Biología Celular: Componentes, Estructura y Funciones Esenciales

Características Diferenciales de los Seres Vivos

Las características diferenciales de los seres vivos son:

1. Complejidad molecular: Las principales sustancias responsables del desarrollo y funcionamiento de un organismo son las macromoléculas, como los ácidos nucleicos y las proteínas.
2. Niveles de organización: La materia viva está ordenada jerárquicamente en orden de complejidad creciente (macromoléculas, células, organismos, poblaciones y comunidades). Cada nivel está compuesto por todos los elementos del nivel inferior y también por las nuevas características que aparecen debido a la interacción entre estos. Esta característica recibe el nombre de emergencia, y las nuevas propiedades se llaman propiedades emergentes.
3. Automantenimiento: Los seres vivos intercambian materia y energía con el medio que les rodea. El metabolismo es el conjunto de procesos químicos mediante el cual los seres vivos utilizan la materia y la energía incorporadas para construir sus propios componentes y realizar sus funciones vitales. El metabolismo se clasifica en:
   • Anabolismo (requiere energía = construcción)
   • Catabolismo (desprende energía = destrucción)
4. Reproducción: La materia viva tiene la capacidad de reproducirse, de originar copias de sí misma, y esta capacidad se pone de manifiesto en todos los niveles de organización: las células se dividen para dar lugar a nuevas células y los organismos se reproducen sexual o asexualmente para crear nuevos organismos. En este proceso la herencia (mantiene las características de una generación a otra) y la variación (aparición de diferencias en los descendientes) van unidas.
5. Ciclo vital: Los seres vivos atraviesan diferentes etapas a lo largo de su vida. En los organismos de reproducción sexual, a la formación del cigoto le siguen diferentes fases larvarias o embrionarias que conducen al estado adulto.
6. Sensibilidad: Todos los organismos son capaces de detectar y reaccionar ante los cambios que se producen en su entorno. Elaboran respuestas ante los estímulos ambientales. Esta característica le proporciona la capacidad de autorregulación.

Compuestos Orgánicos

El término se aplica a todos los compuestos que tienen carbono en combinación con el hidrógeno y otros elementos como oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo.

• El átomo de carbono: Posee 4 electrones en su capa más externa, lo que le permite formar cuatro enlaces covalentes muy estables dirigidos hacia los vértices de un tetraedro. Pueden ser sencillos, dobles y triples, y pueden unir átomos de carbono entre sí o con otros elementos. El resultado es una gran diversidad de moléculas tridimensionales y de una gran complejidad.

Grupos Funcionales

• Si el C está unido a un O:
  1. Que ese O esté unido, a su vez, a un H. El grupo (-OH) se denomina hidroxilo. Es típico de los alcoholes.
  2. Que ese O comparta los dos electrones con el C (-C=O). El grupo (-C=O) se denomina carbonilo. Es típico de los aldehídos (si está en un C primario) y de las cetonas (si está en un C secundario).
  3. Si ambas situaciones se dan juntas, el grupo funcional resultante es (-COOH), se denomina carboxilo y es típico de los ácidos orgánicos.
• Si el C está unido a un nitrógeno. El grupo (-NH2) se denomina amino y es típico de los compuestos orgánicos denominados aminas.

Proteínas

Son biomoléculas formadas por C, N, O, H. Son polímeros formados por la unión, mediante enlaces peptídicos, de un cierto número de subunidades denominadas aminoácidos. Un aminoácido posee un grupo amino y otro carboxilo unidos a un átomo de carbono llamado alfa. Este carbono está unido a un radical característico para cada uno de los 20 aminoácidos. El enlace peptídico se forma al unirse el grupo carboxilo de un aminoácido con el grupo amino del siguiente y liberarse una molécula de agua. Una cadena corta de aminoácidos es un péptido; un polipéptido puede contener centenas de aminoácidos. Una proteína está formada por pocas cadenas polipeptídicas.

Estructura Tridimensional de las Proteínas

Cada proteína se caracteriza por tener una estructura tridimensional bien definida de la que depende su función. La forma en que se pliega la cadena polipeptídica está determinada por su secuencia de aminoácidos y se mantiene estable por enlaces débiles formados entre grupos de átomos de la cadena de aminoácidos. Los cambios extremos en el medio donde se encuentra la proteína, como el aumento de temperatura o cambios en el pH, provocan su desnaturalización. Si una proteína se desnaturaliza pierde su estructura tridimensional y como consecuencia pierde sus propiedades y su función.

Funciones de las Proteínas

• Estructural: como el colágeno que da resistencia y elasticidad a los huesos y cartílagos, o la queratina de las uñas o el pelo.
• Transportadoras: como la hemoglobina que transporta el O, o las proteínas transportadoras del colesterol.
• Reguladora: como la insulina o la hormona del crecimiento.
• Contráctil: como la actina y la miosina que forman filamentos que cuya interacción se deriva la contracción muscular.
• Defensa inmunitaria: como los anticuerpos que se fabrican para neutralizar a las sustancias extrañas que penetran en el organismo (antígenos).
• Enzimática o biocatalizadora.

Proteínas Enzimáticas

Son proteínas que actúan como catalizadores biológicos aumentando la velocidad a la que transcurren las reacciones metabólicas. Su estructura tridimensional les proporciona un aspecto globular en cuya superficie aparece una zona: centro activo, de características diferentes para cada enzima.

Modelo de Actuación de las Enzimas

Actúan uniéndose de forma transitoria a un reaccionante específico, denominado sustrato. Un sustrato determinado se une al centro activo de una enzima específica y forma el complejo enzima-sustrato. Durante la unión, la enzima crea un entorno alrededor del sustrato que facilita la reacción. Este se transforma para dar el/los producto/s de la reacción. Encima + Sustrato = Complejo enzima-sustrato = enzima + producto. Tras la transformación, la enzima se libera y se recupera intacta.

Las enzimas se clasifican según el tipo de reacciones que catalizan. Por ejemplo: las hidrolasas son un grupo de enzimas que catalizan la rotura de enlaces covalentes mediante la incorporación de moléculas de agua.

Propiedades de las Enzimas

• Específicas: una enzima solo puede actuar sobre un determinado sustrato y solo cataliza un tipo de reacción.
• Eficientes: una única molécula de enzima puede catalizar la transformación de muchas moléculas de sustrato por minuto. Actúan en cantidades muy pequeñas.

Ácidos Nucleicos

Son biomoléculas formadas por C, H, O, N, P. Son polímeros cuyas subunidades se denominan nucleótidos. Un nucleótido está formado por:

• Una base nitrogenada: Hay dos tipos de bases nitrogenadas, las bases pirimidínicas (citosina, timina y uracilo) y las purínicas (adenina y guanina).
• Un grupo fosfato
• Una pentosa: puede ser la ribosa o la desoxirribosa.

Los ácidos nucleicos son polinucleótidos formados por la unión de nucleótidos mediante enlaces covalentes de tipo fosfodiéster, entre sus grupos fosfato. El fosfato se enlaza con el C 3´ de la pentosa de un nucleótido y con el carbono 5´ de la pentosa siguiente.

Tipos de Ácidos Nucleicos

• ADN:
  • Composición: contiene desoxirribosa y sus bases nitrogenadas son C, T, A y G.
  • Estructura: es una doble hélice. Consiste en:
    • Dos cadenas helicoidales de nucleótidos.
    • Las dos cadenas son antiparalelas (paralelas y en sentido opuesto: 5´-3´ y otra 3´-5´).
    • Las bases nitrogenadas se dirigen hacia el interior de la doble hélice, y se unen entre sí mediante enlaces de hidrógeno, entre la A y la T, hay dos enlaces, y entre la C y la G hay tres.
  • Función: es el portador de la información hereditaria.
  • Su información está codificada en forma de secuencias de bases.
  • El ADN tiene capacidad para duplicarse. Esto permite que su información se herede.
  • La célula utiliza la información contenida en el ADN para elaborar sus propias proteínas.
  • Propiedades:
    • Capacidad de autoduplicación.
    • Complementariedad de bases: A-T, C-G.
    • Ley de Chargaff: T+C/A+G=1
  • Ubicación: En el núcleo y en algunos orgánulos (mitocondrias y citoplasma).
• ARN:
  • Composición: contiene ribosa y sus bases nitrogenadas son C, A, U y G.
  • Estructura: es una cadena simple.
  • Función:
    • ARNm: copia la información del ADN y las lleva a los ribosomas.
    • ARNribosómico: organizador nucleolar.
    • ARN de transferencia: transporta los aminoácidos a los ribosomas para construir la cadena de proteínas.
  • Ubicación: en el núcleo y en el citoplasma.

Glúcidos

Los glúcidos, conocidos como hidratos de carbono o azúcares, son compuestos de C, H y O. Su fórmula general CnH2nOn, muestra que el H y el O se encuentran en la misma proporción que en el agua y de ahí viene el término hidratos de carbono.

Disacáridos

Resultan de la unión, mediante un enlace covalente llamado enlace glucosídico, de dos monosacáridos. Al formarse el enlace glucosídico se libera una molécula de agua. Los más comunes son la maltosa (azúcar de malta) formada por 2 moléculas de glucosa, la lactosa (azúcar de leche) formada por una glucosa y una galactosa, y la sacarosa (azúcar de caña) formada por una glucosa y una fructosa.

Funciones de los Glúcidos

• Combustible celular. La glucosa es el azúcar más utilizado como fuente de energía por las células.
• Almacén de reserva energética. El almidón es la principal reserva de azúcares en las plantas y constituye un importante alimento para los animales. El glucógeno es la reserva de azúcares en los animales.

Lípidos

Compuestos formados por C, H y O. Compuestos apolares o de una baja polaridad, insolubles en agua aunque solubles en disolventes orgánicos. Son moléculas de composición variada, pero contienen ácidos grasos que son ácidos orgánicos con un grupo funcional carboxilo unido a una larga cadena hidrocarbonada de 14 a 24 C, pueden ser saturados si no presentan dobles enlaces e insaturados si tienen 1 o más dobles enlaces.

Clasificación de los Lípidos

• Grasas: Están formadas por la unión de un trialcohol, el glicerol o glicerina, a uno, dos o tres ácidos grasos mediante enlaces covalentes de tipo éster. Según la naturaleza de sus ácidos grasos, las grasas se clasifican en: saturadas e insaturadas.
• Fosfolípidos: formados por una molécula de alcohol: glicerina, unida a un fosfato y a ácidos grasos. Da lugar a una estructura bipolar en la que uno de los extremos es polar (hidrófobo) y otro apolar (hidrófilo). En un medio acuoso los fosfolípidos se asocian uniendo sus partes apolares y exponiendo al medio el extremo polar. Así se forman las bicapas lipídicas.
• Esteroides: derivados de ciclopentano perhidrofenantreno. En este grupo se incluye un conjunto de compuestos de gran importancia biológica, como el colesterol, la vitamina D y algunas hormonas (sexuales).

Funciones de los Lípidos

• Reserva energética. Las grasas son la principal reserva energética de los animales. La combustión de un gramo de grasa libera el doble de energía que la de un gramo de azúcar.
• Estructural. Los fosfolípidos constituyen la base estructural de las membranas celulares. Las ceras desempeñan funciones protectoras y de revestimiento.
• Vitales.

Unidad Química de los Seres Vivos

• Bioelementos: un ser vivo está formado por un conjunto de elementos químicos llamados bioelementos. Los bioelementos primarios son: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S). Algunas de estas propiedades de estos elementos los hacen adecuados para construir las moléculas de los seres vivos. Por ejemplo: el carbono, forma con facilidad enlaces covalentes compartiendo parejas de electrones. Los cuatro elementos pueden unirse con otros y formar compuestos diferentes. El resto de elementos constituyen los bioelementos secundarios. Algunos reciben el nombre de oligoelementos.
• Biomoléculas o principios inmediatos: se producen cuando se combinan los átomos de un bioelemento entre sí o con átomos de bioelementos diferentes, mediante enlaces químicos. Se agrupan en:
  • Biomoléculas inorgánicas: agua y sales minerales (CO2 y O).
  • Biomoléculas orgánicas: características de la materia viva y son los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

El Agua

El agua es el compuesto más abundante en los seres vivos. Supone entre un 60-90% en peso en la mayoría de los organismos. Debido a la elevada electronegatividad del oxígeno, los electrones que comparte con el hidrógeno están desplazados hacia el oxígeno. Esto produce un exceso de carga negativa sobre el oxígeno y positiva sobre el hidrógeno. Se dice entonces que la molécula de agua es polar.

Importancia Biológica del Agua

• 1ª Propiedad: Es el principal disolvente biológico: facilita la disociación de compuestos iónicos y su disolución. Función: Esta propiedad le permite actuar como medio de transporte para muchas moléculas y además facilita las reacciones en su seno.
• 3ª Propiedad: Alcanza su densidad máxima en estado líquido a los 4ºC. Función: por ello el hielo flota sobre el agua evitando la congelación de las zonas profundas de mareas y lagos y, permitiendo el desarrollo de la vida bajo la superficie helada.

Las Sales Minerales

Las sales minerales son compuestos inorgánicos que en los seres vivos, pueden encontrarse en forma precipitada o disuelta.

• Sales precipitadas: tienen función estructural y dan consistencia a los huesos (fosfato cálcico) o a los caparazones de los moluscos (carbonato cálcico).
• Sales disueltas:
  • Difusión: cuando dos disolventes de distinta concentración se ponen en contacto, o están separadas por una membrana permeable, el agua y los solutos se desplazan hasta alcanzar una concentración intermedia.
  • Debido a que la membrana plasmática de las células se comporta como una membrana semipermeable, la célula puede verse afectada por procesos osmóticos.
  • Las células vegetales soportan mejor las consecuencias de la ósmosis. La presencia de una pared resistente por fuera de la membrana plasmática impide que estalle en un medio hipotónico. La entrada de agua hincha la célula y ejerce una presión sobre la pared, llamada turgencia.

Teoría Celular

• La célula es la unidad estructural de los seres vivos. Todos los seres vivos están formados por una o más células (unicelular o pluricelular).
• La célula es la unidad funcional de los seres vivos. Es la mínima unidad de materia que puede llevar a cabo las funciones básicas de un ser vivo (nutrición, relación y reproducción).
• La célula es la unidad reproductora de los seres vivos. Toda célula proviene de otra existente.

Tipos de Organización Celular

Todas las células poseen membrana que separa un contenido o citoplasma del medio que le rodea. Existen 2 tipos diferentes de organización celular:

• Organización celular eucariota: poseen en su citoplasma compartimientos rodeados por membranas en los que se producen reacciones químicas específicas. El material hereditario está contenido en un compartimiento especial denominado núcleo. Las células de los animales y de las plantas son eucariotas.
• Organización celular procariota: carecen de compartimientos internos rodeados por membranas y, por tanto, de verdadero núcleo. Las células bacterianas son procariotas.

La Célula Procariota

Posee:

• Membrana plasmática: que la separa del medio. Con frecuencia forma repliegues hacia el interior que se denominan mesosomas.
• Nucleoide: región que contiene el material hereditario, normalmente una única molécula de ADN. A veces, aparecen otras pequeñas moléculas circulares de ADN denominadas plásmidos.
• Citoplasma: compuesto por:
  • El citosol o hialoplasma: contiene sales disueltas, moléculas orgánicas pequeñas y macromoléculas dispersas, como proteínas.
  • Los ribosomas: son gránulos formados por ARN y proteínas en los que se realiza la fabricación o síntesis de proteínas.

Algunas células procariotas poseen otras estructuras especializadas como la pared celular, flagelos o sacos membranosos en los que se produce la fotosíntesis.

Célula Animal

• Membrana plasmática: Es el límite externo de la célula y controla el intercambio de sustancias entre el medio externo y el interior celular. Está formado por una bicapa continua de fosfolípidos entre los que se intercalan proteínas.
• Citoplasma: está dividido en una gran variedad de compartimientos rodeados de membrana, de composición y estructura similares a la plasmática, que se denominan orgánulos. La disolución acuosa en la que ambos tipos de estructuras están inmersos es el citosol o hialoplasma.

Estructuras Celulares no Membranosas

• Citoesqueleto: conjunto de filamentos de proteínas. Da forma a la célula y es responsable de sus movimientos.
• Centrosoma: En las células animales poseen en su interior una pareja de estructuras cilíndricas huecas, dispuesta una perpendicular a la otra y denominadas centriolos. El centrosoma se encarga de organizar los filamentos del citoesqueleto. Interviene en la división celular.

Orgánulos o Estructuras Celulares Membranosas

• Retículo endoplasmático liso: carece de ribosomas y está formado por túbulos. Se encarga de fabricar lípidos de la membrana.
• Retículo endoplasmático rugoso: está formado por sacos aplanados cubiertos exteriormente por ribosomas. Son estructuras no membranosas encargadas de la síntesis de proteínas. Para ello utilizan la información transportada por el ARN, copia del ADN nuclear.
• Aparato de Golgi: Su función es almacenar, en el interior de las vesículas, macromoléculas sintetizadas en el retículo endoplasmático para expulsarlas al exterior celular (secreción) o transportarlas a otros orgánulos (glucosilación de lípidos y proteínas).
• Lisosomas: son vesículas membranosas que contienen enzimas digestivas (hidrolasas) fabricadas en el RER. Son las responsables de la digestión en el interior de la célula.
• Mitocondrias: En las mitocondrias se produce la combustión de las moléculas orgánicas, en presencia de O, para obtener la energía que las células necesitan para su mantenimiento.
• El núcleo: En el interior del núcleo se encuentran inmersos:
  • La cromatina: formada por fibrillas enmarañadas. Cada fibrilla es una molécula de ADN asociada a proteínas. Cuando la célula inicia su división, estas fibrillas se condensan y dan lugar a los cromosomas. El ADN del núcleo controla y regula las funciones vitales de la célula.
  • Los nucléolos: Una o varias esferas de aspecto granular en las que se forman los ribosomas.

Célula Vegetal

Orgánulos y Estructuras Exclusivas de las Células Vegetales

• Pared celular: las células vegetales están rodeadas de una pared rígida formada fundamentalmente por celulosa. Esta pared protege las células y mantiene su forma.
• Cloroplastos: En los cloroplastos se realiza la fotosíntesis. En este proceso se sintetiza materia orgánica a partir de materia inorgánica con la ayuda de la energía solar captada por la clorofila. Además, es capaz de fabricar algunas de sus proteínas utilizando las pequeñas moléculas de ADN y los ribosomas que posee en el estroma.
• Vacuolas: son vesículas muy grandes rodeadas de membrana. Realizan funciones de almacenamiento, y ayudan a mantener la forma celular gracias a la presión que ejercen sobre la pared (turgencia).

De las Células Procariotas a las Células Eucariotas

Gracias al registro fósil, hoy se conoce que ya existían en la Tierra, hace 3600 millones de años células del tipo de las bacterias.

¿Cómo Debió Ser la Primera Célula?

Aun las células procariotas más sencillas poseen una organización demasiado compleja para suponer que así fueron las primeras células. Estos hipotéticos primeros organismos, de cuya existencia no tenemos datos, se denominan protocélulas. Posee: una membrana que la separa del medio y una organización interna que permitiera su automantenimiento y su reproducción:

• Metabolismo rudimentario.
• Ácidos nucleicos o macromoléculas capaces de hacer copias de sí mismas.

Teoría Endosimbionte

Científicos han sugerido que los organismos eucariotas no surgieron a partir de un único organismo procariota sino que se originaron de la simbiosis de dos o más procariotas diferentes.

1. Un procarionte primitivo carente de pared se alimenta engullendo a otros procariontes. Algunas de sus presas escapan al proceso de digestión e inician una relación simbiótica permanente y mutuamente ventajosa.
2. Algunos de los procariotas supervivientes eran muy eficaces en el proceso de la respiración oxidativa y han sobrevivido convertidos en mitocondrias.
3. Otros procariontes eran muy eficaces en el proceso de la fotosíntesis y sus descendientes han sobrevivido convertidos en cloroplastos.
4. Las células eucariotas provistas de ambos tipos de huéspedes serían autótrofas.

La Célula como Unidad Funcional

Metabolismo: conjunto de reacciones químicas por el que las células mantienen y perpetúan su composición a pesar de los cambios ambientales.

Metabolismo: Anabolismo y Catabolismo

En las células se suceden 2 tipos básicos de procesos metabólicos. De construcción o anabólicos, y los de destrucción o catabólicos.

• Anabolismo: proceso por el cual una célula fabrica sus propios componentes a partir de las sustancias químicas que incorpora del medio. El anabolismo o biosíntesis requiere energía que la célula obtiene de 2 fuentes diferentes: la luz visible y la energía química almacenada en compuestos químicos.
• Catabolismo: es el proceso mediante el cual los compuestos químicos se transforman en componentes más sencillos y se libera la energía contenida en sus enlaces. Esta energía se utiliza no solo para el anabolismo, sino también para otras funciones celulares como el movimiento o el transporte de nutrientes a través de la membrana.

El ATP

El ATP es el intermediario más común entre los procesos químicos que liberan energía y los que la necesitan. La molécula de ATP (adenosín trifosfato), formado por una base nitrogenada, la adenina, un azúcar, la ribosa, y un grupo de tres fosfatos. Los enlaces que unen entre sí estos grupos fosfatos se llaman enlaces de alta energía, que liberan gran cantidad de energía al ser hidrolizados.

Tipos de Nutrición Celular

• Heterótrofas: son las células que necesitan incorporar materia orgánica del medio, elaborada por otros organismos. Para que las células puedan utilizarse como combustibles deben ser hidrolizadas y transformadas en moléculas más sencillas, como la glucosa o los ácidos grasos. La hidrólisis o digestión celular en las células eucarióticas corre a cargo de los lisosomas y es un proceso que no genera energía útil.
• Autótrofas: son las células capaces de fabricar los nutrientes orgánicos a partir de sustancias inorgánicas, como el CO2 y el H2O. Una forma de nutrición autótrofa es la fotosíntesis.

La Fotosíntesis

Es un proceso utilizado por muchos organismos autótrofos para fabricar materia orgánica a partir de materia inorgánica. La energía necesaria procede de la luz solar, y es captada por la clorofila. La fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos y se desarrolla en dos fases:

• Fase luminosa: sucede en las membranas de los tilacoides y solo puede realizarse en presencia de luz. La energía de la luz solar captada por la clorofila, se utiliza para:
  • Sintetizar moléculas de ATP, que se utilizarán en la siguiente fase.
  • Romper las moléculas de agua y obtener hidrógeno utilizado en la siguiente fase y oxígeno que se libera al medio.
• Fase oscura: sucede en el estroma y puede realizarse en la oscuridad pero solo si se dispone de los productos obtenidos en la fase anterior. Tanto el ATP como el Hidrógeno se utilizan para transformar la materia inorgánica en materia orgánica rica en energía. Una parte de la misma materia fabricada se usa con fines anabólicos y otra parte se utiliza en el catabolismo como combustible para obtener la energía necesaria para la actividad celular.

La ecuación de la fotosíntesis es: Materia inorgánica (CO2, H2O, sales minerales) + Energía luminosa = materia orgánica (azúcares, grasas, etc.) + O2

La Obtención de Energía

Independientemente de la forma en que las células han conseguido los nutrientes orgánicos, una parte de ellos constituye el combustible celular. El principal combustible celular es la glucosa, su oxidación libera energía que se utiliza para sintetizar moléculas de ATP.

La Respiración Celular en las Células Eucariotas

La respiración se inicia en el hialoplasma. En esta primera etapa la glucosa (6C) se transforma en moléculas orgánicas más sencillas (3C) y se produce una pequeña cantidad de ATP. El proceso continúa, en las células eucarióticas, en las mitocondrias y necesita oxígeno; es un proceso aerobio. En la matriz mitocondrial se completa la oxidación de la materia orgánica que acaba transformada en CO2, materia inorgánica. El proceso finaliza en la membrana mitocondrial interna. La energía liberada en las oxidaciones anteriores se utiliza para sintetizar moléculas de ATP, y el hidrógeno que contenía la materia orgánica se une al oxígeno para formar agua.

Ecuación de la respiración celular: glucosa + O2 + ADP + Pi = CO2 + H2O + ATP (energía útil) + calor

La Fermentación

Es un proceso catabólico que utilizan algunas células para degradar los compuestos orgánicos y obtener ATP. Existen muchos tipos de fermentación, todos tienen en común que:

• No se utiliza oxígeno, es un proceso anaerobio.
• Entre los productos finales hay materia orgánica, como etanol o ácido láctico.
• El rendimiento energético es mucho menor que en la respiración.

Algunos organismos son incapaces de utilizar el oxígeno (anaerobios estrictos). En otros casos, como en nuestras células musculares (anaerobios facultativos), se trata de una vía alternativa que se sigue en ausencia de oxígeno.

¿Son los Virus Células?

Los virus son partículas de tamaño menor que las bacterias. Un virus está formado por:

• Un ácido nucleico: puede ser ADN o ARN, pero nunca están presentes los 2 juntos.
• Una cápsida: cubierta de proteínas que rodea al ácido nucleico, formada por unidades que se repiten, los capsómeros.
• Una envoltura: similar a la membrana plasmática de las células que solo aparece en algunos virus y que rodea a la cápsida.

Para poder reproducirse, es necesario que la información genética del virus se introduzca en una célula donde podrá expresarse utilizando la maquinaria celular. Por eso son parásitos obligados.

Ciclo Vital de un Virus

1. El bacteriófago se fija a la pared de la bacteria.
2. Contrae la cola helicoidal e inyecta su ácido nucleico en el interior de la bacteria.
3. El ácido nucleico del virus interrumpe el normal funcionamiento de la célula. A partir de este momento la célula empieza a fabricar componentes víricos.
4. Los componentes víricos se ensamblan para originar nuevos virus.
5. La pared bacteriana se destruye y los nuevos virus quedan libres para infectar nuevas células.

Tejidos Animales

Los Epitelios

Los tejidos epiteliales son láminas de células densamente empaquetadas y conectadas que cubren las superficies interna y externa del cuerpo.

• Epitelios de revestimiento: recubren tanto la superficie corporal externa como los órganos internos, y sus células se caracterizan por estar fuertemente unidas entre sí, formando capas. En función del número de capas, tenemos:
  • Epitelios simples: formados por una sola capa de células que pueden ser:
    • Aplanadas: como los endotelios que forman la pared de los capilares.
    • Poliédricas: como el epitelio que tapiza en interior del intestino. Sus células poseen microvellosidades o digitaciones en la cara que da a la luz del tubo, que aumentan considerablemente la superficie de absorción. Algunas poseen cilios que baten sincrónicamente para desplazar sustancias.
  • Epitelios estratificados: formados por varias capas de células. La más profunda está en continua división y las nuevas células empujan a las más antiguas. Las más superficiales, cargadas de granos de queratina, están muertas y se desprenden continuamente.
• Epitelios glandulares: intercaladas entre las células de los epitelios hay células secretoras, especializadas en la producción y secreción de diferentes sustancias. Pueden encontrarse asociadas formando glándulas de las que existen dos tipos:
  • Las glándulas endocrinas o de secreción interna, que elaboran sustancias que se vierten directamente a la sangre.
  • Las glándulas exocrinas o de secreción externa, que elaboran sustancias que se vierten al exterior (a la piel o al tubo digestivo).

Tejido Muscular

: es el responsable de los movimientos. Esta formado por celulas alargadas o fibras especializadas en la contraccion. Con el microscopio se pueden distinguir dos tipos de celulas musculares: –Fibra muscular estriada:muestra un bandeado o estriacion transversal. Cada fibra muscular contiene en su citoplasma elementos contráctiles llamados miofibrillas. Cada miofibrilla posee filamentos de dos proteinas: la actina y la miosina. Se pueden diferenciar dos tipos: -Fibras del musculo esquelético: responsables del movimiento del esqueleto. Son celulas cilindricas, muy largas y plurinucleadas. Su contraccion es voluntaria.  –Fibras del musculo cardíaco: exclusivas del corazon de los vertebrados. Son celulas mas cortas, uninucleadas y estrechamente conectadas unas a otras en forma de red. Su contraccion es involuntaria.    –Fibra muscular lisa: no presenta estriacion. Se trata de celulas uninucleadas, largas y con forma de huso (fusiforme). Su contraccion se realiza sin control consciente.-Tejido nervioso: Es un tejido especializado en la recepcion de estimulos y en la conduccion de estos estímulos de una parte del cuerpo a otra. –La neurona: es la unidad funcional básica del sistema nervioso. Del cuerpo neuronal, o soma, se extienden una o mas prolongaciones, denominadas dendritas, que son capaces de recibir estímulos. La neurona trasnforma los estimulos recibido en impulsos nerviosos que son transportados a través de una larga prolongacion, denominada axón. La conexión funcional entre dos neuronas o entre una neurona y un organo efector se llama sinapsis.  –La neuroglia: es una variedad de celulas no nerviosas que desempeñan funciones metabólicas, de soporte y proteccion de las neuronas. Las celulas de Schwann que envuelven el axón de muchas neuronas y que producen nielina.-Tejidos conectivos: conjunto de tejidos con funciones de union y de soporte. Caracteristicas comunes: -Las celulas está dispersas, en un nº relativamente escaso y presentan gran variedad. –El espacio entre las celulas lo ocupa una sustancia intercelular o matriz formada por: -Fibras de proteina, que le confieren resistencia y elasticidad. (Colageno y las de elastina). –Sustancia fundamental gelatinosa, rica en polisacáridos. Son tejidos conectivos: –Tejido conjuntivo: incluye dos tipos de tejidos: –Tejido conjuntivo laxo: se encuentra rellenando los espacios entre los organos y entre otros tejidos. Posee abundante sustancia fundamental gelatinosa. Los tipos celulares mas caracteristicos de este tipo son: a) los fibrocitos: son celulas fijas de forma estrellada (los fibroblastos) o fusiforme responsables de la fabricacion de la sustancia intercelular. b)Los macrófagos: So celulas errantes que proceden de un tipo de globulos blancos llamados monocitos y fagocitan celulas dañadas y agentes patógenos para el organismo. c) Los adipocitos: son grandes, redondeadas y acumulan grasas como triglicéridos, fosfolípidos y colesterol. El tejido adiposo se considera una variedad del tejido conjuntivo laxo en el k son especialmente abundantes los adipocitos.   –Tejido conjuntivo denso:Es un tejido pobre en celulas y posee abundantes fibras colágenas. En los tendones y ligamentos, las fibras se disponen de forma apretada y paralela. En la dermis y en las cápsulas de algunos organos, como los ganglios, las fibras se disponen en distintas direcciones y en diferentes planos, lo que les permite soportar estriamientos en todas las direcciones.    –Tejido cartilaginoso: es un tejido blando y flexible esqueleto de los tiburones y rayas y de los embriones de todos los vertebrados. En los vertebrados adultos forma las superficies de articulacion de los huesos y los anillos de soporte de la laringe, los bronquios y la tráquea. Sus celulas caracteristicas osn los condrocitos y la sustancia intercelular contiene fibras proteicas inmersas en una sustancia fundamental semidólida que da consistencia al tejido. Los condrocitos forman grupos, originados a partir de la misma celula, que quedan atrapados en pequeños huecos o lagunas por la sustancia intercelular.   –Tejido oseo: es el mas resistente de los tejidos conectivos de los vertebrados debido a que su sustancia intercelular esta mineralizada por la deposicion de sales de calcio. Hay 2 tipos de tejido oseo: –Tejido oseo compacto: se encuentra fundamentalmente en  la diáfasis de los huesos largos. Está formado por conjuntos de finas laminas de matriz calcificada dispuestas en forma de anillos concentricos. Estas laminillas estan surcadas por pequeñas lagunas que contienen las celulas oseas u osteocitos. Las lagunas estan comunicadas entre si por finos canales. Cada conjunto de laminillas forma una estructura cilíndrica llamada sistema de Havers, por cuya parte central discurren vasos sanguineos y nervios.   –Tejido oseo esponjoso: Se encuentra fundamentalmente en la epífisis de los huesos, largos y en los huesos planos. Esta formado por placas de hueso compuesto por laminillas de matriz osea, lagunas y osteocitos. Estas placas se disponen dejando huecos interconectados ocupados por la medula osea roja, el tejido formador de celulas sanguineas.  –TEJIDOS VASCULARES:-La sangre: la sangre de los vertebrados está formada por una parte liquida, el plasma sanguíneo y otra celular, los elementos formes. –El plasma es un liquido de color amarillo claro que contiene: -Agua(alrededor del 90%). –Sustancias disueltas (aminoacidos, glucosa, enzimas).  –Los elementos formes son: -Los globulos rojos o eritrocitos: contienen hemoglobina. –Los globulos blancos o leucocitos: Realizan funciones defensivas. –Las plaquetas o trombocitos: invierten en la coagulacion de la sangre.-La linfa: La parte liquida de la linfa de los vertebrados es practicamente igual al plasma. Sus celulas son exclusivamente linfocitos, que se fabrican en unos ganglios dispuestos a intervalos regulares a lo largo de los vasos linfáticos. La linfa ejerce importantes funciones: –Drena al excedente del liquido intersticial. –Asegura al retorno de las proteinas desde el liquido intersticial a la sangre. –Interviene en la defensa del organismo a consecuencia de la gran cantidad de linfocitos que se concentra en los ganglios linfáticos.

TEJIDOS VEGETALES:

-Tejidos meristemáticos: son los responsables del crecimiento del vegetal. Las celulas tienen forma poliédrica, con paredes finas que se diferencian para dar origen a los demás tejidos. –Meristemos apicales: son responsables del crecimiento en longitud o primario. Se localizan en los extremos de la raiz y del tallo. –Meristemos laterales: son los responsables del crecimiento en grosor o secundario. Hay dos tipos: –El cámbium vascular que produce tejido conductor. –El cámbium suberógeno que da origen al súber.

-Tejidos definitivos: Se organizan en 3 sistemas de tejidos: –Sistema fundamental: incluyen 3 tipos de tejidos: –El parénquima: las celulas parenquimáticas son celulas vivas. Forman masas continuas, y según el contenido de su citoplasma, desempeñan funciones diferentes (fotosintesis, almacenamiento de reservas o la secrecion). –El colénquima: las celulas colenquimáticas están vivas, tienen forma alargada. Actuan como soporte de los organos jovenes en crecimiento. –El esclerénquima: las celulas esclerenquimáticas tienen una pared lignificada gruesa y dura. Suelen estar muertas y actúan como refuerzo y soporte de las paredes del vegetal. Incluye dos tipos celulares: a) Las fibras de forma alargada y dispuestas en cordones. b) Las esclereidas tienen forma variable y se encuentran dispersas por el tejido fundamental. Abundan en las semillas, cascara de nuez y en algunas frutas (peras). –Sistema vascular: Lo forman 2 tejidos conductores: –El xilema:conductor del agua y las sales mierales desde las raices al resto de la planta. La celula mas caracteristica es la tráquea o elemento del vaso. Las traqueas son celulas alargadas de gruesas paredes lignificadas y que pierden su citoplasma en la madures. Las traqueas disuelven sus paredes terminales y forman tubos continuos llamados vasos. –El floema: es el tejido conductor de la savia elaborada desde los organulos fotosinteticos a todas las partes de la planta. La celula caracteristica del floema es el elemento del tubo criboso. Estas celulas se encuentran extremo con extremo y forman largos tubos cribosos. Su caracteristica principal es la presencia de areas cribosas, que son zonas provistas de poros a través de los cuales se comunican los citoplasmas de celulas vecinas. –El sistema dérmico: lo forman dos tipos de tejidos: –La epidermis: es la capa mas externa del vegetal joven. Esta formada por una sola capa de celulas, aplanadas y fuertemente unidas, cuyas paredes externas están recubiertas por una cutícula formada por lipidos, que protegen de la perdida de agua. Intercaladas entre las celulas epidérmicas aparecen otros tipos celulares que lo forman: a) Los estomas: regulan el intercambio de gases entre el interior y el exterior de la planta. B)Los tricomas o pelos, poseen funciones muy diversas. Los pelos radicales facilitan la absorcion de agua y sales del suelo, otros tienen funcion secretora, protegen contra la perdida de humedad o defienden a la planta del ataque de insectos. –La peridermis: reemplaza a la epidermis en los tallos y raices con crecimiento secundario. Esta formada fundamentalmente por súber o corcho protector. Sus celulas estan muertas.

ORGANISMOS UNICELULARES Y PLURICELULARES:

–unicelulares: se caracterizan porque todas sus actividades vitales son desarrolladas por una unica celula. Son unicelulares todos los procariontes y algunos eucariontes, como los paramecios. Tras la reproduccion las celulas hijas se mantienen juntas formando una colonia. Las celulas de una colonia son similares y siguen manteniendo su independencia aunque puede existir una cierta distribucion de funciones. –, que define la estructura y la funcion especificas de cada celula y da origen a diferentes tipos celulares.La especializacion celular: La especializacion, por ejemplo, de una celula de la piel, supone: -Realizar un trabajo determinado. –Desarrollar una forma característica. –Producir cambios en su citoplasma: estos cambios se relacionan con la diferente actividad de los distintos orgánulos. Las celulas especializadas se organizan en tejidos conjuntos de celulas diferenciadas en una funcion.

EL MEDIO INTERNO:La organización pluricelular hace indispensable la existencia de un medio liquido, llamado medio interno, que funcione de intermediario entre el medio externo y el medio intracelular. Supone enormes ventajas: -Proporciona a las celulas un ambiente adecuado para su funcionamiento. –Permite el intercambio entre las diferentes celulas. –Proporciona una relativa independencia del organismo con respecto a las variaciones que se producen en el medio exterior. En los vegetales, el medio interno está formado por liquidos que circulan a través de los espacios intercelulares y por el interior de los vasos del xilema y el floema. En los animales con sistema circulatorio cerrado, el medio interno se puede subdividir en : plasma sanguíneo y liquido intersticial. La homeostasis: Es el conjunto de procesos fisiológicos que mantienen estables las caracteristicas del medio interno. Esta estabilidad se mantiene por la actividad coordinada de los sistemas circulatorio, nervioso y hormonal y, en particular, por organos que realizan intercambios con el medio externo como los riñones, la piel, los pulmones o el tubo digestivo.