Teoría de la Endosimbiosis
Las primeras células eucariotas surgieron posiblemente de la fusión entre dos tipos de bacterias (arquea y bacteria), originando el núcleo celular y sistemas membranosos simples. Posteriormente, este eucariota primitivo adquirió la capacidad de fagocitar otras células (endosimbiontes). En esta relación obligada, el endosimbionte pasó a depender de la célula hospedadora, transfirió a esta la información genética esencial para su independencia y se convirtió en un orgánulo celular. Así surgieron las mitocondrias y los cloroplastos.
Microscopía Óptica
Los microscopios permiten aumentar el tamaño de la imagen. Actualmente constan, básicamente, de un lente ocular y de una serie de lentes objetivos. En muchos microscopios se utilizan unas lentes especiales (lentes de inmersión) que requieren la colocación de un tipo de aceite entre la muestra y la lente.
Las dos características más importantes en un microscopio son la amplificación (cuánto se aumenta el tamaño original de la muestra) y el poder de resolución (capacidad para observar separados dos puntos cercanos de la muestra). El poder de resolución de los microscopios depende también de la longitud de onda de la luz incidente y del índice de refracción del medio de separación.
Tipos de Microscopios Ópticos
- Microscopio de campo claro: las muestras se observan directamente. Como las células vivas son transparentes, el contraste suele ser bajo y se utilizan tinciones para obtener una imagen más definida de algunos componentes celulares.
- Microscopio de contraste de fases: se basa en las diferencias en la refracción de la luz de las distintas estructuras celulares.
- Microscopio de campo oscuro: solo la luz refractada por la muestra alcanza el objetivo y esta aparece iluminada sobre un fondo oscuro.
- Microscopio de interferencia diferencial de Nomarsky: la imagen parece tridimensional.
- Microscopio de fluorescencia.
Microscopía Electrónica
A principios del siglo XX, la aparición del microscopio electrónico permitió aumentar el límite de resolución hasta 0,3 nm y la amplificación hasta unos 250.000 aumentos. Este instrumento se basa en la utilización de un haz de electrones que atraviesa una serie de lentes electromagnéticas en un sistema de vacío. Existen dos tipos:
Tipos de Microscopios Electrónicos
- Microscopio electrónico de transmisión (MET): las muestras, en cortes ultrafinos, se montan sobre rejillas de cobre que permiten el paso de los electrones. Se aumenta el contraste mediante la utilización de metales pesados.
- Microscopio electrónico de barrido (MEB): el paso de los electrones por un deflector provoca el barrido de la muestra, generándose electrones secundarios en función del relieve, y una imagen tridimensional.
Autorradiografía
La técnica consiste en incubar las células en presencia de determinados isótopos radiactivos que podrán ser incorporados a determinadas moléculas. Estos radioisótopos son inestables y emiten radiaciones ionizantes que se pueden registrar con aparatos, como el contador Geiger. Mediante las técnicas de autorradiografía es posible seguir el recorrido de los radioisótopos a través de los tejidos.
Funciones de la Membrana Celular
- Producción y control de gradientes electroquímicos: se encuentran las proteínas que regulan el intercambio de sustancias y las cadenas de transporte.
- Intercambio de señales: detecta y transmite señales con el medio externo o con otras células.
- División celular: está implicada en el control y el desarrollo de la división celular.
- Adhesión: la membrana presenta proteínas que facilitan la unión y la comunicación entre células.
- Barrera selectiva: se trata de una membrana semipermeable.
- Endocitosis y exocitosis.
Microtúbulos
Los microtúbulos son fibras con un diámetro constante de 25 nm (son los elementos citoesqueléticos de mayor diámetro), y están compuestos mayoritariamente por tubulina, una proteína globular. Existen tres tipos de tubulina:
- α y β tubulina: forman dímeros que polimerizan formando protofilamentos. Trece protofilamentos se unen alrededor de un núcleo central en un proceso dependiente de GTP. Esta estructura se estabiliza por unas proteínas que reciben el nombre de MAPS (proteínas asociadas a los microtúbulos).
- γ tubulina: forma anillos en los centros organizadores de microtúbulos (MTOC), que son la base para la polimerización de los microtúbulos.
Funciones de los Microtúbulos
- Contribuyen al mantenimiento de la forma.
- Participan en el transporte de orgánulos y partículas en el interior de la célula; intervienen, entre otros, en el flujo axonal de las neuronas, en la migración de las inclusiones de melanina de los melanóforos o en el movimiento de vesículas de secreción.
- Constituyen los elementos estructurales fundamentales del huso mitótico durante la división nuclear y de los centriolos en las células animales.
- Conforman el eje citoesquelético o axonema en cilios y flagelos eucariotas, así como el de sus corpúsculos basales.
Composición de los Filamentos Intermedios
- Neurofilamentos: se disponen irregularmente en el citoplasma y en los axones de las células neuronales.
- Filamentos de queratina: forman una red citoplasmática desarrollada alrededor del núcleo de las células epiteliales.
- Filamentos de desmina: se encuentran en las células musculares y están implicados en el ensamblaje de los miofilamentos durante la formación de los sarcómeros.
Inclusiones de Reserva
- Reservas de carbohidratos: generalmente rodeadas por membrana. Ej: el glucógeno almacenado en las células hepáticas y musculares o el almidón de las células vegetales.
- Reservas lipídicas: inclusiones muy desarrolladas en las células del tejido adiposo o en las células vegetales. No se encuentran rodeadas por membrana.
Pigmentos
- Melanina: de color pardo o marrón, abundante en la piel y los ojos de los animales.
- Carotenoides: de color anaranjado o rojizo, principalmente en las células vegetales y en protistas.
- Hemosiderina: de color pardo, que se encuentra en el citoplasma de los macrófagos, en los que se genera por la degradación de la hemoglobina.
Inclusiones Cristalinas
Son acúmulos cristalinos, generalmente compuestos por proteínas. Por ejemplo, en las células del aparato excretor de algunos invertebrados aparecen inclusiones de sales cuya función se desconoce.