorno celular, desplazar los cromosomas durante las divisiones, etc). Son exclusivos de animales. En los vegetales el citoesqueleto se organiza sin necesidad de estas estructuras especializadas.

15. Pared celular

Estructura propia de células vegetales, formada por celulosa, cuya función es mantener la forma, dar rigidez a las células vegetales y resistencia ante cambio de presión por entrada y salida de agua a las vacuolas.

16. Cloroplasto

Orgánulo de doble membrana, exclusivo de vegetales, su función es realizar la fotosíntesis.

17. Plásmido

Pequeño fragmento extra de ADNc que puede aparecer en células procariotas.

6. CROMOSOMAS/CARIOTIPO

El cariotipo muestra el número, el tipo y la estructura de los cromosomas característicos de una especie.

Se denomina cariograma a la imagen ordenada según el número, la forma y el tamaño de los cromosomas de un individuo. El idiograma es un cariograma idealizado (con los cromosomas dibujados).

Las células somáticas humanas contienen 46 cromosomas: 22 parejas de autosomas y dos cromosomas sexuales que pueden formar pareja (XX) o no (XY); el primer caso corresponde a las mujeres y el segundo, a los hombres.

El ciclo celular está controlado de manera que una célula se divide sólo si es necesario. Cuando una célula se divide sin control puede dar lugar a formación de un tumor.

8. MITOSIS

Cuando la célula decide dividirse lo primero que tiene que hacer es duplicar todo el ADN. Cuando tenga todo preparado comenzará la división del núcleo o MITOSIS, que concluirá con el reparto de orgánulos celulares y la separación física de las células hijas en un proceso denominado CITOCINESIS.

En la mitosis se reconocen 4 fases:

1. PROFASE:

• El ADN (cromatina hasta este momento, ADN descondensado) empieza a condensarse.

• Los centriolos (sólo en animales) se dividen y migran hacia los polos celulares (una pareja a cada polo).

• Formación del huso mitótico o huso acromático (en el caso de animales organizado desde los centriolos).

• La membrana nuclear y los nucleolos empiezas a deshacerse hasta desaparecer.

2. METAFASE:

• El ADN alcanza la máxima condensación (se forman los cromosomas). Los cromosomas tienen todo el ADN duplicado, cada copia forma una cromátida. Los cromosomas están formados por dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero.

• Los cromosomas se alinean en la placa ecuatorial celular o placa metafásica y los microtúbulos del huso acromático se unen a los centrómeros.

3. ANAFASE:

• Acortamiento de los microtúbulos del huso, de tal manera que las cromátidas hermanas se separan y se desplazan hacia polos opuestos.

4. TELOFASE:

• Las cromátidas se sitúan en las proximidades de los polos y empiezan a ser rodeadas por una nueva membrana nuclear.

• Se empieza a descondensar el ADN.

• Desaparecen los microtúbulos del huso

• Se forman dos núcleos con copias exactas del ADN de la célula madre.

11. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS

9.1. MITOSIS

• En unicelulares es el mecanismo propio para la reproducción asexual del organismo.

• En pluricelulares sirve para crecer y regenerar estructuras.

9.2. MEIOSIS

• Para mantener constante el número cromosómico de la especie

• Aumentar la variabilidad genética mediante dos mecanismos: entrecruzamiento entre cromosomas homólogos, y segregación independiente de homólogos.