Organización y División Celular: Estructura, Función y Genética

Teoría Celular

La célula es la unidad estructural, funcional y genética de todos los seres vivos. Toda célula procede de otra célula.

Niveles de Organización

Son grupos de estudio de la materia con características estructurales y funcionales exclusivas del grupo, y cada vez más complejas. Hay dos tipos:

Niveles Abióticos

• Partículas subatómicas
• Átomos
• Moléculas
• Macromoléculas y complejos supramoleculares
• Orgánulos

Niveles Bióticos

• Células
• Tejidos
• Órganos
• Aparatos y sistemas
• Individuo
• Población
• Comunidad
• Ecosistema
• Ecosfera

Tipos de Organización Celular

Célula Procariota

• Pared celular: Envoltura rígida y fuerte formada por polisacáridos y proteínas.
• Membrana plasmática: Controla la entrada y salida de sustancias. En algunas regiones se pliega hacia dentro formando mesosomas, donde se producen procesos metabólicos.
• Cromosoma bacteriano: Formado por una molécula circular de ADN, está en el nucleoide.
• Ribosomas: Pequeños orgánulos en los que se da la síntesis de proteínas.
• Flagelos: Prolongaciones del citoplasma que intervienen en el desplazamiento.
• Fimbrias: Estructuras cortas y numerosas que fijan la materia al sustrato.

Célula Eucariota

• Membrana plasmática: Regula el intercambio de sustancias con el exterior.
• Núcleo: Contiene el material genético y está separado por la envoltura nuclear.
• Citoplasma: Formado por un medio acuoso y el citoesqueleto; en su interior están los orgánulos celulares.
• Centrosoma: Controla el movimiento de las fibras del citoesqueleto e interviene en la división celular.
• Orgánulos celulares:
  • Retículo endoplasmático: Si lleva adosados ribosomas se llama rugoso y sintetiza proteínas; si no, se llama liso y sintetiza lípidos.
  • Aparato de Golgi: Se acumulan sustancias del retículo endoplasmático y se segregan al exterior mediante pequeñas vesículas que se forman en su periferia.
  • Ribosomas: Partículas pequeñas formadas por ARN y proteínas. Se realiza la síntesis de proteínas.
  • Mitocondrias: Tiene lugar la respiración celular, proceso por el cual la célula obtiene energía.
  • Lisosomas: Contienen enzimas digestivos que transforman moléculas complejas en otras más sencillas por hidrólisis.
  • Vacuolas: Vesículas membranosas.

Célula (Procariota) Animal

Tienen centriolos en el centrosoma.

Célula (Procariota) Vegetal

Tienen pared celular que protege su célula y mantiene su forma regular. Tienen plasmodesmos, grandes vacuolas y cloroplastos.

El Núcleo Celular

El núcleo es la estructura más voluminosa de las células eucariotas; en él se encuentra la gran mayoría del ADN celular, que contiene la información genética.

Componentes del Núcleo

Cuando la célula no está en división, está compuesto por:

• Envoltura nuclear: Formada por una membrana doble (la interna y la externa) que están separadas por un espacio intermembranoso. Las dos están atravesadas por poros nucleares, que son los canales por los cuales se produce el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
• Nucleoplasma: Medio interno acuoso. Se realiza en él la replicación de ADN nuclear.
• Nucleolo: Corpúsculo esférico y carente de membrana que solo puede verse cuando la célula no está en división; la formación de ribosomas es su función principal.
• Cromatina: Formada por filamentos de ADN en diferentes grados de condensación, asociados a proteínas y dispersos por el nucleoplasma. Cuando la célula va a dividirse, los filamentos de cromatina se organizan y se condensan para formar cromosomas.

Cromosomas

Son estructuras con forma filamentosa que aparecen durante la división celular; reparten la información genética contenida en el ADN de la célula madre a las células hijas. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas que se unen por el centrómero. Una cromátida contiene una molécula de cromatina condensada, y la otra posee otra molécula de cromatina idéntica que hace la replicación del ADN; por eso se puede decir que un cromosoma tiene cromátidas hermanas. Cada cromátida tiene dos brazos de igual o distinta longitud.

Número de Cromosomas

• Organismos haploides (n): Tienen un solo juego de cromosomas en sus células.
• Diploides (2n): Tienen un número par de cromosomas en sus células somáticas; estos cromosomas se llaman homólogos, y cada uno procede del gameto de un progenitor.

Tipos de Cromosomas

• Metacéntricos: El centrómero está situado en la parte media del cromosoma. Los brazos tienen la misma longitud aproximadamente.
• Submetacéntricos: El centrómero está desplazado hacia uno de los lados, y los brazos son un poco desiguales.
• Acrocéntricos: El centrómero está muy desplazado hacia uno de los extremos del cromosoma, y los brazos son muy desiguales.
• Telocéntricos: El centrómero está en uno de los extremos del cromosoma, y solo se ve un brazo.

Cariotipo: Conjunto de cromosomas de una especie.

• Heterocromosomas o cromosomas sexuales: Determinan el sexo del individuo (XX mujer, XY hombre).
• Autosomas o cromosomas somáticos: Constituyen el resto de cromosomas. Son iguales en ambos sexos.

Ciclo Celular

:es la secuencia de modificaciones que sufre una celula desde su formacion hasta que se divide originando dos celulas hijas.Etapas:-interfase:etapa de mayor duracion,nucleo celular se llama nucleo interfasico.la celula crece y desarrolla sus funciones.duplicacion de la molecula de ADN-division celular:observamos los cromosomas.Cambios en el nucleo>mitosis o cariocenesis.Cambios en el citoplasma>citocinesismitosis:-division de las celulas somaticas-se obtienen dos y se obtienen dos hijas identicas a la celula madre.Etapas:-interfase:duplicacion de ADN,duplicacion de centriolos(solo celulas animales)-profase temprana(aster):comienza a desaparecer la membrana nuclear y comienza a condersarse la cromatina.Desaparece el nucleolo-metafase(placa ecuatorial)-anafase:se contraen las fibras cromosomicas-separan las cromatidas de cada cromosoma-telofase(surco anular):comienza a formarse la membrana nuclear,comienza a formarse el nucleolo,surco anular,citocinesis(reparticion de organulos)-finalmeiosis:tipo de division reduccional porque a partir de una celula madre diploide se forman dos celulas hijas haploides que es con la mitad de ADN que la celula progenitora.etapas:-interfase:duplicacion de ADN,duplicacion de centriolos-profase I:lepotene,dipotene,paquitene,zigotene-metafase I(placa,fibra cromosomatica)-anafaseI-telofase I:citocinesis>Interfase:no duplica ADN-profase II-metafaseII(placa)-anafaseII-telofaseII:citocinesistabla:mitosis:-se produce en las celulas somaticas-proceso corto-no precisa que los cromosomas esten emparejadoslo que hace que pueda ocurrir en celulas haploides como diploides-el nucleo se divide solo una vez-no ocurre sobrecruzamiento-durante la anafase se separan las cromatidas hermanas-se originan dos hijas identicas entre si y con los mismos cromosomas que la madremeiosis:-solo se produce en las celulas madre de los gametos-proceso largo-solo se producen el las celulas con un numero diploide de cromosomas ya que se necesitan que esten emparejados por homologos-el nucleo se divide dos veces-durante la primera diviion meiotica tiene lugar el sobrecruzamiento entre cromosomas homologos y en la segunda division se separan las cromatidas-se originan cuatro celulas hijas geneticamente distintas,con la mitad de cromosomas que la celula madre