Universidad Católica Tecnológica Del CibaoUCATECI

Tema:La Célula

Robert Hooke en 1665 descubrió las células, observando en el microscopio una laminilla de corcho, dándose cuenta que estaba formada por pequeñas cavidades poliédricas que recordaban a las celdillas de un panal. Por ello cada cavidad la llamo célula. Lo que estaba observando eran células vegetales muertas con su características forma poligonal.

LA CÉLULA

LA CELULA SE DEFINE

• como la menor unidad con vida en nuestro organismo o también como la menor unidad estructural, morfológica y funcional.

• Cada célula existe como una entidad separada, rodeada por una membrana que la aísla del medio que la rodea. La célula esta constituida por protoplasma, o sea material vivo, en forma de una fase acuosa heterogénea en la cual pueden encontrarse los materiales químicos de los procesos metabólicos y el material de la herencia. Hay gran variación en aspecto, tamaño y forma de las células que refleja las distintas funciones de los tipos celulares.

LA SUSTANCIA INTERCELULAR

• como su nombre indica, es el material que se encuentra entre las células y que le sirve de sostén. Hay dos tipos la formada y la amorfa. La primera incluye el material denominado colágeno (tejido fibroso blanco, este se encuentra en la carne) y la elastina, de la que depende en gran parte la elasticidad del tejido. El material intercelular amorfo, o sustancia de cemento, esta integrado por un grupo de sustancias denominadas mucopolisacaridos, polímeros de cadena larga de complejos proteína-azúcar.

LOS LIQUIDOS CORPORALES

• incluyen la sangre contenida en el sistema vascular; liquido tisular (intercelular), situado entre las células y alrededor de ellas, y en el cual hay recambio libre de sustancias con la sangre de un lado y con liquido intracelular del otro; la linfa, que drena el liquido tisular en un sistema cerrado de tubos delicados, con excepción de los elementos figurados (células) de la sangre.

• NOTA: no suelen apreciarse en cortes histológicos, debido a que se pierden durante la preparación.

FORMA DE LA CELULA • En organismos multicelulares adquieren formas y estructuras

sumamente variables, como consecuencias de la adaptación a la función especifica que desempeñan en los distintos tejidos y órganos.

Las formas mas comunes son :

• esféricas como los glóbulos rojos de la sangre; alargadas o fusiformes , como las del tejido muscular ; estrellada , como las neuronas del tejido nervioso y la del tejido óseo ; prismática como la del tejido epitelial ; cubicas como las del tejido glandular ; poliédrica como muchas células vegetales .

• Algunas cambian frecuentemante de formas como la ameba y los leucocitos , otras tienen formas especificas y bien diferenciadas .

TAMAÑO

• Su tamaño varia; existen celulas animales , vegetales y visibles a simple vista , como por ejemplo: los huevos de algunas aves , pero las mayorias de las celulas solo son visibles con el microscopio, y su diametro es de apenas algunos micrones. En los tejidos del hombre a excepcion de las celulas nerviosas y el volumen oscila entre 200um3 y 1500um3.

• Generalmente su volumen es constante dentro de un mismo tipo e independiente del tamaño del individuo . La diferencia del numero de celulas que lo constituyen y no del volumen de lo mismo.

COLOR

• Las células son incoloras y transparentes .

• Solo pueden observarse coloreadas si se les aplica colorantes especiales para teñirles el núcleo y el citoplasma.

CLASIFICACION DE LA CELULA

• EucarioticaPosee núcleo

• Procariotica No posee núcleo

Procariotica: son pequeñas y menos complejas contienen ribosomas , pero carecen del sistema endomenbrana , tiene organulo delimitado como el nucleo celular.

Eucariotica: Son el componente d la complejidad celular actual , presentan una estructura basica relativamente de distintos tipos de organulos entre los cuales se destaca el nucleo.

FUNCIONES DE LA CELULA• Irritabilidad: es la capacidad de las células de responder

a un estimulo. Son sensibles a cambios en su ambiente. • Conductividad: indica que la célula puede transmitir una

onda de excitación (impulso eléctrico) por toda la célula, desde el punto de estimulación. Esta propiedad esta más desarrollada en las células nerviosas y en menor grado en las células musculares.

• Contractibilidad: es la propiedad de cambiar forma, por

lo regular en sentido de acortamiento, y esta desarrollada notablemente en las células musculares.

• Respiración: es el fenómeno por el que la sustancias nutritivas y el oxigeno del interior de las células se pone en contacto en forma química para producir energía, bióxido de carbono y agua, este fenómeno es esencial para la vida.

• Absorción: Requiere de asimilación de sustancias del exterior para su metabolismo (Conjunto de reacciones químicas que tiene lugar dentro de las células).

• FAGOCITOSIS: Las células tienen la capacidad de encerrar partículas, si la sustancia asimilada es liquida, entonces se denomina pinocitosis..

• De Nutrición : le permite transformar el alimento en energia , que aprovecha para realizar sus demás funciones.

• De Relación: le sirve para comunicarse con el medio que la rodea. Esta a su vez forman parte de un conjunto de funciones mas complejas que se llaman de regulacion porque le permite a la celula mantener su estabilidad.

• Secreción: La célula produce sustancias al exterior, en la secreción el material, es un producto útil, como una enzima digestiva o una hormona.

• Excreción: La célula exterioriza materiales de desecho. • Crecimiento y Reproducción: algunas células pueden

aumentar de volúmenes, el volumen máximo queda limitado por el área de su superficie. La reproducción celular se basa fundamentalmente a través de la división celular.

COMPONENTES PRINCIPALES DE LA CELULA La célula tiene dos componentes fundamentales que son:

Núcleo Citoplasma

• NUCLEO Su función esencial es el desarrollo y división celular. Se presenta generalmente en el centro de la célula y de color azul oscuro cuando se tiñe con la tinción de HE. Se describen uno o varios núcleos, en todas las células, excepto en los eritrocitos maduros y plaquetas. Su forma varia, pero el núcleo suele ser esférico u ovoide; puede tener forma de copa o mostrar identaciones, y en unas pocas células es lobular. Suele medir de 3 a 14 micras de diámetro, aunque puede tener hasta 25 o más en el óvulo y algunas células ganglionares.

• Suele ser único, pero en células como la parenquimatosa del hígado y las del músculo cardiaco pueden ser binucleada, mientras que en el músculo esquelético y los osteoclastos son multinucleados.

NUCLEO

Los componentes principales del núcleo membrana nuclear, nucléolo, cromatina nuclear y jugo nuclear.

• La membrana nuclear: Es la estructura que protege y limita el núcleo. Esta formada por una doble membrana que encierra un espacio perinuclear atravesada por pequeños espacios circulares llamados poros nucleares que permiten la comunicación al exterior.

• Nucléolo: son formaciones redondeadas. Puede ser una o varias, constituida por ácido ribonucleico (RNA) y proteína básica. Pueden tener tamaños variados. La síntesis y acumulación de RNA ribosómico tienen lugar en el nucléolo. Antes de migrar al citoplasma, el RNA ribosómico sufre modificaciones complejas.

• Cromatina Nuclear: Es el material genético y esta constituido por ácido desoxirribonucleico (DNA) y por proteína básica. Es el mayor depósito de DNA de la célula, conteniendo la mayor parte de información genética. Es también al nivel de la cromatina que se realiza la síntesis del RNA mensajero, transportador y ribosómico.

• Pueden identificarse dos tipos de cromatina. La heterocromatina, que es electrodensa, aparece como gránulos gruesos y es bien visible al microscopio óptico. La eucromatina que adopta la forma de un retículo laxo de fibrillas, cuyo diámetros están por del limite de resolución del microscopio óptico.

En el núcleo de las células femeninas se observan unas partículas de cromatina denominada cromatina sexual, la cual es uno de los cromosomas X existente en el sexo femenino. En la especie humana se usan muchas extensiones del epitelio bucal para el estudio de la cromatina sexual. Otro material muy empleado es la extensión de sangre, donde la cromatina sexual aparece como un apéndice en forma de raqueta en el núcleo de los leucocitos neutrofilos. El estudio de c. s. tiene amplia aplicación en medicina, puesto que permite un análisis de enfermos con hermafroditismo y seudohermafroditismo, sobre sexo se tiene duda. Además es un buen método para el diagnostico de enfermedades que presentan anomalías en el numero de cromosomas sexuales, como en el síndrome de Klinefelter.

Jugo Nuclear, Carioplasma o Nucleoplasma: Es un material amorfo que llena el espacio nuclear entre la cromatina y los nucléolos. Contiene proteínas, algunas con actividad enzimática, metabólicos e iones. Es un término que describe las zonas claras o aparentemente vacías del núcleo. Liquido que mantiene rodeado al núcleo.

NUCLEOPLASMA

EL CITOPLASMA: Es la parte del protoplasma de la célula entre la membrana y el núcleo. El componente más externo del citoplasma es la membrana plasmática, que separa la célula del ambiente extra celular. Consta de dos partes fundamentales una liquida y otra solida.

La parte liquida se llama también carioplasma y es semejante a la que se encuentra en el núcleo esta constituida por agua, cloururo de sodio, glúcidos, lípidos y proteínas.

La parte solida esta formada por membrana y por pequeños corpúsculos llamados organelos.

CITOPLASMA

• Los componentes principales del citoplasma son: Organitos u Organelos Inclusiones Citoplasmáticas Membrana Citoplasmáticas (plasmática).

Los Organelos

Membrana Celular: Es la estructura que le da forma, protege y limita; previene la dispersión de sus componentes internos y controla el intercambio de sustancias. Forma una barrera permeable selectiva entre el citoplasma y el medio externo.

Cada célula está limitada por una membrana celular que actúa para:

• Conservar la integridad estructural de la célula.

• Regular interacciones entre las células.

• Reconocer mediante receptores antígenos y células extrañas, así como células alteradas.

• Actúan como una barrera entre el citoplasma y el medio externo.

Organelas: son componentes vivos, prácticamente presente en todas las células y son los siguientes:

Retículo Endoplásmico: Es una red de sacos membranoso que sintetiza, procesa y transporta sustancias químicas para uso dentro y fuera transportado por la célula. Puede ser: R.E. Liso y R.E. Rugoso.

Es el sistema membranoso más grande de la célula y comprende aproximadamente la mitad del volumen total de la membrana. Es un sistema de túbulos y vesículas interconectados cuya luz se denomina cisterna.

El RE tiene dos componentes:

Retículo endoplásmico liso (REL)

Retículo endoplásmico rugoso (RER)

Aparato de Golgi: Sacos membranosos aplanados cercanos al núcleo. Funciona en la síntesis de carbohidratos, lo mismo que para modificar y ordenar las proteínas elaboradas en el retículo endoplásmico rugoso.El aparato de Golgi esta compuesto por una o mas series de cisternas unidas a membranas aplanadas, ligeramente curvas, la denominada pila de Golgi, que semeja una pila de panes pita sin contacto completo entre sí.

Vesicula relacionada con el aparato de Golgi y el retículo endoplásmico rugoso

Poseen una cubierta proteínica y también marcadora de superficie

Existen tres tipos de proteínas que suscitan la formación de vesículas que llevan cargo:

Coatromero I (COP I),

Coatromero II, (COP II)

Clatrina.

Los ribosomas: Unido al retículo endoplásmico rugoso, forma parte de él. Su función es sintetizar las proteínas.Son partículas pequeñas, aproximadamente de 12nmde ancho y de 25nm de largo, compuestas por proteínas y RNA ribosómico (rRNA). Cada cromosoma esta compuesto de una subunidad grande y una subunidad pequeña, ambas elaboradas y ensambladas en los nucléolos y liberadas como entidades separadas hacia el citosol.

POLIRRIBOSOMAS

Mitocondrias: son estructuras de formas variables que se encuentran dispersos en todo el citoplasma. Llamadas almacenes de energía. Son las encargadas de ayudar a la célula a extraer la energía de los nutrientes al combinarse con oxigeno.

Lisosomas: Organelos que proporcionan un sistema digestivo intracelular que la célula digiera y por tanto suprima sustancias y estructuras innecesarias.Constituyen otro grupo de organelos que solo se encuentran en la células de los animales. Los lisosomas no solo ayudan a digerir macromoléculas, microorganismos fagocitados, desechos celulares y células, sino también organelos redundantes o senescentes, como mitocondrias y RER.

Centriolos: Par de formaciones tubulares compuestas por 9 grupos de túbulos.

Intervienen en la reproducción celular cuando va a iniciarse este proceso se separan hacia los polos de las células, se rodean de finos filamentos llamados ásteres.

Endososmas: Se dividen en dos compartimientos: endosomas tempranos, cerca de la periferia de la celula, y endosomas tardío, situados a un nivel mas profundo dentro del citoplasma.

Cito Esqueleto: Estructura de filamentos que contribuye a definir la forma y distribución celular.

Filamentos: Estructuras alargadas distribuidas regularmente en el citoplasma cuyo numero y morfología es variable de acuerdo a los diferentes tipos de células.

Peroximas Son organelos que se autorreplican y

contienen enzimas oxidativas.

Inclusiones citoplasmáticas: son componentes transitorios del citoplasma, constituido

generalmente por alimento acumulado en depósitos de diversas naturalezas. Los alimentos acumulados se presentan bajo distintas formas, siendo una de ellas las gotitas de lípidos presentes en células del tejido adiposo y el hígado. En algunas células también se encuentran deposito de glúcidos bajo la forma de glicógeno. También se encuentran en las células depósitos de sustancia con color propio denominado pigmentos. Estos pueden ser producidos por la misma célula, como ocurre en las células pigmentarias, o provenir del exterior como la vitamina A. Uno de los pigmentos mas comunes en nuestro organismo es la lipofucsina, sustancia de color marrón, cuyo contenido en las células aumenta con la edad, se le denomina pigmento de desgaste.

Otro pigmento bastante abundante en nuestro organismo es la melanina, encontrada profusamente en la piel y en el ojo en forma de densos gránulos negros intracelulares, con envoltura membranosa.

Matriz: se conoce muy poco sobre el componente básico del citoplasma que es la matriz. Se admite que estaría constituida principalmente por proteínas globulares, a las cuales se añadirían glúcidos, sales minerales, entre otros.

También forman parte de la matriz proteínas fibrosas, principalmente del tipo de la actina y miosina, que constituyen una red tridimensional de importancia en la movilización y mantenimiento de la forma de las células.

Division Celular

Esta guarda relación con la demanda de crecimiento y reposición en los tejidos. En la división celular ocurre división del citoplasma (citocinesis) y del núcleo (cariocinesis), que suelen ocurrir simultáneamente, aunque puede haber cariocinesis sin citocinesis, lo que produce una célula binucleada o multinucleada después de varias cariocinecis. Como ocurre en los hepatocitos y megacariocitos.

Tipos de células de acuerdo a la división celular

• Lábiles: son aquellas que se dividen y se producen con mucha frecuencia.

• Estables: son aquellas que para reproducirse requieren de un estimulo.

• Permanentes: son aquellas células que nunca se reproducen.

Mitosis

• Es el proceso mediante el cual una célula somática se divide para formar dos células hijas idénticas e iguales a la célula madre. Incluye la duplicación del contenido de ADN y la subsiguiente distribución por igual de este material genético entre las dos células hijas.

• La mitosis se divide en cuatro fases y son las siguientes:

• Profase: primera fase de la mitosis en la que los cromosomas se hacen visibles como entidades aisladas.

Metafase: en esta fase los cromosomas se colocan en el plano ecuatorial del huso acromático.

Anafase: en esta fase las cromátidas hijas se separan y migran hacia los polos opuestos en la célula.

Telofase: cuarta y ultima fase de la mitosis, durante la cual desaparece el huso acromático y se forman las membranas nucleares alrededor de cada uno de los grupos de cromosomas.

Interfase: periodo del ciclo celular comprendido entre dos

divisiones celulares sucesivas. Se acordó dar este nombre a la fase de la célula en la cual no ocurre mitosis.

MITOSIS

Meiosis• mitosis: división celular que tiene lugar durante la

formación de los gametos en especies de reproducción sexual, mediante la cual una célula germinal diploide da lugar a cuatro gametos haploide.

• Gameto: célula germinal madura, la masculina es el espermatozoide y la femenina el óvulo. Ambas son células haploides.

• Haploide: célula u organismo con un solo complemento cromosómico, como sucede en los gametos tras la meiosis. El número haploide es N.

Diploide: célula u organismo con dos complementos cromosómicos, de forma que posee un número total de cromosomas que es el doble del haploide. El número diploide se representa por 2n.

• Cromosomas: cada una de las pequeñas formaciones estructurales en forma de bastoncillo en que se divide la cromatina del núcleo celular en la mitosis.

• Son los portadores del material genético, es decir de la información codificada del ADN.

• Presentan un número constante para cada especie. En el hombre son 46, de los cuales 44 se denominan autosomas y dos son los llamados cromosomas sexuales diferente en el hombre (XY) y en la mujer (XX).

• Los cromosomas se dividen de forma idéntica en cada mitosis.

• CROMOSOMAS: Los cromosomas son fibras de cromatina que se condensan tanto y se enrollan tan ajustadamente durante la mitosis y la meiosis que pueden observarse con el microscopio de luz.

El número de cromosomas en células somáticas especifico para la especie y se denomina genoma, caracterización genética total. En el hombre, el genoma se integra con 46 cromosomas, que representan 23 pares de homólogos de cromosomas.

CROMATINA: La cromatina es un complejo de DNA y proteínas que representa los cromosomas relajados, desenrolladlos en la interface del núcleo.

El DNA reside en el núcleo en forma de cromosomas, que se ven claramente durante la división celular.

MEIOSIS

Centrómero: región del cromosoma que separa los dos brazos y en la que se unen las dos cromátidas. Es la región de unión a las fibras del huso acromático durante la división celular.

Cromátida: cualquiera de los dos filamentos idénticos de DNA que se observan en los cromosomas durante la división celular, como resultado de la replicación del DNA en fase S previa.

• ACIDO DESOXIRIBONUCLEICO: El DNA, el material genético de la célula, esta localizado en el núcleo, en donde actúa como una plantilla para la transpiración de RNA. Casi todo el DNA, una cadena polinucleotida de doble cadena enrollada en una hélice doble, se aloja en el núcleo de la célula.

ACIDO RIBONUCLEICO: El RNA es similar al DNA: ambos se componen de una secuencia lineal de nucleótidos, , pero el RNA es de una cadena y el azúcar en el RNA es ribosa, no dexiribosa. Una de las bases, timina, esta reemplazada por uráculo (U) que, en forma similar a la timina, es complementaria

RNA DE TRANSFERENCIA:El RNA de transferencia lleva

aminoácidos activados al complejo ribosoma/mRNA, cuyo resultado es la formación de la proteína.

RNA RIBOSOMAL: El RNA Ribosomal forma relaciones con proteínas y enzimas en el núcleo para constituir ribosomas.

CICLO CELULAR

El ciclo celular se divide en dos fenómenos mayores: mitosis, el periodo corto durante el cual la célula divide su núcleo y citoplasma, y da lugar a dos células hijas, e interfase, un periodo mas prolongado en el que la célula aumenta su tamaño y contenido y replica su material genético.

•Fase G1 (gap, en ingles intervalo, lapso), cuando se inicia la síntesis de macromoléculas esenciales para la duplicación del DNA.•Fase S (síntesis), en la que se duplica el DNA.•Fase G2, cuando la célula se prepara para la mitosis.

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