Teoría Celular

Postulados de la teoría celular:

• Todos los organismos se encuentran formados por una o más células.
• La célula es la unidad anatómica, fisiológica y funcional de los seres vivos.
• Toda célula procede por división de otra preexistente.
• El material hereditario que contiene las características genéticas de una célula pasa de la célula madre a la hija.

Células Procariotas

Suelen ser muy pequeñas. Poseen una membrana recubierta de pared celular de composición variable. Carecen de verdadero núcleo. A veces por encima de ella puede haber una vaina gelatinosa (glucocálix). El citoplasma posee dos regiones diferenciadas: El nucleoide donde se encuentra el material genético, y el citoplasma restante donde destacan los ribosomas y que carece de citoesqueleto y sistema de endomembranas. Pueden presentar flagelos y se dividen por fisión binaria. La característica principal de estas células es la diversidad morfológica.

Células Eucariotas

Son mucho más complejas que las procariotas. Igualmente tienen membrana plasmática y ribosomas, pero se diferencian de las otras por tener núcleo, orgánulos citoplasmáticos y citoesqueleto. La presencia de esos orgánulos provoca una compartimentación celular, originando espacios en los que tienen lugar actividades metabólicas concretas que mejoran su función. La compartimentación supone una división territorial dentro de la propia célula, cada zona delimitada por una membrana. La polaridad, por otra parte, se define como la ordenación específica que presentan los orgánulos en algunas células, siendo indispensable en las neuronas e innecesaria en las células sanguíneas.

Membranas Celulares

Lípidos

Concretamente fosfolípidos, glucolípidos y esteroles. Todos ellos tienen carácter anfipático y en medio acuoso forman micelas esféricas o bicapas lipídicas. Se distribuyen en la membrana de manera asimétrica y heterogénea, y tienen posibilidad de movimiento, lo que proporciona a la membrana fluidez, una fluidez que depende de factores como la temperatura, la propia naturaleza de los lípidos o la presencia de colesterol.

Proteínas

Confieren a la membrana funciones específicas y son características de cada especie. Tienen estructura globular y se clasifican en:

• Intrínsecas: Dentro de las bicapas, reciben este nombre porque pueden atravesar la célula totalmente.
• Extrínsecas: No atraviesan la bicapa, están unidas a lípidos o proteínas transmembranales.

Poseen un movimiento de difusión lateral que contribuye a la fluidez de la membrana.

Glúcidos

Representados por oligosacáridos que forman glucoproteínas y glucolípidos. Su distribución es asimétrica y solo se localizan en la cara externa de la membrana en células eucariotas. Forman el glucocálix que sirve para proteger la superficie de lesiones, conferir viscosidad, intervenir en el reconocimiento celular y de sustancias que la célula incorporará mediante fagocitosis o pinocitosis.

Funciones de la Membrana Celular

• Contiene los mecanismos para transportar moléculas.
• Actúa como barrera semipermeable permitiendo el paso de diversas sustancias.
• Se produce un intercambio de sustancias que provoca transporte iónico, molecular y macromolecular.
• Reconoce la información extracelular y la transmite al intracelular.
• Adhesividad celular.

Pared Celular en Células Vegetales

Actúa como exoesqueleto. Es gruesa y rígida y la desarrollan bacterias, vegetales, algas y hongos sobre la membrana plasmática. Está compuesta por polisacáridos principalmente. En hongos es la quitina, y en algas y plantas la celulosa. Estructuralmente está compuesta por:

• Una lámina media, la primera en formarse tras la división, localizada en las láminas primarias de células vecinas compuesta por pectina.
• Pared primaria propia de las células en crecimiento.
• Pared secundaria que surge cuando la célula deja de crecer formada por pectina, celulosa y lignina. Esta pared surge sobre todo en las células de los tejidos especializados en el sostenimiento mecánico de la planta y en los conductores como el xilema.

Funciones de la Pared Celular

• Confiere rigidez al organismo.
• Une células adyacentes.
• Facilita el intercambio de fluidos y la comunicación intercelular.
• Permite a las células vegetales vivir en un medio hipotónico.
• Impermeabiliza la superficie vegetal en algunos tejidos.
• Sirve de barrera frente al paso de agentes patógenos.

Citosol

También llamado hialoplasma, es el medio acuoso del citoplasma en el que se encuentran inmersos los orgánulos celulares. Representa aproximadamente la mitad del volumen celular. Etimológicamente citosol significa la parte soluble del citoplasma. Contiene gran cantidad de proteínas, la mayoría enzimas que catalizan un gran número de reacciones del metabolismo celular. En el citosol se llevan a cabo las reacciones de la glucólisis (degradación de la glucosa) y las de la biosíntesis de azúcares, de ácidos grasos, de aminoácidos y de nucleótidos. También contiene una gran variedad de filamentos proteicos que le proporcionan una compleja estructura interna. El conjunto de estos filamentos constituye el citoesqueleto. Entre el 30 y el 50% de todas las proteínas celulares, sintetizadas en los ribosomas, están destinadas a permanecer en el citosol. Debido a esta gran concentración de proteínas, el citosol es un gel viscoso organizado por las fibras citoesqueléticas. Se cree que esta estructura ayuda a organizar las reacciones enzimáticas, ya que la mayoría de las proteínas están unidas a fibras y localizadas en regiones concretas.

Funciones del Citosol

• Actúa como regulador del PH.
• Es donde se realizan la mayoría de reacciones metabólicas.
• Biosíntesis de ácidos grasos y aminoácidos.
• Glucogenogénesis.
• Glucogenólisis.

Estos procesos para darse es imprescindible la comunicación entre nucleoplasma y citosol mediante a los poros de la membrana nuclear.

Citoesqueleto

Es un entramado tridimensional de proteínas que provee el soporte interno para las células, ancla las estructuras internas de la misma e interviene en los fenómenos de movimiento celular y en su división. En las células eucariotas, consta de microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos, mientras que en las procariotas está constituido principalmente por proteínas estructurales. El citoesqueleto es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula, facilita la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los flagelos), y desempeña un importante papel tanto en el transporte intracelular (por ejemplo, los movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular.

Componentes del Citoesqueleto

Microfilamentos

Tienen un diámetro de unos 7 nm ó 5 nm. Están formados por una proteína globular llamada actina que puede presentarse de dos formas:

• Actina no polimerizada (G actina): la actina se encuentra asociada a la profilina que evita su polimerización. Representa la mitad de la actina de la célula y es utilizada para polimerizar microfilamentos cuando es necesario.
• Actina polimerizada (F actina): es una doble hélice dextrógira de dos hebras de actina no polimerizada. Esta actina se puede encontrar asociada a otras proteínas:
  • Proteínas estructurales: que permiten la unión de los filamentos de actina.
  • Proteínas reguladoras: la más importante es la miosina que permite la contracción muscular al permitir que la actina se desplace sobre ella.

Las funciones de los microfilamentos de actina son la contracción muscular, la formación de pseudópodos, el mantenimiento de la morfología celular y, en la citocinesis de células animales, forma un anillo contráctil que divide la célula en dos.

Filamentos Intermedios

Son filamentos de proteína fibrosa de unos 10-12 nm de diámetro, son los componentes del citoesqueleto más estables, dando soporte a los orgánulos (por sus fuertes enlaces), y heterogéneos. Las proteínas que conforman estos filamentos, la citoqueratina (células epiteliales), vimentina (células mesenquimáticas), neurofilamentos (axón y dendritas), dependen del tejido en el que se hallen. Su función principal es la organización de la estructura tridimensional interna de la célula (por ejemplo, forman parte de la envuelta nuclear y de los sarcómeros). También participan en algunas uniones intercelulares (desmosomas).

Microtúbulos

Son estructuras tubulares de 25 nm de diámetro más flexibles pero más duros que la actina. Se originan en los centros organizadores de microtúbulos y que se extienden a lo largo de todo el citoplasma. Se pueden polimerizar y despolimerizar según las necesidades de la célula. Se hallan en las células eucariotas y están formados por la polimerización de un dímero de dos proteínas globulares, la alfa y la beta tubulina. Cada microtúbulo está compuesto de 13 protofilamentos formados por los dímeros de tubulina. Intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en la división celular (mitosis y meiosis), ya que forman el huso mitótico. Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos.