LA CELULA: UNIDAD FUNCIONAL Y ESTRUCTURAL DE TODO SER VIVO

logros: 

• Explica la estructura de la célula como unidad funcional y estructural de todo ser vivo
• Relaciona los organelos celulares con la función específica que realizan. 
• Relaciona la estructura celular con el trabajo autótrofo y heterótrofos

La célula unidad básica y funcional de todo ser vivo.

• Un poco de de historia.
• Estructura celular
• Clases de la célula.
• Tipos de células.
• Tejidos, órganos, y sistemas

Los seres vivos nos diferenciamos en ser clasificados como abióticos y abióticos, en nuestro caso cumplimos con las funciones básicas de nacer, crecer, reproducirnos, envejecer y morir, por ello tenemos células especializadas que nos ayudan a realizar cada una de las actividades que nuestros cuerpos necesitan para poder sobrevivir, por ello cada una de ellas se encarga de un trabajo específico que construye la totalidad de cada cuerpo, por ejemplo, las células del cerebro que son las neuronas, se encargan de las sinapsis de conexión; las nefronas, son las que se encargan de la función renal; los osteositos, se encargan del crecimiento de los huesos,etc.

Todos los organismos están compuestos por una o más células y cada unas de ellas lleva a cabo las funciones para mantener al organismo con vida.

HISTORIA CELULAR

La historia de la biología celular  se ha ligado directamente con el estudio del avance de las nuevas tecnologías,así el primer acercamiento a estas fue realizado en el siglo XVII, con la invención del microscopio rudimentario que tenía lentes compuestos, de tal forma que para los siglos XIX y XX los nuevos microscopios habían alcanzado tal desarrollo que las técnicas de óptica permitían ver mucho más alla de lo que al inicio se pretendía, incluyendo además las técnicas electrónicas, la flourecencia etc., ahora con el desarrollo de las nuevas herramientas moleculares, el manejo de las estructuras nucleicas y el nuevos análisis de enzimas han permitido un avance significativo en el desarrollo de nuevos experimentos que permiten reconocer la vanguardia en cuanto al estudio de la célula se refiere.

         Roberth Hooke 

ORGANELOS CELULARES:
CÉLULA ANIMAL 

Los organelos celulares son todos aquellos que conforman el citoplasma de la célula.

• MEMBRANA PLASMATICA. Se encarga de proteger el contenido celuar, hace contacto con otras células permitiendo la comunicación celular, proporciona receptores para las hormonas, las enzimas y los anticuerpos. Regula de manera selectiva la entrada y salida de materiales de la célula.
• CITOPLASMA. Es el contenido intracelular, que sirve como sutancia en la cual se presentan y realizan todas las reacciones químicas.
• NUCLEO. contiene el material genético en forma de genes o bien en forma de cromatina, y se encarga de regular las actividades celulares.
• RIBOSOMAS. Son organelos que localizamos libres en el citoplasma, en tripletes anclados en el citoplasma (polisomas) o bien anclados en el sistema retículo endoplásmico rugoso. Son los organelos encargados de la síntesis de proteínas.
• SISTEMA RETICULO ENDOPLASMICO. Es un conjunto de cisternas o tubulos localizados en el citoplasma, que se encargan de las siguientes funciones: contribuye al apoyo mecánico, facilita el intercambio celular de materiales con el citoplasma, proporciona una superficie para las reacciones químicas. Porporciona una vía para el transporte de químicos, sirve como área de almacenamiento, junto con el aparato de Golgi sintetiza y empaca moléculas para exportación; los ribosomas asociados con el retículo endoplásmico granular o rugoso sintetizan proteínas, el sistema retículo endoplásmico liso sintetiza lípidos, destoxifica ciertas moléculas, y libera iones de calcio involucrados en la contracción muscular.
• APARATO DE GOLGI. Empaca proteínas sintetizadas, para secreción junto con el retículo endoplasmico; forma lisosomas, secreta lípidos, sintetiza carbohidratos, combina carbohidratos con proteínas, para formar glucoproteínas para la secreción.
• MITOCONDRIAS. son organelos intracitoplasmáticos importantes en la utilización de la glucosa, el oxígeno y el adenosintrifosfato, los cuales son incluidos en un conjunto de reacciones químicas que se realizan en el interior de la mitocondria que reciben el nombre de CICLO DE KREBS, donde al final se obtiene bióxido de carbono, agua y adenostintrifosfato como compuesto rico en energía. Por este motivo en algunos de los textos se puede encontrar que la mitocondria es el sitio de producción del ATP.
• LISOSOMAS. Representan el aparato digestivo celular, se encargan de digerir sustancias extrañas y microbios; pueden estar involucradas en la resorción ósea.
• PEROXISOMAS. contienen varias enzimas como la catalasa, relacionada con el metabolismo del peróxido de hidrógeno.
• MICROFILAMENTOS. Forman parte del citoesqueleto, están involucrados con la contracción de la fibra muscular, proporcionan estructura y forma, ayudan en el movimiento celular e intracelular.
• MICROTUBULOS. Forman parte del citoesqueleto, proporcionan estructura y forma, forman canales de conducción intracelular, ayudan en el movimiento intracelular, forman la estructura de los flagelos, cilios, centriolos, y del huso mitótico.
• FILAMENTOS INTERMEDIOS. Forman parte del citoesqueleto, proporcionan reforzamiento estructural en algunas células.
• CENTRIOLOS, FLAGELOS Y CILIOS. Permiten el movimiento de toda la célula (flagelos) o el movimientos de partículas atrapadas en el moco a lo largo de la superficie celular (cilios).

ORGANELOS CELULARES: 

CÉLULA VEGETAL 

EL CITOPLASMA: Compartela misma función del de la célula animal, ya que contiene organelos como: mitocondrias, plastidios, retículo endoplásmico, dictiosomas y además una matriz citoplasmática. 

EL NÚCLEO: se convierte en el RECTOR CELULAR, es el que controla las funciones de la célula y el encargado directo de la reproducción celular.Otra estructura encontrada en el núcleo es el nucleólo. Este sólo está presente cuando la célula no está en división y es el centro para la formación de RNA ribosomal (rRNA).

LOS PLASTIDIOS son parte característica de las células vegetales. Cada plastidio está rodeado por una membrana doble. Dentro de esa doble membrana tenemos el estroma que es la substancia acuosa contenida en el plastidio. Los plastidios se clasifican de acuerdo al tipo de pigmento que contengan.

a.Cloroplastos contienen clorofila y pigmentos carotenoides. Es el sitio donde ocurre fotosíntesis. La estructura interna del cloroplasto contiene a su vez a los tilacoides que en los que se encuentra la clorofila y pigmentos carotenoides, el grupo de estos conforman las GRANAS qe se conectan con otras de ellas al interior de las tilacoides. la función central de los cloroplastos es participar directamente del proceso de la fotosíntesis, intervienen en la síntesis de aminoacidos y ácidos grasos y sirven como almacén temporal de almidón.

b.Cromoplastos son plastidios pigmentado que no poseen clorofila pero sintetizan y retienen pigmentos carotenoides. Estos son responsables de los colores amarillo, anaranjado y rojo de las flores, frutas y raíces. Los cromoplastos se desarrollan de cloroplastos ya existentes por medio de una transformación en la cual la clorofila y las membranas internas desaparecen, dando lugar a una acumulación de carotenoides. Esto ocurre, por ejemplo, al madurarse las frutas.

c.Leucoplastos son plastidios no pigmentados. Entre sus funciones tenemos que algunos sintetizan almidón, estos se llaman amiloplastos, otros producen aceites y proteínas. Si los leucoplastos se exponen a la luz se convierten en cloroplastos.

d.Proplastidios son plastidios sin diferenciar, pequeños, incoloros y se encuentran en áreas meristemáticas de raíces y tallos. Son los precursores de los plastidios antes mencionados.

MITOCONDRIA:es el organelo responsable de respiración. Las mitocondrias se encuentran en constante movimiento dentro de la célula, para así proveer el ATP necesario en el sitio necesario. Las mitocondrias son organelos semiautonómicos ya que contienen los elementos necesarios para la síntesis de sus propias proteínas.

LAS VACUOLAS son características de las células vegetales. Están rodeadas por una membrana llamada tonoplasto y llena de un líquido llamado savia celular. El agua es el componente principal de la savia celular pero además contiene sales, azúcares y proteínas. Las funciones de las vacuolas son: almacenar productos del metabolismo (por ejemplo proteínas de reserva en semillas), remover productos secundarios tóxicos (ejemplo la nicotina), almacenar pigmentos solubles en agua como las antocianinas (color azul, violeta y rojo) que son responsables del color azul y rojo en muchos vegetales, frutas y flores; además las vacuolas están envueltas en el rompimiento de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula. Organelos enteros pueden ser depositados y degradados por las vacuolas. Por su actividad digestiva se compara con los lisosomas en células animales. La cantidad de vacuolas en la célula depende del grado de madurez de la célula, mientras más madura o diferenciada esté la célula, menor cantidad de vacuolas encontraremos en ella. En las células maduras la vacuola puede ocupar hasta un 90% del volumen.

LOS RIBOSOMAS son pequeñas partículas que consisten de RNA y proteínas. Es el lugar donde se sintetizan las proteínas. Los ribosomas pueden encontrarse libres en el citoplasma o adheridas al R.E.R. (Retículo Endoplásmico Rugoso). Lo más común es que se encuentre en ambos sitios a la vez. Los ribosomas que están activamente envueltos en síntesis de proteínas se encuentran en grupos llamados polisomas o poliribosomas, estos generalmente se encuentran adheridos a la membrana nuclear.

EL RETÍCULO ENDOPLÁSMICO es un sistema de membranas tridimensional presentes en células eucarióticas que divide el citoplasma en comportamientos y canales. La abundancia de este organelo en la célula depende de: el tipo de célula, actividad metabólica y estado de desarrollo. La función principal del Retículo endoplásmico es servir como un sistema de comunicación dentro de la célula (intracelular). También es responsable de la comunicación entre células adyacentes (comunicación intercelular) a través de plasmodesmas (hebras citoplasmáticas que se extienden de una célula a otra a través de la pared celular). Otra función del Retículo endoplásmico es el lugar donde se lleva a cabo la síntesis de membrana dentro de la célula.

EL APARATO DE GOLGI es el término que se utiliza para agrupar a todos los dictiosomas o cuerpos de Golgi en la célula. Los dictiosomas están compuestos de sacos en forma de discos (cisternas) agrupados unos sobre otros y los cuales se ramifican en una serie compleja de túbulos. Los dictiosomas están envueltos en secreción; sin embargo los productos secretados por éste no son necesariamente sintetizados completamente ahí. Por ejemplo los dictosomas secretan glicoproteínas (carbohidrados + proteínas) la porción proteica se sintetiza en el Retículo endoplásmico rugoso y luego pasa al dictiosoma donde se sintetiza la porción de carbohidrados para luego ensamblar la glicoproteína que será secretada. Los dictiosomas también están envueltos en la síntesis de la pared celular en plantas superiores.

PARED CELULAR es la característica más distintiva de las células vegetales. Entre la importancia de la pared celular tenemos que: limita el tamaño de la célula, evitando su ruptura debido a la obtención de agua por la vacuola; juega un papel muy importante en la absorción, transporte y secreción de sustancias y sirve de lugar para la actividad lisosomal o digestiva de la célula vegetal. Su componente más característico es la celulosa, ésta a su vez se compone de moléculas de glucosa. El marco de celulosa que se encuentra en la pared celular está asociado con una matrix de moléculas no celulocíticas que son: hemicelulosa, sustancias pectínicas, lignina (sirve para añadir rigidez a la pared), cutina, suberina y ceras, estas últimas tres son sustancias grasas que se encuentran en la pared exterior y tejidos vegetales. La cutina y la suberina actúan en conjunto con las ceras protegiendo a la planta de desecación.

TIPOS DE CÉLULAS

De acuerdo a su estructura, tamaño y funcionalidad, las células se pueden dividir en dos grandes grupos:

- Procariotas: no tienen núcleo. Su composición es más simple que la de las eucariotas, ya que poseen solo ribosomas, elementos químicos y enzimas en el citoplasma, todos necesarios para su crecimiento y división celular. Se dice que estas células son la primera clase que hubo en el planeta.

- Eucariotas (animales y vegetales): tienen núcleo, son más grandes que las procariotas y se encuentran en el cuerpo humano. Poseen una disposición interna más evolucionada y compleja; el material genético está dentro del núcleo, rodeado del nucleoplasma y protegido por su propia membrana. Pueden realizar funciones específicas, como coordinar la química celular, es decir, las reacciones internas y el metabolismo a través del accionar de sus organelos celulares.

Células contráctiles que suelen ser alargadas, como las fibras musculares. Estas células muestran un desarrollo notable de las proteínas contráctiles como lo son la Actina y la Miosina, forman la unidad para la contracción; tienen mitocondriasabundantes con muchas crestas y morfología variada, Se originan en el tejido mesodérmico excepto: el músculo del esfínter pupilar y células mioepiteliales de las glándulas sudoríparas, que son de origenectodérmico. Se pueden encontrar células contráctiles de músculo esquelético, cardiacas y lisas.

Cada tipo de músculo tiene células de distinta estructura, adaptadas a su función específica, pero entodos ellos la maquinaria contráctil esta formada por filamentos que se orientan paralelos a la dirección del movimiento. Todas las variedades de células musculares aprovechan la energía químicaalmacenada en el ATP y la transforman en energía mecánica.

Células con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso.




Células con microvellosidades o con pliegues, como las delintestino para ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias.



Células cúbicas, prismáticas o aplanadas como las epiteliales que recubren superficies como las losas de un pavimento.

TEJIDOS, ÓRGANOS Y SISTEMAS

TEJIDOS

son aquellas estructuras constituidas por un conjunto organizado de células, iguales (o con pocas desigualdades entre células diferenciadas), distribuidas regularmente, con un comportamiento fisiológico coordinado y unorigen embrionario común. Se llama histología a la ciencia que estudia estos tejidos orgánicos.

Muchas palabras del lenguaje común, como pulpa, carne o ternilla, designan materiales biológicos en los que un tejido determinado es el constituyente único o predominante; los ejemplos anteriores se corresponderían respectivamente conparénquima, tejido muscular o tejido cartilaginoso.

Solo algunos reinos han logrado desarrollar la pluricelularidad en el curso de la evolución, y de estos en solo dos se reconoce únicamente la existencia de tejidos, a saber, las plantas vasculares, y los animales (o metazoos). En general se admite también que hay verdaderos tejidos en las algas pardas. Dentro de cada uno de estos grupos, los tejidos son esencialmente homólogos, pero son diferentes de un grupo a otro y su estudio y descripción es independiente.

TEJIDOS ANIMALES 

Existen cuatro tipos de tejidos animales fundamentales: epitelial, conectivo, muscular y nervioso. Estos tejidos, según su origen embriológico, se pueden clasificar en dos grandes grupos:Tejidos muy especializados

TEJIDOS VEGETALES 

Los principales tejidos de estos organismos eucariontes son los tejidos de crecimiento, protector, de sostén, parenquimático, conductor y secretor.

Tejido de crecimiento: también llamados meristemos, tienen por función la de dividirse por mitosis en forma continua. Se distinguen los meristemos primarios, ubicados en las puntas de tallos y raíces y encargados de que el vegetal crezca en longitud, y los meristemos secundarios, responsables de que la planta crezca en grosor. A partir de las células de los meristemos derivan todas las células de los vegetales.

Tejido protector: también llamado tegumento, está constituido por células que recubren al vegetal aislándolo del medio externo. Los tegumentos son de dos tipos: la epidermis, formada por células transparentes que cubren a las hojas y a los tallos jóvenes y el súber (corcho), que tiene células muertas de gruesas paredes alrededor de raíces viejas, tallos gruesos y troncos.

Tejido de sostén: posee células con gruesas paredes de celulosa y de forma alargada, que le brindan rigidez al vegetal. Son abundantes en las plantas leñosas (árboles y arbustos) y muy reducidos en las herbáceas.

Tejido parenquimático. formado por células que se encargan de la nutrición. Los principales son el parénquima clorofílico, cuyas células son ricas en cloroplastos para la fotosíntesis, y el parénquima de reserva, con células que almacenan sustancias nutritivas.

Tejido conductor: son células cilíndricas que al unirse forman tubos por donde circulan sustancias nutritivas. Se diferencian dos tipos de conductos: el xilema, por donde circula agua y sales minerales (savia bruta) y el floema, que transporta agua y sustancias orgánicas (savia elaborada) producto de la fotosíntesis y que sirven de nutrientes a la planta.

Tejido secretor: son células encargadas de segregar sustancias, como la resina de los pinos.

Tejido meristemático. Responsable del crecimiento longitudinal y diametral de las plantas.

ÓRGANOS

es una agrupación de diversos tejidos que forman una unidad estructural encargada del cumplimiento de una función determinada en el seno de un organismo pluricelular. Dentro de la complejidad biológica los órganos se encuentran en un nivel de organización biológica superior a los tejidos e inferior al de sistema.

En biología celular, un orgánulo (diminutivo de órgano) es una estructura o compartimento sub-celular, análoga a los órganos de seres vivos pluricelulares, que desempeña una función concreta.

ÓRGANOS VEGETALES


Las plantas superiores o espermatofitas son aquellas que se reproducen por semillas. En anatomía vegetal las siguientes estructuras presentes en las plantas traqueofitas(plantas vasculares) son consideradas como órganos:

• Flor (presente sólo en angiospermas —plantas con flor—)
• Fruto (presentes sólo en plantas espermatofitas —no en las briofitas—)
• Hoja
• Raíz
• Semilla (presentes en las plantas espermatofitas: angiospermas y gimnospermas —sin flores—)
• Tallo
• Yema

SISTEMAS 

Es un conjunto de órganos y estructuras similares que trabajan en relación para cumplir alguna función fisiológica en un ser vivo. Los sistemas son un nivel de organización biológico, entre el nivel de órgano y el de aparato, que está constituido por la concurrencia funcional de varios sistemas. Los sistemas orgánicos comparten cierta coherencia morfo-funcional, tanto en sus órganos y tejidos, como en sus estructuras y origen embriológico. Un sistema biológico es una red compleja de entidades biológicas relevantes. Por lo general se usa para referirse a sistema de órganos y tejidos en el humano, tales como el sistema circulatorio, el sistema digestivo o el sistema nervioso. Un sistema biológico también puede existir en otras escalas, como una población de organismos a nivel de poblaciones o una vía de señalización a nivel bioquímico.