Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales




descargar 327.08 Kb.
títuloCarbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales
página3/11
fecha de publicación28.10.2015
tamaño327.08 Kb.
tipoTesis
b.se-todo.com > Biología > Tesis
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Estudio de las células


Los biólogos utilizan diversos instrumentos para lograr el conocimiento de las células. Obtienen información de sus formas, tamaños y componentes, que les sirve para comprender además las funciones que en ellas se realizan. Desde las primeras observaciones de células, hace más de 300 años, hasta la época actual, las técnicas y los aparatos se han ido perfeccionando, originándose una rama más de la Biología: la Microscopía. Dado el pequeño tamaño de la gran mayoría de las células, el uso del microscopio es de enorme valor en la investigación biológica. En la actualidad, los biólogos utilizan dos tipos básicos de microscopio: los ópticos y los electrónicos.

La célula procariota


Las células procariotas son pequeñas y menos complejas que las eucariotas. Contienen ribosomas pero carecen de sistemas de endomembranas (esto es, orgánulos delimitados por membranas biológicas, como puede ser el núcleo celular). Por ello poseen el material genético en el citosol. Sin embargo, existen excepciones: algunas bacterias fotosintéticas poseen sistemas de membranas internos. También en el Filo Planctomycetes existen organismos como Pirellula que rodean su material genético mediante una membrana intracitoplasmática y Gemmata obscuriglobus que lo rodea con doble membrana. Ésta última posee además otros compartimentos internos de membrana, posiblemente conectados con la membrana externa del nucleoide y con la membrana nuclear, que no posee peptidoglucano.

Por lo general podría decirse que los procariotas carecen de citoesqueleto. Sin embargo se ha observado que algunas bacterias, como Bacillus subtilis, poseen proteínas tales como MreB y mbl que actúan de un modo similar a la actina y son importantes en la morfología celular. Fusinita van den Ent, en Nature, va más allá, afirmando que los citoesqueletos de actina y tubulina tienen origen procariótico.

De gran diversidad, los procariotas sustentan un metabolismo extraordinariamente complejo, en algunos casos exclusivos de ciertos taxa, como algunos grupos de bacterias, lo que incide en su versatilidad ecológica. Los procariotas se clasifican, según Carl Woese, en arqueas y bacterias.

Bacterias




Las bacterias son organismos relativamente sencillos, de dimensiones muy reducidas, de apenas unas micras en la mayoría de los casos. Como otros procariotas, carecen de un núcleo delimitado por una membrana, aunque presentan un nucleoide, una estructura elemental que contiene una gran molécula generalmente circular de ADN. Carecen de núcleo celular y demás orgánulos delimitados por membranas biológicas. En el citoplasma se pueden apreciar plásmidos, pequeñas moléculas circulares de ADN que coexisten con el nucleoide y que contienen genes: son comúnmente usados por las bacterias en la parasexualidad (reproducción sexual bacteriana). El citoplasma también contiene ribosomas y diversos tipos de gránulos. En algunos casos, puede haber estructuras compuestas por membranas, generalmente relacionadas con la fotosíntesis.

Poseen una membrana celular compuesta de lípidos, en forma de una bicapa y sobre ella se encuentra una cubierta en la que existe un polisacárido complejo denominado peptidoglicano; dependiendo de su estructura y subsecuente su respuesta a la tinción de Gram, se clasifica a las bacterias en Gram positivas y Gram negativas. El espacio comprendido entre la membrana celular y la pared celular (o la membrana externa, si ésta existe) se denomina espacio periplásmico. Algunas bacterias presentan una cápsula. Otras son capaces de generar endosporas (estadios latentes capaces de resistir condiciones extremas) en algún momento de su ciclo vital. Entre las formaciones exteriores propias de la célula bacteriana destacan los flagelos (de estructura completamente distinta a la de los flagelos eucariotas) y los pili (estructuras de adherencia y relacionadas con la parasexualidad).

La mayoría de las bacterias disponen de un único cromosoma circular y suelen poseer elementos genéticos adicionales, como distintos tipos de plásmidos. Su reproducción, binaria y muy eficiente en el tiempo, permite la rápida expansión de sus poblaciones, generándose un gran número de células que son virtualmente clones, esto es, idénticas entre sí.

La célula eucariota

Las células eucariotas son el exponente de la complejidad celular actual. Presentan una estructura básica relativamente estable caracterizada por la presencia de distintos tipos de orgánulos intracitoplasmáticos especializados, entre los cuales destaca el núcleo, que alberga el material genético. Especialmente en los organismos pluricelulares, las células pueden alcanzar un alto grado de especialización. Dicha especialización o diferenciación es tal que, en algunos casos, compromete la propia viabilidad del tipo celular en aislamiento. Así, por ejemplo, las neuronas dependen para su supervivencia de las células gliales. Por otro lado, la estructura de la célula varía dependiendo de la situación taxonómica del ser vivo: de este modo, las células vegetales difieren de las animales, así como de las de los hongos. Por ejemplo, las células animales carecen de pared celular, son muy variables, no tiene plastos, puede tener vacuolas pero no son muy grandes y presentan centriolos (que son agregados de microtúbulos cilíndricos que contribuyen a la formación de los cilios y los flagelos y facilitan la división celular). Las células de los vegetales, por su lado, presentan una pared celular compuesta principalmente de celulosa), disponen de plastos como cloroplastos (orgánulo capaz de realizar la fotosíntesis), cromoplastos (orgánulos que acumulan pigmentos) o leucoplastos (orgánulos que acumulan el almidón fabricado en la fotosíntesis), poseen vacuolas de gran tamaño que acumulan sustancias de reserva o de desecho producidas por la célula y finalmente cuentan también con plasmodesmos, que son conexiones citoplasmáticas que permiten la circulación directa de las sustancias del citoplasma de una célula a otra, con continuidad de sus membranas plasmáticas.

COMPONENTES DE LAS CÉLULAS, Preguntas de examen serán definir función de algunas de ellas.



NUCLEOLO (FIG 1): es una región del núcleo considerada como un orgánulo. La función principal del nucléolo es la producción y ensamblaje de los componentes ribosómicos. El nucléolo es aproximadamente esférico y está rodeado por una capa de cromatina condensada. El nucléolo, es la región heterocromatica más destacada del núcleo. No existe membrana que separe el nucléolo del nucleoplasma.

Los nucléolos están formados por proteínas y DNA ribosomal (DNAr). El DNAr es un componente fundamental ya que es utilizado como molde para la transcripción del ARN ribosómico para incorporarlo a nuevos ribosomas. La mayor parte de las células tanto animales como vegetales, tienen uno o más nucléolos, aunque existen ciertos tipos celulares que no los tienen. En el nucléolo además tiene lugar la producción y maduración de los ribosomas, gran parte de los ribosomas se encuentran dentro de él. Además, se cree que tiene otras funciones en la biogénesis de los ribosomas.

El nucléolo se fragmenta en división (aunque puede ser visto en metafase mitótica). Tras la separación de las células hijas mediante citocinesis, los fragmentos del nucléolo se fusionan de nuevo alrededor de las regiones organizadoras del nucléolo de los cromosomas.



NÚCLEO CELULAR (FIG. 2): es una estructura característica de las células eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en cromosomas, basados cada uno en una hebra de ADN con acompañamiento de una gran variedad de proteínas, como las histonas. Los genes que se localizan en estos cromosomas constituyen el genoma nuclear de la célula eucariótica, donde se encuentran otros genomas, propio de algunos orgánulos de origen endosimbiótico. La función del núcleo es mantener la integridad de estos genes y controlar las actividades celulares a través de la expresión génica.

RIBOSOMA (FIG. 3): son complejos supramoleculares encargados de ensamblar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).
Los ribosomas se elaboran en el núcleo pero desempeñan su función de síntesis de proteínas en el citoplasma. Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas.

VESÍCULA (FIG. 4): es un orgánulo que forma un compartimento pequeño y cerrado, separado del citoplasma por una bicapa lipídica igual que la membrana celular.

Las vesículas almacenan, transportan o digieren productos y residuos celulares. Son una herramienta fundamental de la célula para la organización del metabolismo.



RETUCULO ENDOPLASMATICO RUGOSO (FIG. 5):También llamado retículo endoplasmático granular, ergastoplasma o retículo endoplásmico rugoso, es un orgánulo que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas en general. Existen retículos sólo en las células eucariotas.

APARATO DE GOLGI (FIG 6): es un orgánulo presente en todas las células eucariotas excepto los glóbulos rojos y las células epidérmicas. Pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular. Está formado por unos 4-8 dictiosomas, que son sáculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y distribución de lisosomas y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular. Debe su nombre a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina en 1906 junto a Santiago Ramón y Cajal. Está formado por varios sacos aplanados, cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas.

CITO ESQUELETO (FIG. 7): 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.



RETÍCULO ENDOPLASMATICO LISO (FIG. 8): Conjunto de dinos y barra de membranas que participan en el transporte celular y síntesis de triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. También dispone de enzimas detoxificantes, que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas.

MITOCONDRIAS (FIG 9): son orgánulos, presentes en prácticamente todas las células eucariotas, encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular; actúan por tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP por medio de la fosforilación oxidativa. Realizan, además, muchas otras reacciones del metabolismo intermediario, como la síntesis de algunos coenzimas. Es notable la enorme diversidad, morfológica y metabólica, que puede presentar en distintos organismos.

VACUOLA (FIG. 10): Se llenan de sustancias de desecho que van eliminando de forma periódica y además bombean el exceso de agua al exterior.

CITOPLASMA (FIG 11): es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota, se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática.



LISOMAS (FIG 12): son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, digestion celular.

CENTRIOLOS (FIG 13): El centriolo interviene en la división y movimiento cromosómico en la mitosis.

Compartimentos


Las células son entes dinámicos, con un metabolismo interno de gran actividad cuya estructura es un flujo entre rutas anastomosadas. Un fenómeno observado en todos los tipos celulares es la compartimentalización, que consiste en una heterogeneidad que da lugar a entornos más o menos definidos (rodeados o no mediante membranas biológicas) en las cuales existe un micro entorno que aglutina a los elementos implicados en una ruta biológica. Esta compartimentalización alcanza su máximo exponente en las células eucariotas, las cuales están formadas por diferentes estructuras y orgánulos que desarrollan funciones específicas, lo que supone un método de especialización espacial y temporal. No obstante, células más sencillas, como los procariotas, ya poseen especializaciones semejantes.


Membrana plasmática y superficie celular


La composición de la membrana plasmática varía entre células dependiendo de la función o del tejido en la que se encuentre, pero posee elementos comunes. Está compuesta por una doble capa de fosfolípidos, por proteínas unidas no covalentemente a esa bicapa, y por glúcidos unidos covalentemente a lípidos o proteínas. Generalmente, las moléculas más numerosas son las de lípidos; sin embargo, la proteínas, debido a su mayor masa molecular, representan aproximadamente el 50% de la masa de la membrana.

Un modelo que explica el funcionamiento de la membrana plasmática es el modelo del mosaico fluido, de J. S. Singer y Garth Nicolson (1972), que desarrolla un concepto de unidad termodinámica basada en las interacciones hidrófobas entre moléculas y otro tipo de enlaces no covalentes.

Dicha estructura de membrana sustenta un complejo mecanismo de transporte, que posibilita un fluido intercambio de masa y energía entre el entorno intracelular y el externo. Además, la posibilidad de transporte e interacción entre moléculas de células aledañas o de una célula con su entorno faculta a éstas poder comunicarse químicamente, esto es, permite la señalización celular. Neurotransmisores, hormonas, mediadores químicos locales afectan a células concretas modificando el patrón de expresión génica mediante mecanismos de transducción de señal.

Sobre la bicapa lipídica, independientemente de la presencia o no de una pared celular, existe una matriz que puede variar, de poco conspicua, como en los epitelios, a muy extensa, como en el tejido conjuntivo. Dicha matriz, denominada glucocalix (glicocáliz), rica en líquido tisular, glucoproteínas, proteoglicanos y fibras, también interviene en la generación de estructuras y funciones emergentes, derivadas de las interacciones célula-célula.

Estructura y expresión génica



El ADN y sus distintos niveles empaquetamiento.

Las células eucariotas poseen su material genético en, generalmente, un sólo núcleo celular, delimitado por una envoltura consistente en dos bicapas lipídicas atravesadas por numerosos poros nucleares y en continuidad con el retículo endoplasmático. En su interior, se encuentra el material genético, el ADN, observable, en las células en interfase, como cromatina de distribución heterogénea. A esta cromatina se encuentran asociadas multitud de proteínas, entre las cuales destacan las histonas, así como ARN, otro ácido nucleico.

Dicho material genético se encuentra inmerso en una actividad continua de regulación de la expresión génica; las ARN polimerasas transcriben ARN mensajero continuamente, que, exportado al citosol, es traducido a proteína, de acuerdo a las necesidades fisiológicas. Asimismo, dependiendo del momento del ciclo celular, dicho ADN puede entrar en replicación, como paso previo a la mitosis. No obstante, las células eucarióticas poseen material genético extranuclear: concretamente, en mitocondrias y plastos, si los hubiere; estos orgánulos conservan una independencia genética parcial del genoma nuclear.



Representación esquemática de la molécula de ADN, la molécula portadora de la información genética.

Hay muchas constantes universales y procesos comunes que son fundamentales para conocer las formas de vida. Por ejemplo, todas las formas de vida están compuestas por células, que están basadas en una bioquímica común, que es la química de los seres vivos. Todos los organismos perpetúan sus caracteres hereditarios mediante el material genético, que está basado en el ácido nucleico ADN, que emplea un código genético universal. En la biología del desarrollo la característica de la universalidad también está presente: por ejemplo, el desarrollo temprano del embrión sigue unos pasos básicos que son muy similares en muchos organismos metazoo.

Los cromosomas:


Sabemos que el DNA, sustancia fundamental del material cromático difuso (así se observa en la célula de reposo), está organizado estructural y funcionalmente junto a ciertas proteínas y ciertos constituyentes en formas de estructuras abastonadas llamadas cromosomas. Las unidades de DNA son las responsables de las características estructurales y metabólicas de la célula y de la transmisión de estos caracteres de una célula a otra. Estas reciben el nombre de genes y están arregladas en un orden lineal a lo largo de los cromosomas.

Los genes


El gen es la unidad básica de material hereditario, y físicamente está formado por un segmento del ADN del cromoso. Atendiendo al aspecto que afecta a la herencia, esa unidad básica recibe también otros nombres, como recón, cuando lo que se completa es la capacidad de recombinación (el recón será el segmento de ADN más pequeño con capacidad de recombinarse), y mutón, cuando se atiende a las mutaciones (y, así, el mutón será el segmento de ADN más pequeño con capacidad de mutarse).

En términos generales, un gen es un fragmento de ADN que codidifica una proteína o un péptido.

Osmosis: Se dice que la membrana que permite el pasaje de algunas sustancias y bloquea el de otras es, selectivamente permeable. El movimiento de moléculas de agua a través de este tipo de membrana es un caso especial de difusión que se conoce como osmosis. La osmosis ocasiona una transferencia neta de agua desde una solución con potencial hídrico más alto hacia otra que tiene un potencial más bajo.

Plastos o plastidios: poseen un sistema membranoso interno que puede formar intrincados plegamientos.

Se dividen en tres tipos.

  • Los leucoplastos (leuco = blanco) almacenan almidón o, a veces, proteínas o aceites. Los leucoplastos tienden a ser numerosos en órganos de almacenamiento como raíces, el nabo, o tubérculos, ejemplo en la papa.

  • Los cromoplastos (cromo = color) contienen pigmentos y se asocian con el intenso color anaranjado y amarillo de frutos, flores, hojas otoñales y zanahorias.

  • Los cloroplastos (cloro = verde) son los plastidios que contienen la clorofila y en los cuales tiene lugar la fotosíntesis.

Cromatina:

  • está constituida por filamentos larguísimos, que en el "núcleo en reposo", cuando no se moviendo, parecen desenrollados o despiralizados y enredados unos con otros.

  • Están constituidos químicamente por ácido desoxirribonucleico (ADN) y proteínas. El ADN es la sustancia portadora de la información hereditaria y, controla las actividades celulares, es decir, dirige la vida de la célula.

  • Cuando la célula va a dividirse, la cromatina se condensa, los filamentos se enrollan en espiral y se hacen muy visibles al microscopio óptico. A estas estructuras se les denominan cromosomas (cromo = color; soma = cuerpo).

Estructura de un cromosoma:

  • presenta divisiones o entradas que se denominan constricciones. La constricción primaria se ubica en el punto donde se unen los brazos.

Dentro de la constricción hay una zona clara, el centrómero. En ella se observan estructuras proteicas, los cinetocoros.

  • Aparte de una constricción primaria hay a veces una constricción secundaria y un cuerpo redondo llamado satélite.

  • Como dato interesante más de la mitad de la cromatina consiste en proteínas, estas proteínas son de centenares de tipos distintos.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

similar:

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconLas proteínas son biomóleculas formadas básicamente por carbono,...

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconResumen : No es lo mismo una persona que una cosa. Las cosas sirven...

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconCO2 como fuente de carbono. Como por ejemplo, Nitrobacter, Thiobacillus....

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconMoléculas orgánicas complejas, grandes, compuestas de átomos de carbono,...

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconEl 99% de la masa del cuerpo humano consiste de tan sólo 6 elementos:...

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconEl Sistema Endocrino está especializado en producir unos compuestos...

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconLos alimentos sean más nutritivos, introduciendo ciertas características...

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconLas dioxinas corresponden a un conjunto de compuestos químicos altamente...

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconLas dioxinas corresponden a un conjunto de compuestos químicos altamente...

Carbohidratos: Son compuestos químicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se producen en la fotosíntesis de las plantas y sirven como fuente alimenticia para muchos animales iconLas dioxinas corresponden a un conjunto de compuestos químicos altamente...




Todos los derechos reservados. Copyright © 2015
contactos
b.se-todo.com