Biología Celular: Estructuras y Funciones

Introducción a la Biología Celular

• La biología celular es el estudio de la célula, la unidad fundamental de la vida.
• Todos los organismos vivos están formados, al menos, por una célula.
• La célula es la unidad estructural, funcional y genética de la vida.
• La pregunta fundamental en biología es: ¿qué significa estar vivo? y ¿cuáles son las propiedades fundamentales que distinguen a los seres vivos de la materia inerte?

Teoría Celular

• Todos los seres vivos están formados por células y sus productos de secreción.
• La célula es la unidad estructural y funcional de la materia viva.
• Toda célula proviene de otra célula preexistente.

Evolución de la célula

• El origen de la vida fue un fenómeno físico-químico.
• La evolución celular, desde las primeras protocélulas hasta las células eucariotas.
• Todas las células proceden de células preexistentes, y este fue un punto esencial para la confirmación de la teoría celular.

Niveles de organización

• Nivel químico (átomos y moléculas)
• Nivel celular
• Nivel tisular (tipos de células que conforman un tejido)
• Nivel orgánico (órganos se componen de tejidos)
• Nivel del sistema orgánico (sistemas orgánicos se componen de órganos)
• Nivel del organismo (organismo humano está compuesto por sistemas orgánicos)

Célula Procariota

• Tamaño pequeño.
• No poseen núcleo ni orgánulos unidos a membrana.
• Material genético en forma circular.
• Ribosomas 70S
• Reproducción por fisión binaria.

Célula Eucariota

• Tamaño grande.
• Poseen núcleo y orgánulos unidos a membrana.
• Material genético en forma lineal.
• Ribosomas 80S
• Reproducción por mitosis o meiosis.

Diferencias estructurales entre células animales y vegetales

• Células animales: No presentan pared celular, cloroplastos o vacuola central grande
• Células vegetales: Presentan pared celular, cloroplastos y una gran vacuola central.

Citoesqueleto

• Es un entramado de proteínas que da forma y organización a la célula.
• Está compuesto por tres tipos de filamentos: microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos.
• Cada tipo de filamento tiene diferentes funciones y características.

Microfilamentos

• Formados por la proteína actina.
• Funcion: Locomoción celular y contracción muscular
• Están siempre en desarrollo, tanto como en reabsorción y cambio de estructura

Filamentos intermedios

• Formados por diferentes proteínas.
• Función: Armazón celular y resistencia mecánica.

Microtubulos

• Formados por la proteína tubulina.
• Función: Tráfico intracelular, división celular y formación de estructuras especializadas (cilios y flagelos).

Citosol

• Medio interno de la célula.
• El citosol es la sustancia acuosa que se encuentra en el interior de la célula, llenando los espacios que no están ocupados por los orgánulos celulares.
• Está formado por agua, proteínas, iones, macromoléculas, etc

Sistema de endomembranas

• Organelos que están interconectados físicamente, y que pueden parecer distintos, pero que funcionan conjuntamente como un sistema unitario, y comparten componentes como la bicapa lipídica.
• Ejemplo de endomembranas: El retículo endoplasmático (RE), el aparato de Golgi, lisosomas y vacuolas.

Retículo endoplasmático rugoso (RER)

• Tiene ribosomas adheridos, que lo rodean.
• Encargado de la síntesis de proteínas.

Retículo endoplasmático liso (REL)

• Sin ribosomas.
• Encargado de la síntesis de lípidos y esteroides.

Aparato de Golgi

• Se compone de cisternas apiladas y vesículas.
• Encargado del procesamiento, modificación y empaquetamiento de proteínas.

Lisosomas

• Contienen enzimas digestivas.
• Digestión de macromoléculas dentro de la célula.

Peroxisomas

• Contienen enzimas oxidativas.
• Eliminación de moléculas tóxicas.
• Dentro de la membrana, en el citosol

Vesículas

• Vesículas de transporte, endocíticas, autofágicas, de secreción
• Se encargan de transportar sustancias entre los diferentes compartimentos de la célula y también hacia el exterior.
• Forman parte del sistema de endomembranas.

Membrana plasmática

• Composición: formada por una bicapa lipídica con proteínas embebidas y azucares.
• Estructura: Bicapa lipídica (fosfolípidos, colesterol y glucolípidos), proteínas (integrales y periféricas) e hidratos de carbono (glucocalix).
• Funciones: Barrera selectiva, transporte de moléculas, comunicación y adhesión celular.

Matriz extracelular

• Es la sustancia extracelular que rodea y llena los espacios entre las células.
• Función: cohesión, soporte, regulación
• Estructura formada por proteínas, glucoproteínas, GAGs, proteoglucanos, fibrinas de elastina y otras moléculas.

Uniones intercelulares

• Permiten la unión entre células y con la matriz extracelular.

• Tipos: uniones de oclusión, uniones adherentes, uniones comunicantes y desmosomas.

• Muchas estructuras diferentes, dentro de la célula, interactúan constantemente entre sí.

• La célula es el bloque fundamental donde se produce toda la actividad biológica.

• El resultado de la función de una célula puede afectar a otra. (ej. uniones intercelulares)