Teoría celular moderna y sus funciones vitales

Teoría celular moderna

1. La célula es la unidad anatómica y fisiológica de todos los seres vivos.

2. Cada célula procede de otra célula anterior por división de la misma.

3. La información genética se transmite de una generación a la siguiente.

4. Las reacciones químicas que constituyen el metabolismo de un ser vivo tienen lugar en las células.

Virus

Sin metabolismo propio. Parásitos obligados. Ácido nucleico, cápsida proteica, algunos con envoltura membranosa procedente de la célula hospedadora.

Célula procariota

Membrana plasmática (repliegues hacia el interior, o mesosomas) función respiratoria y división celular. Pared celular rígida en la mayoría, de espesor variable. Pueden presentar endomembranas con compartimentación interna muy pequeña. Bacterias con una cápsula rígida o flexible que recubre la pared. Citoplasma con ADN circular formando el nucleoide. Ribosomas y distintos tipos de ARN. Plásmidos, pueden unirse al nucleoide o incluso ser transferidos de unas bacterias a otras. Flagelos, tubos helicoidales rígidos formados por subunidades proteicas de flagelina, no envueltos por membrana y movimiento ondulatorio. Pili, semejante a flagelos, más cortas, función unión a un sustrato, a otra bacteria (pili sexuales) o a células eucariotas.

Célula eucariota animal

Gran complejidad y actividad metabólica. Información genética en ADN, unido a histonas, formando cromatina. Localizada en el núcleo verdadero. Citosol, desarrollan gran parte de las reacciones celulares. Membrana plasmática. Bicapa lipídica con proteínas y glúcidos. Citoesqueleto. Formado por microtúbulos y filamentos proteicos. Soporte de la célula, sus orgánulos y responsable movimientos celulares. Núcleo. Cromatina y nucleolos.

RE

Red de espacios membranosos intercomunicados. RE liso no tiene ribosomas, síntesis de lípidos. RE rugoso, con ribosomas, elaboración de proteínas destino membrana, lisosomas y al exterior de la célula.

Ribosomas

Síntesis de proteínas. Libres o unidos al RER.

A. Golgi

Estructuras membranosas. Síntesis, formación de lisosomas y distribución y secreción de moléculas.

Lisosomas

Digestión intracelular, peroxisomas enzimas de reacciones de oxidación.

Mitocondrias

Doble membrana. Reacciones metabólicas de la respiración celular.

Centriolos

Estructuras cilíndricas formadas por microtúbulos, para organizar microtúbulos de la célula.

Célula eucariota vegetal

Presentan plastos, exclusivos de ellas. Cloroplastos, lugar de la fotosíntesis. Sistema vacuolar muy desarrollado, gran vacuola. Pared celular de celulosa que da soporte mecánico y protección a estas células en medio hipotónico. Pared primaria. De células jóvenes, delgada y flexible. Pared secundaria. Células adultas, gruesa y resistente, entre la membrana y la pared primaria. La pared 2ª puede aislar por completo a la célula, para comunicarse utiliza plasmodesmos, No centriolos.

Funciones vitales de la célula

Obtención de energía: función de nutrición, la autoperpetuación: las funciones de relación y reproducción. Las funciones de una célula están estrechamente relacionadas con su estructura y con su nivel de organización.

Función de nutrición

Para mantener su organización celular, obtienen energía de la luz, de moléculas orgánicas e inorgánicas, mediante un complejo sistema de reacciones químicas, catalizadas por enzimas, el metabolismo. Grupos según la forma de obtener energía:

Células autótrofas fotosintéticas (fotoautótrofas). Tanto procariotas como eucariotas protoctistas y vegetales. Células eucariotas vegetales. Fotosíntesis en los cloroplastos, captan la energía lumínica para sintetizar moléculas orgánicas. Células procarióticas fotosintéticas. Las más evolucionadas las cianobacterias, con membranas internas con función semejante a los cloroplastos.

Células autótrofas quimiosintéticas (quimiolitótrosas). Procariotas que obtienen la energía a partir de la oxidación de moléculas inorgánicas.

Células heterótrofas (quimioorganotrofas). Obtienen la energía de la oxidación de moléculas orgánicas por medio del metabolismo oxidativo (fermentación y respiración celular).

Función de relación

Depende de la membrana plasmática. Captación de estímulos para elaborar las respuestas más adecuadas.

Func. Reproducción

División celular. Para autoperpetuar. Mitosis y meiosis en eucariotas, división simple en procariotas.

Microscopios

Para la observación de las células se requiere el uso de microscopio. Hay de dos tipos: ópticos y electrónicos.

Poder de resolución: es la distancia mínima entre dos puntos que dicho microscopio permite ver separados.

Técnicas histológicas: conjunto de tratamientos a los que se somete una célula o tejido para poder ser observada. El primer paso de esta técnica es la fijación, que se lleva a cabo para que se estabilicen las estructuras y la entrada de colorantes sea más fácil, posteriormente se obtienen cortes que se hacen con un microtomo, pero para cortar los tejidos hay que darles dureza y consistencia por lo que se congelan con CO2 o N2 líquido. Por último, la muestra se tiñe sumergiendo los cortes en colorantes.

1) Poder de resolución de mic óptico: 200nm.

2) Poder resolución de mic electrónico: de 1 a 2nm (mucho mayor).

2.1) Microscopio electrónico de transmisión: los e- atraviesan un fino corte de la muestra de tejido y se proyecta sobre pantalla fluorescente, en la que se forman imágenes captadas por cámaras fotográficas. Poder de penetración de e- pequeño, por lo que los cortes deben ser finos (para obtener cortes tan finos se usa un aparato llamado ultramicrotomo en el que se emplean cuchillas de vidrio o diamante.

2.2) En este microscopio los e- no atraviesan la muestra del tejido, sino que barre la superficie y se refleja sobre ella. Lo - reflejados son recogidos en una pantalla y producen imágenes en 3D. Su poder de resolución y número de aumentos es menor que el MET.

Separación y fraccionamiento celular

Hay aspectos del estudio de las células que requieren su separación de otras células o el aislamiento de sus orgánulos, para ello se han desarrollado técnicas de fraccionamiento celular como son la homogeneización y centrifugación:

a) Homogeneización consiste en disgregar adhesión que hay entre las células de los tejidos, romper su estructura celular y liberar sus orgánulos.

b) Centrifugación: consiste en la separación de los componentes de una mezcla homogeneizada en distintas fracciones. Para ello se usa la fuerza centrífuga generada por una centrifugadora que provoca la sedimentación más o menos lenta de los componentes de la mezcla, que están en suspensión según su tamaño, forma y densidad. La ultracentrifugación en gradiente de densidad permite separar compuestos con distinta densidad. La identificación de cada parte resultante de la centrifugación se hace por observación al microscopio.

Cultivos celulares: Un cultivo celular es una técnica que permite que unas células aisladas de un organismo pluricelular se mantengan vivas y se dividan en un medio preparado de forma artificial. Los medios de cultivo deben incluir los nutrientes que necesitan las células (glucosa, aa, vit, sales minerales). También tiene importancia en el medio la naturaleza del sustrato y las concentraciones de pH.

Línea celular: cultivo de células que puede proliferar de forma indefinida si las mantienes en un medio adecuado y tienen espacio. Clases más importantes de cultivos celulares: 1- cultivos en masa: emplea elevado número de células que se divide hasta llegar a formar una capa continua de células sobre el sustrato o placa donde se realiza en cultivo. 2- cultivos clónicos: usan un bajo número de células que se disponen sobre una placa de tal forma que quedan separadas unas de otras y cada una genera al dividirse un clon genéticamente idéntico.