Unidad2_Celula.docx

Apuntes de Biologa 2o BachilleratoUNIDAD 2.- LA CLULALA CLULA ................................................................................................................................... 2 Procariota................................................................................................................................... 2 Eucariotas .................................................................................................................................. 2 LA CLULA EUCARITICA. ........................................................................................................ 4 LA MEMBRANA PLASMTICA................................................................................................. 4 Funciones de la membrana.................................................................................................... 6 PARED CELULAR ..................................................................................................................... 9 SISTEMAS DE ENDOMEMBRANAS...................................................................................... 10 RIBOSOMAS ........................................................................................................................... 11 Funcin................................................................................................................................. 11 RETCULO ENDOPLASMTICO ............................................................................................ 11 Retculo endoplasmtico rugoso.......................................................................................... 11 Funciones............................................................................................................................. 12 Retculo endoplasmtico liso ............................................................................................... 12 Funciones del RE liso .......................................................................................................... 12 EL APARATO DE GOLGI........................................................................................................ 13 Funciones............................................................................................................................. 13 LISOSOMAS............................................................................................................................ 13 PEROXISOSOMAS ................................................................................................................. 14 VACUOLAS ............................................................................................................................. 14 Funcin................................................................................................................................. 14 EL CITOESQUELETO............................................................................................................. 14 Funciones del citoesqueleto................................................................................................. 15 EL CENTROSOMA.................................................................................................................. 16 Funcin................................................................................................................................. 17 Obtencin de energa y sntesis de compuestos orgnicos en la clula vegetal.................... 17 LOS PLASTOS ........................................................................................................................ 17 Los cloroplastos ....................................................................................................................... 17 Funcin de los cloroplastos.................................................................................................. 19 MITOCONDRIAS ..................................................................................................................... 19 Funcion de las mitocondrias ................................................................................................ 19 EL NUCLEO............................................................................................................................. 19 Ncleo interfsico: ................................................................................................................... 20 CROMATINA........................................................................................................................ 20 Cromosomas ........................................................................................................................ 22 NUCLOLO ............................................................................................................................. 23Pgina 1 de 24

LA CLULAEn los seres vivos existen dos tipos de organizacin celular claramente diferenciados: Procariota y eucariota.Procariota Organizacin tpica de las clulas ms sencillas y primitivas. Su principal caracterstica es que no poseen membrana nuclear. As mismo carecen de la mayora de los orgnulos celulares, slo poseen ribosomas. Son organismos unicelulares tales como las bacterias, las cianobacterias y los micoplasmasEucariotas Estas clulas son ms grandes y ms complejas que las procariotas. Su material gentico est dentro de un ncleo rodeado de una envoltura. Tambin poseen diversos orgnulos limitados por membranas que dividen al citoplasma en compartimentos. Es propia de los organismos pluricelulares y de algunos unicelulares. Se pueden distinguir dos tipos de clulas eucariticas: animales y vegetales. Las diferencias que hay entre ellas son escasas, por lo que las estudiaremos conjuntamente sealando las diferencias.Apuntes de Biologa 2o BachilleratoPgina 2 de 24

La figura representa una clula eucariota animal en la parte superior y una clula eucariota vegetal en la inferior.Apuntes de Biologa 2o BachilleratoPgina 3 de 24

LA CLULA EUCARITICA.En una clula eucaritica podemos distinguir tres partes fundamentales: membrana, citoplasma y ncleo.La membrana plasmtica es una capa continua que rodea a la clula y la separa del medio. Algunas clulas poseen por encima de la membrana una cubierta de hidratos de carbono llamada glicocliz, y las clulas vegetales tienen una gruesa pared de celulosa, que cubre a la membrana plasmtica, llamada pared celular.El citoplasma. Es la parte de la clula que est comprendida entre la membrana plasmtica y la membrana nuclear. Est formada por un medio acuoso, el citosol, en el cual se encuentran inmersos los orgnulos . El citosol contiene tambin una gran variedad de filamentos proteicos que le proporcionan una compleja estructura interna, el conjunto de estos filamentos constituye el citoesqueleto Los orgnulos citiplasmticos son los siguientes: ribosomas, retculo endosplasmtico, complejo de Golgi, vacuolas, lisosomas, peroxisomas, mitocondrias, cloroplastos y centriolos.El ncleo. Suele ocupar una posicin central, aunque muchas (sobre todo las vegetales) lo tienen desplazado hacia un lado El ncleo contiene la mayor parte del DNA celular o sea la informacin gentica.ENVOLTURA CELULARTodas las clulas tienen que mantener un medio interno adecuado para poder llevar a cabo las reacciones qumicas necesarias para la vida. Por ello, las clulas estn rodeadas de una fina membrana plasmtica, que mantienen las diferencias esenciales entre su contenido y el entorno. Se considera que la aparicin de la membrana fue un paso crucial en el origen de las primeras formas de vida, pues sin ella la vida celular es imposible. Por otra parte, el desarrollo de un complejo sistema de membranas internas permiti la aparicin de las complejas clulas eucariticas, dado que estas membranas dieron lugar a una serie de compartimentos internos u orgnulos con funciones especializadas .Pero la membrana plasmtica de la clula no se limita a encerrar su variado contenido, si no que acta y de manera muy eficaz, como vigilante de todo cuanto entra y sale en la misma. As permite el paso de los nutrientes y de otros compuestos necesarios, mientras que las molculas que no se precisan permanecen en el exterior: da salida de la clula a los productos de desecho. Adems tambin controla el flujo de informacin entre las clulas y su entorno . En algunas clulas la membrana plasmtica est cubierta por capas protectoras ms gruesasLA MEMBRANA PLASMTICA La membrana plasmtica es una envoltura que rodea a la clula y la separa de su entorno. Su aparicin fue un paso crucial en el origen de las primeras formas de vida. Todas las membranas biolgicas ya sea la membrana plasmtica o las membranas internas de las clulas eucariticas, tienen una estructura general comn: estn formados por una bicapa lipdica en la que se incluyen protenas y glcidos.Apuntes de Biologa 2o BachilleratoPgina 4 de 24

Apuntes de Biologa 2o BachilleratoLos lpidos de la membrana plasmtica se encuentran dispuestos formando una bicapa. Esta bicapa es la estructura bsica de todas las membranas biolgicas. Los tres tipos principales de lpidos de membrana son: los fosfolpidos, los ms abundantes; los glucolpidos y el colesterol. Dichos lpidos son anfipticos, es decir tienen un extremo hidroflico y otro hidrofbico; por ello en un medio acuoso forman espontneamente bicapas. Estas bicapas tienen la propiedad de ser fluidas, por eso decimos que la membrana plasmtica tiene una estructura de mosaico fluido.La fluidez es una de las caractersticas ms importantes de las membranas. Depende de factores como: La temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la temperatura. La naturaleza de los lpidos, la presencia de lpidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez. La presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad. Otra propiedad de las bicapas lipdicas es que, debido a su interior hidrofbico son muy impermeables a los iones y a la mayor parte de las molculas polares.Las molculas que atraviesan la bicapa son:- Molculas no polares que se disuelven fcilmente en la bicapa. - Molculas polares de tamao muy reducido, como por ejemplo el agua.Las protenas de la membrana. Las protenas se pueden asociar a la bicapa lipdica de las siguientes formas. Muchas protenas de membrana atraviesan la bicapa de un extremo a otro, denominndose por ello protenas transmembrana. Estas protenas tienen una parte central hidrofbica, que interacciona con la regin hidrocarbonada de la bicapa; y dos extremos hidroflicos que interaccionan con el exterior e interior de la clula.Otras protenas se encuentran en la superficie de la bicapa, ya sea en la cara externa o interna de la membrana.Las glicoprotenas y los glicolpidos . Los hidratos de carbono localizados en la parte externa unos se unen a las protenas formando las gliproteinas y otros a los lpidos formando los glicolpidos; estas glicoprotenas y glicolpidos forman una cubierta externa llamada glicoclizPgina 5 de 24

Funciones de la membrana.Las principales funciones son, separar a la clula de su entorno; y controlar el intercambio de sustancias entre la clula y el medio. Y el reconocimiento de ciertas sustancias.INTERCAMBIO DE SUSTANCIAS ENTRE LA CLULA Y EL MEDIO.La permeabilidad de la membrana plasmtica es extraordinariamente selectiva, ya que debe permitir que las molculas esenciales, tales como glucosa, aminocidos y otras, penetren fcilmente en la clula, y que los productos de desechos salgan de ella.Transporte de pequeas molculas Este transporte puede ser sin gasto de energa y se le llama transporte pasivo, o con gasto de energa y se le llama transporte activo.1o Transporte pasivoEl transporte pasivo es un proceso de difusin a travs de la membrana, que no requiere energa, ya que las molculas se desplazan espontneamente, a favor de su gradiente; es decir desde una zona de concentracin elevada a una de concentracin baja.Apuntes de Biologa 2o BachilleratoPgina 6 de 24

El transporte pasivo puede realizarse de dos formas:A) Difusin simple. Es el paso a travs de la membrana lipdica. Esta es atravesada por las molculas no polares, tales como el oxgeno, hidrgeno, nitrgeno, benceno, ter, cloroformo, etc.; y las molculas polares sin carga, como por ejemplo, el agua, el CO2 , la urea, el etanol etc.(molculas de pequeo tamao)B) Difusin facilitada Los iones y la mayora de las molculas polares tales como la glucosa, aminocidos etc. (molculas ms grandes que las anteriores), no pueden atravesar la bicapa y se transportan a travs de las membranas biolgicas mediante protenas transmembrana que pueden ser protenas de canal y protenas transportadoras especficas.Las protenas de canal forman poros que atraviesan la bicapa y permiten el paso de iones de tamao y carga adecuada. Algunos de estos canales se abren mediante uniones con un ligando y se llaman canales regulados por un ligando.Otros se abren en respuesta a un cambio del potencial y se denominan canales regulados por voltaje. Estos ltimos son los responsables de la excitabilidad elctrica de las clulas nerviosas y musculares. Las protenas transportadoras especficas o permeasas se unen a la molcula a transportar y sufren un cambio de forma, que permiten el paso de la molcula a travs de la membrana2o Transporte activoEs el que se realiza en contra del gradiente y con consumo de energa (ATP). Para que se lleve a cabo son imprescindibles dos condiciones:- Las protenas transportadoras llamadas bombas. - El consumo de energa que, generalmente, proviene de la hidrlisis del ATP. Este ATPes producido en las mitocondrias.A continuacin se estudia, como animales tienen una alta concentracin ejemplo de la K+Bomba y una baja de concentracin Na+ K+. La mayora de Na+con de respecto las clulas al medio externo. simultneamente NaEstos +hacia gradientes el exterior se y Kconsiguen +hacia el interior; debido con a gasto dicha del bomba, ATP.que bombeaApuntes de Biologa 2o BachilleratoPgina 7 de 24

Transporte de macromolcula (endocitosis y exocitosis). Las clulas tambin intercambian con el medio macromolculas incluso partculas de varios micrmetros de tamao. El proceso por el cual las clulas fijan e ingieren macromolculas del medio recibe el nombre de endocitosis; y el proceso por el cual segregan partculas al exterior exocitosisEndocitosis Consiste en la ingestin de macromolculas y partculas mediante la invaginacin de una pequea regin de la membrana que luego se estrangula formando una nueva vescula intracelular.Distinguiremos dos tipos de endocitosis: la fagocitosis y la pinocitosisA) La pinocitosis implica la toma de pequeas gotas de lquidos extracelularB) Fagocitosis . Es un caso especial de la endocitosis, se llama as cuando las partculasApuntes de Biologa 2o BachilleratoPgina 8 de 24

a ingerir son muy grandes. La fagocitosis se da en muchos protozoos para ingerir partculas alimenticias y en ciertos leucocitos, como los macrfagos, para ingerir y destruir microorganismos. Para que se de la fagocitosis deben existir en la superficie celular receptores especficos para las sustancias a englobar.Exocitosis. Consiste en la fusin de vesculas intracelulares con la membrana plasmtica y la liberacin de su contenido al medio extracelular. La membrana de las vesculas secretoras se incorpora a la membrana plasmtica y luego se recupera por endocitosis. Es decir, existe continuamente un equilibrio entre exocitosis y endocitosis que asegura el volumen celular.PARED CELULARLa pared celular es una gruesa cubierta situada sobre la superficie externa de la membrana. Est formada por fibras de celulosa unidas entre si por una matriz de polisacridos y protenas. Recurdese que la celulosa es un polisacrido lineal de unidades de glucosa unidas por enlace alfa (1 4) que forma una cadena muy larga y recta. En clulas muy especializadas, la pared celular puede sufrir modificaciones debido a sustancias depositadas sobre ella, tales como lignina, suberina etc.La lminilla media es la ms externa de todas y se inicia en el momento de la divisin celular, est formada principalmente de pctidos.La pared primaria se forma a continuacin y es ms interna que la lmina media. Est constituida principalmente por celulosa.Apuntes de Biologa 2o BachilleratoPgina 9 de 24

Pared secundaria. Cuando existe, es la capa ms externa, se forma en algunas clulas. A diferencia de la pared primaria, contiene una alta proporcin de celulosa, lignina y/o suberina El paso de sustancias a travs de la pared celular est favorecido por la presencia de punteaduras y plasmodesmos.Plasmodesmos Son conexiones citoplasmticas que atraviesan la pared celular entre clulas contiguas.Punteaduras: la pared secundaria se interrumpe bruscamente y en la lmina media y pared primaria aparecen unas perforaciones que reciben el nombre de punteaduras.SISTEMAS DE ENDOMEMBRANASUna de las caractersticas bsicas de las clulas eucariticas es su complejo sistema de membranas internas, que delimitan diferentes compartimentos u orgnulos dentro del citoplasma. Cada orgnulo est especializado en una funcin. La ventaja de esta compartimentacin es que permite a la clula realizar a la vez numerosas reacciones qumicas especficas e incompatibles y, al mismo tiempo transportar los productos de dichas reacciones a sus lugares de destino.Empezaremos estudiando los ribososmas por ser unos orgnulos que adems de estar libres en el citoplasma tambin se encuentran unidos al RE rugosoApuntes de Biologa 2o BachilleratoPgina 10 de 24