LA CÉLULA
EJERCICIOS SELECTIVIDAD
El primer ejercicio de PAU tenia que ser sobre la membrana plasmática, y yo he escogido el número 4 de julio de 2018:
En esta imagen podemos encontrar diferentes tipos de transporte enumerados, de los cuales el 1 hace referencia al transporte pasivo por medio de la difusión a través de la doble capa lipídica; el segundo también es un transporte pasivo por medio de difusión pero esta vez es facilitada por las proteínas, al igual que el 3 pero este por permeasas, que son proteínas transportadoras. Estos 3 tipos de transporte no requieren gasto de energía, en cambio, el 4 es el transporte activo por bombas impulsadas por ATP.
En segundo lugar, el ejercicio de PAU tenia que ser sobre los orgánulos citoplasmáticos, y yo he escogido el número 3 de junio de 2018.
La relación funcional entre el RER, el aparato de Golgi y los lisosomas es que el RER sintetiza proteínas de las cuales algunas se transportan hasta otros orgánulos, como es el caso del aparato de Golgi, que es el responsable del transporte de sustancias dentro de la célula, y por tanto permite el transporte de las sustancias procedentes del RE, que son los lisosomas, los cuales crea y que se trata de pequeñas vesículas que se encuentran implicadas en la digestión celular.
La tercera cuestión es sobre el transporte en la membrana plasmática. La primera pregunta, que trata de la membrana plasmática, ya habla a su vez del transporte de esta, pero como es la que está de jemplo en el temario voy a poner esta otra para practicar la teoría; es de Navarra, septiembre 2011
En primer lugar esta la penetración del Na+, que se clasifica dentro del transporte de sustancias de baja masa molecular concretamente por medio de transporte pasivo, es decir a favor de gradiente eléctrico, electroquímico o de concentración química; dentro de las formas en las que este se puede realizar el proceso del Na+ es por una difusión simple, es decir, un mecanismo que permite entrar a sustancias solubles, las cuales se deslizan por los fosfolípidos a favor de gradiente; en este caso es específicamente por las proteínas canal, que son proteínas transmembranosas que forman canales acuosos a través de la bicapa lipídica que permite el paso de sustancias cargadas eléctricamente a favor de un gradiente, en este caso de concentración; la apertura de estas puede producirse por voltaje o ligando. Con el O2 es exactamente el mismo proceso a excepción del último paso, que en vez de ser por medio de las proteínas de canal, se produce a través de la bicapa a la que recurre el O2 por tratarse de una sustancia apolar.
Por último está el transporte de una bacteria, que esta se clasifica como sustancia de elevada masa molecular, y se produce por medio de un tipo de endocitosis, proceso por el que la célula capta partículas del medio externo mediante una invaginación de la membrana en la que queda incluida la partícula a ingerir. El tipo de endocitosis del que hablo es la fagocitosis, ya que puede incluir microorganismo, y consiste en formar grandes vesículas rodeadas de clatrina denominadas fagosomas.
CONOCIENDO LA CÉLULA
Ahora ya comenzamos a sumergirnos en la teoría de la célula para conocer a fondo todo sobre esta .
La célula es la unidad morfológica y fisiológica de los seres vivos, todos ellos, tanto animales como vegetales, ya estén formados por una o por más, siendo la unidad genética autónoma de estos. Además, una célula procede de la división de una anterior, y todo esto sobre ellas lo sabemos gracias a la Teoría celular, enunciada por Schleiden y Schwann.
Las células llevan a cabo diversas funciones, que son las siguientes: obtener y asimilar nutrientes, eliminar residuos, sintetizar nuevos materiales para ella misma, moverse y reproducirse.
Algunos organismos son pluricelulares pues tienen multitudes de células, como los animales y las plantas, mientras que las bacterias tienen solo una, unicelulares; en adición, estas últimas que he mencionado tienen una organización celular procariota, que son las células más simples y más antiguas en la escala evolutiva, siendo exclusiva del Reino Monera y tienen un tamaño similar al de algunos orgánulos de las eucariotas. Para comprender su estructura y composición vamos a verlo de manera más visual:
Características c. procariota
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tiene membrana plasmática
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contiene pared celular rígida
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presenta ribosomas de 70S
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el nucleoide no está rodeado por ninguna membrana y contiene ADN y plásmidos
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pueden contener:
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flagelos
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pelos y fimbrias
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cápsulas y capas mucosas
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clorosomas
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carboxisomas
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vacuolas de gas
¿ y qué pasa con las eucariotas?
Las células eucariotas son las que se encuentran en las plantas, animales, hogos, algas y protozoos; poseen compartimentos en el citoplasma rodeados por membranas, ahí es donde se producen las reacciones químicas específicas. El ADN esta vez se encuentra en el núcleo.
contienen :
1. estructuras sin membrana:
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ribosomas, centrosomas y citoesqueleto
2. sist. endomembranoso:
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R.E, A.Golgi, vacuolas y lisosomas
3. orgánulos transductores de energía:
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mitocondrias y cloroplastos.
4. núcleo formado por:
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nucleoplasma, envoltura nuclear, cromatina y nucléolos.
Tanto la célula animal como la vegetal, representadas de forma visual son de la siguiente manera; y además, a la izquierda de este texto encontramos información relevante sobre la comparación de tamaños de las células, punto el cual se desarrolla más en el esquema general.
fuente: temario colegio virtual
membrana plasmática
Como hemos leídos anteriormente, la membrana plasmática está presente en todos los tipos de organización celular, y por ello es tan importante conocerla a fondo, así que vamos a ello:
Esta es el límite entre el medio exterior y el interior de la célula, compuesta químicamente por lípidos (40%), glúcidos (resto) y proteínas (60%).
En la siguiente ilustración se expresa mediante esquemas reducidos que significado aporta a la membrana cada uno de estos componentes que la constituyen, y en esta la membrana aparece representada mediante el modelo del mosaico fluido, de Singer y Nicholson (1972); donde la bicapa lipídica es la cementante y las proteínas están embebidas en ellas, interaccionando unas con otras junto con los lípidos, creando un movimiento lateral, el cual tiene limitaciones.
extensión de esa parte del esquema para que se vea mejor
La fisiología de la membrana nos informa de que esta es un filtro selectivo bidireccional, puesto que su interior es hidrofóbico e impide todas las moléculas solubles en agua; pero su permeabilidad selectiva permite la salida de catabolitos y algunas sustancias sintetizadas, al igual que permite que entren hacia el citosol moléculas necesarias para la integridad metabólica.
Por otra parte, esta tiene receptores que se trata de moléculas proteicas capaces de reconocer de forma específica a las moléculas-mensaje; estas células son conocidas como "células diana".
Y ahora vamos a pasar al transporte de membrana, ya que esta posee mecanismos para transportar físicamente moléculas, permitiendo que las células dejen pasar metabolitos necesarios; se podría decir que se comporta como una barrera semipermeable. A continuación adjunto el siguiente esquema hecho por mi que explica detalladamente este proceso:
Para terminar con este apartado hablaré de las funciones de la membrana, destacando las siguientes:
Debidas a la doble capa lipídica
1. mantener separados el medio acuoso exterior del medio acuoso.
2.realizar los procesos de endocitosis y exocitosis.
Debidas a las proteínas de membrana
1. regular la entrada y salida de moléculas.
2. regular la entrada y salida de iones.
3. posibilita el reconocimiento celular.
4.realiza actividad enzimática.
5. interviene en la transducción.
6.construir uniones intercelulares.
7.construir puntos de anclaje.
Las membranas plasmáticas se pueden unir entre ellas y a eso se le denomina UNIONES INTERCELULARES, en las que se diferencian tres tipos:
íntimas
adherentes
comunicación
no dejan espacio intercelular y, por tanto, no permiten el paso de sustancias. Estas están formadas por moléculas proteicas transmembranosas que se disponen en hileras que sueldan las membranas plasmáticas entre sí.
uniones de adherencia entre células de un tejido. Unen células sin impedir el paso de sustancias. Se diferencian varios tipos según la superficie de contacto que presentan:
-desmosomas en banda
-desmosomas puntuales
-hemidesmosomas
son uniones que no dejan intercelular, pero dejan espacio entre los citoplasmas de las célula por medio de canales proteicos.
Están constituidas por dos conexiones. Este tipo de unión interviene en la transmisión del impulso nervioso.
MATRIZ EXTRACELULAR:
Se encuentra en los tejidos animales, sobre todo en el conjuntivo y cartilaginoso, los cuales pueden acumular depósitos de fosfato cálcico, de quitina y de sílice.
Su estructura está compuesta por una sustancia fundamental amorfa que es una estructura gelatinosa de glucoproteínas hidratadas que contiene una fina red de fibras de proteínas de colágeno, elastina y fibronectina.
Las funciones de la matriz son:
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sirve de nexo de unión y mantiene unidas las células que forman tejidos y los tejidos que forman órganos.
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Llena espacios intercelulares.
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da consistencia a los tejidos y los órganos.
pared celular
La pared celular es una gruesa cubierta situada sobre la superficie externa de la membrana y a continuación voy a explicar con un esquema en todos los seres vivos en los que se encuentra y como es en cada uno de ellos.
citoplasma y orgánulos
El citoplasma es la parte celular que se sitúa fuera del núcleo, siendo el nucleoplasma la del interior de este.
En este se encuentran los orgánulos y el líquido intracelular, llamado citosol, el cual está formado en su gran mayoría por agua y en el se disuelven proteínas y enzimas, además de que también se puede encontrar ARN, glúcidos, grasas y metabolitos.
El citosol se puede presentar en forma de gel o de sol, y en el citoplasma se producen muchas reacciones de metabolitos de los lípidos y de los glúcidos; en adición, este sirve de almacén y contiene proteínas estructurales.
citoesqueleto
y movimiento
Las células están en continuo movimiento gracias al citoesqueleto, constituido por tres filamentos proteicos, que son:
son los filamentos de mayor tamaño y solo están en las células eucariotas.
Estos se originan en el centro organizador de microtúbulos, que en las células animales se llama material pericentriolar y en los vegetales, material birrefringent.
A parir de los microtúbulos se originan: citoesqueleto, huso, centriolo cilios y flagelos.
Sus funciones son:
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mantener la forma celular
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repartir cromosomas
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movimiento de la célula
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sirve de base para organizar el citoesqueleto
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organiza la distribución interna de orgánulos
Microtúbulos
Microfilamentos
Son los filamentos más finos, están formados por subunidades de la proteína actina y están presentes sobre todo en las células musculares
Sus funciones son:
-
mantener la forma celular
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generar emisión de pseudópodos
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estabilizar y generar las prolongaciones citoplasmáticas
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posibilitar el movimiento contráctil
tienen un grosor intermedio entre los otros dos. Hay varios tipos:
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neurofilamentos
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filamentos de desmina
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filamentos de vimentina
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tonofilamentos
Su función es mantener la forma de la célula.
Se encuentran en células sometidas a esfuerzos mecánicos.
filamentos intermedios
Las células se mueven o bien debido a la acción de proteínas contráctiles o bien mediante los cilios y flagelos.
Estos últimos los explico en estos apuntes:
el núcleo
El núcleo es normalmente esférico y varía en función del ciclo celular. Está rodeado por la envoltura nuclear, constituida por dos membranas concéntricas, siendo cada una una bicapa lipídica; además en el se crean poros nucleares que es por donde circulan los materiales entre el citoplasma y el núcleo.
Este es el esquema hecho en clase que lo explica:
las funciones de la envoltura nuclear son:
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separa el nucleoplasma del citosol
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regula el intercambio de sustancias a través de los poros
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interviene en la constitución de los cromosomas previa a la división celular
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participa en la distribución de las masas de cromatina en el nuevo núcleo
Por otra parte cuando el núcleo entra en etapa de división la desorganización se produce así:
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el nucléolo desaparece
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la envoltura se desintegra
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su contenido se libera al citoplasma
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la cromatina se condensa y se forman los cromosomas.
CROMOSOMAS
Son estructuras con forma de bastoncillos que aparecen durante la división del núcleo al condensarse la cromatina. Están constituidos por ADN e histonas. El número de estos es constante en todas las células del organismo de una misma especie.
Su función es facilitar el reparto de la info genética de la célula madre entre las hijas.
El cariotipo es el conjunto de todos los cromosomas de una célula ordenados en función de su forma, tamaño y tipo.
En el siguiente esquema explico las características de los cromosomas y las partes de estos.
HAS
COMPRENDIDO
LA CÉLULA!!!
Este es el esquema general del tema de la célula, que no contiene dibujos ni toda la información porque lo complementan el retos de esquemas que hay a lo largo de toda esta página porque no cabe todo en uno:
Siento la mala calidad pero es que al tener tanta información es imposible que se lea todo bien en la imagen, por lo menos en mi esquema en físico se ve todo bien y me sirve para estudiar.
AHORA VAMOS A COMPROBARLO CON LOS EJERCICIOS DEL
FINAL DEL TEMA
1. ¿Por qué se dice que la membrana plasmática tiene estructura de mosaico fluido?
Se dice que la membrana plasmática tiene estructura de mosaico fluido porque tras unos análisis bioquímicos y la observación con el microscopio electrónico realizados por los científicos Nicholson y Singer, se estableció esta estructura basada en que en la bicapa lipídica es el lugar donde están embebidas las proteínas estableciendo interacciones con los fosfolípidos y otras proteínas y a su vez manteniendo cierto movimiento lateral. Además, esta bicapa que forma la membrana tiene fluidez y dinamismo gracias al movimiento de los fosfolípidos.
2. ¿Qué tipo de células contendrá mayor número de ribosomas: una que almacena grasa u otra que almacena nuevas células, como las epidérmicas?
Las células que almacenan otras nuevas como las epidérmicas, contendrán un mayor número de ribosomas debido a que tienen que sintetizar muchas más proteínas y otros elementos con el objetivo de reconstruir membranas. Además contendrán otras células que se exportan y por eso además de los ribosomas que usualmente encontramos adosados al RER, encontraremos otros libres en el citoplasma en grupos de unos 5-6 denominados polisomas.
3. ¿Es posible que en una célula coexista un Retículo endoplasmático liso y un aparato de Golgi, ambos muy desarrollados? ¿Por qué?
Sí que es posible que esto ocurra debido a que el REL está muy desarrollado en células implicadas en la desintoxicación como pueden ser los hepatocitos, células musculares estriadas y en células intersticiales de ovarios y testículos. Que el REL esté desarrollado implica que se formen un gran número de vesículas que contienen lípidos sintetizados. Como consecuencia de esto el Aparato de Golgi debe estar muy desarrollado para ser capaz de captar todas las vesículas que proceden del REL y modificar su contenido y membrana dando lugar a vesículas de secreción.
4. El hialoplasma y el citoplasma, ¿constituyen la misma estructura?
No constituyen la misma estructura. El hialoplasma o también llamado citosol es el conjunto del citoplasma y todos los orgánulos que hallamos sumergidos en él. El citoplasma, por el contrario, es el líquido que da volumen a la célula formado en un 70-80% por agua, proteínas disueltas y otras sustancias orgánicas como puede ser ARN, glúcidos, lípidos…
5.La célula eucariótica: señale las principales estructuras y orgánulos celulares, qué características tiene cada uno y qué función desempeñan.
Las células eucariotas se encuentran en animales, plantas, hongos y protoctistas. Estas poseen un núcleo en el cual se encuentra encerrado el material genético. En ella se distinguen estructuras con membrana doble como los Cloroplastos (vegetal) o Mitocondrias (animal) para la transmisión de energía.
Orgánulos sin membrana como los ribosomas encargados de la síntesis de proteínas o el citoesqueleto que posee función esquelética.
Orgánulos con membrana simple como el retículo endoplasmático (conjunto de túbulos aplanados con el interior hueco denominado Lumen), este se divide a su vez en liso y rugoso. El rugoso se encarga de la síntesis de proteínas debido a la presencia de ribosomas y el liso a la síntesis de lípidos.
También, el aparato de Golgi (sacos aplanados limitados por membranas) encargado de la secreción y transporte de sustancias, los lisosomas (pequeñas vesículas) a cargo de la digestión de sustancias complejas y los peroxisomas (un tipo de vesícula) los cuales contienen enzimas oxidativas como la catalasa y la oxidasa.
Además, la célula animal posee vesículas (sistemas endomembranosos) encargadas del almacenamiento transporte de sustancias mientras que la vegetal posee vacuolas encargadas también de la acumulación de sustancias además de la turgencia de la célula.
6.Explique las diferencias y semejanzas entre la célula procariota y la eucariota.
La células eucariotas y procariotas presentan grandes semejanzas y similitudes entre sí. Se asemejan principalmente en que ambas poseen los elementos básicos comunes de la célula como son el material genético, membrana plasmática, mitocondrias, ribosomas, citoplasma y distintas biomoléculas disueltas. A su vez, se diferencian en que la célula procariota es mucho más sencilla que la eucariota y por esto también su tamaño es menor, teniendo aproximadamente el tamaño de los orgánulos de la eucariota. Además, la procariota no forma tejidos ni órganos. Por otra parte, la procariota no tiene el material genético almacenado en el núcleo separado por la membrana nuclear, sino que lo tiene disperso por el citoplasma en el llamado nucleoide. Las eucariotas no suelen estar rodeadas por una cápsula y en cambio las procariotas sí pueden tenerla. En cuanto a los orgánulos, los ribosomas de las células procariotas son 60S y los de las eucariotas 80S. La membrana plasmática de las procariotas no posee colesterol, al contrario que las eucariotas que si tiene. Por último, las procariotas pueden tener plásmidos que poseen información adicional.
7.Explique las semejanzas y diferencias entre las células animales y vegetales.
Las células animales y vegetales, a pesar de ser las dos eucariotas, también se diferencian en muchos aspectos al igual que se asemejan en muchos otros. La principal diferencia es que las vegetales forman parte de seres vivos distintos que las animales. En cuanto a su estructura, las vegetales poseen pared celular alrededor de la membrana plasmática y las animales carecen de ella. Gracias a la pared celular, las vegetales tienen una forma más definida mientras que las animales pueden tener formas más variadas. En cuanto a sus orgánulos, las vegetales constan de cloroplastos, unos orgánulos específicos de este tipo de células que los utilizan para obtener alimento. Las animales poseen pequeñas vesículas a diferencia de las vegetales que tienen grandes vacuolas que ocupan un 70-90% de su volumen total. Se parecen en que ambas tienen los elementos básicos comunes de todas las células y que son la unidad morfológica y fisiológica de todos los seres vivos.
8. ¿Qué diferencia hay entre los ribosomas de una célula procariota y otra eucariota?
Explícalo.
Los ribosomas de las células eucariotas son del tipo 80 S (Unidades Svedverg). Formados por dos subunidades mayor y menor de 60 S y 40 S cada una respectivamente. Por el contrario, los ribosomas de las células procariotas son 70S. formados también por dos subunidades, una mayor y otra menor cuya velocidad de sedimentación en este caso es de 50S y 30S respectivamente. Son este tipo de ribosomas los que encontramos también en cloroplastos y mitocondrias de células eucariotas.