Células Procariotas y Eucariotas

BIOLOGÍA CELULAR

• La vida en la Tierra surgió hace aproximadamente 3800 millones de años, como un sistema químico autónomo con capacidad de evolución darwinista.
• Se distinguen entre entidades acelulares (priones y viroides) y entidades celulares (con metabolismo propio).
• Priones: agentes infecciosos formados por una proteína mal plegada, que carece de material genético y causa encefalopatías espongiformes.
• Viroides: agentes infecciosos de ARN desnudos; con estructuras generalmente circulares, causando enfermedades principalmente en plantas.
• Virus: formados por ADN o ARN, bicatenario o monocatenario, recubierto por una cápsida de proteína. No tienen metabolismo propio, se reproducen utilizando la maquinaria celular de la célula huésped.
• Células: entidades que presentan signos vitales continuados, y los organismos están compuestos por una o más células. Son la unidad estructural de la vida.
• Robert Hooke descubrió la célula en 1665.
• Anton van Leeuwenhoek observó células en gotas de agua microscópicamente.
• Schleiden, Schwann y Virchow desarrollaron la teoría celular.
• Todo organismo está formado por una o más células.
• Una célula proviene de una célula preexistente (se desmintió la generación espontánea).
• Las células muestran características de la vida, tales como individualidad, organización molecular, metabolismo y autorreplicación, respuesta a estímulos y capacidad de evolución.

CÉLULAS PROCARIOTAS

• Las dos categorías de células procariotas son las arqueobacterias y las bacterias. Estas últimas son más comunes en la actualidad.
• Tienen una membrana plasmática y una pared celular.
• Poseen ribosomas 70S.
• Un nucleoide que contiene el ADN circular bicatenario sin un núcleo.
• ARN policistrónico (varios genes por ARN mensajero).
• Flagelos (estructuras de locomoción) diferentes a los de las células eucariotas.
• No poseen orgánulos membranosos ni un citoesqueleto.
• Poseen un metabolismo complejo y diverso.
• Algunos mesosomas (estructuras en la superficie de la membrana) pueden tener funciones metabólicas.

CÉLULAS EUCARIOTAS

• Tienen material genético (ADN) rodeado por una membrana nuclear, formando un núcleo.
• El material genético está asociado a proteínas histonas formando cromosomas.
• Realizan procesos de división celular tanto mitosis como meiosis.
• Poseen compartimentación interna (orgánulos con membranas), con compartimentos que mantienen condiciones físico-químicas para procesos celulares específicos.

COMPONENTES DE LA CÉLULA EUCARIOTA

• Membrana plasmática: bicapa de fosfolípidos y proteínas, que define el límite exterior de la célula y regula el intercambio de sustancias.
• Citoplasma: contiene el citosol (medio acuoso) y los orgánulos.
• Orgánulos: estructuras celulares con funciones especializadas, con o sin membrana.
• Núcleo: contiene el material genético (ADN) y controla las actividades de la célula.
• Retículo endoplasmático rugoso (RER): sintetiza y procesa proteínas; asociado con ribosomas (para realizar traducción de ARNm).
• Retículo endoplasmático liso (REL): sintetiza lípidos, desintoxica sustancias y almacena calcio.
• Ribosomas: sintetizan proteínas.
• Aparato de Golgi (cuerpo de Golgi): procesa, clasifica y empaca proteínas y lípidos para su transporte.
• Lisosomas: contienen enzimas digestivas para descomponer materiales.
• Peroxisomas: contienen enzimas oxidativas para degradar sustancias.
• Mitocondrias: generan energía (ATP) a través de la respiración celular.
• Vacuolas: almacenamiento de sustancias; en células vegetales ayudan a mantener la turgencia celular.

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA

• Transporte pasivo: ocurre a favor de un gradiente de concentración o eléctrico sin necesidad de energía (Ej. difusión simple, difusión facilitada y ósmosis).
• Transporte activo: ocurre en contra de un gradiente de concentración o eléctrico, requiriendo energía (Ej. bombas iónicas y transporte en masa).

ENDOCITOSIS Y EXOCITOSIS

• Endocitosis: proceso por el cual la célula toma materiales del exterior mediante la formación de vesículas.
• Fagocitosis: endocytosis de sustancias grandes, tales como microorganismos.
• Pinocitosis: endocytosis de sustancias pequeñas.
• Endocitosis mediada por receptor: tipo de endocitosis que requiere la unión de una proteína a un receptor en la membrana.
• Exocitosis: proceso por el cual la célula expulsa materiales al exterior mediante la fusión de vesículas con la membrana.

MODIFICACIONES POST-TRADUCCIONAL DE PROTEÍNAS

• Plegamiento de proteínas: proceso de plegamiento de una proteína en su estructura tridimensional.
• Modificación covalente: proceso de modificación de una proteína mediante la adición covalente de una molécula o grupo químico (como la glucosidación o la fosforilación). (importante para el ciclo celular en mitosis).
• Unión a proteínas asociadas al RER: Proteínas sintetizadas en el RER pueden unirse a proteínas asociadas para su distribución de destino final.

MODELO DEL MOSAICO FLUIDO DE LA MEMBRANA

• La membrana está compuesta por una bicapa de fosfolípidos, con proteínas incrustadas y que pueden moverse.
• La membrana plasmática es fluida, permeabilidad selectiva.
• Asistemática: las dos mitades de la membrana(capa externa e interna) tienen composición diferente.
• Movimiento: rotación, difusión lateral, flip-flop.
• Componentes: lípidos (fosfolípidos, esfingolípidos, colesterol), proteínas (integrales, periféricas o ancladas), glúcidos (parte externa).
• Colesterol: afecta a la fluidez de la membrana.
• Diferencias entre membranas(variabilidad celular), algunas contienen más cantidad de proteínas que otras.

CITOESQUELETO CELULAR

• Micro filamentos: Son el elemento más abundante que se encuentran bajo la membrana plasmática, formados por actina G y/o actina F.
• Filamentos intermedios: Forman una red que mantiene la estructura celular por ejemplo en las células musculares. Son muy resistentes y estables.
• Microtúbulos: Son la estructura más grande, y sus funciones están relacionadas con varios procesos en la célula incluyendo en la división.

CITOESQUELETO: DIFERENCIAS

• Microfilamentos: más pequeños, flexibles móviles y se relaciona con la membrana.
• Filamentos intermedios: intermedios, muy estables, estructuras que dan forma.
• Microtúbulos: más grandes, duros, funciones importantes en la división celular.

CÉLULAS DEL SISTEMA ENDOMEMBRANOSO

• Complejo de Golgi: (cuerpo de Golgi): procesa, clasifica y empaca proteínas y lípidos.
• Lisosomas: contienen enzimas digestivas para descomponer materiales.
• Endosomas: se unen con las vesículas lisosomales (primarios).
• Vacuolas: almacenamiento de sustancias (en células vegetales, ayudan a mantener la turgencia celular).

CÉLULAS VEGETALES

• Vacuolas: cumplen funciones similares a los lisosomas de las células animales, con una composición química variada.
• Pared celular: aporta el sostén y la rigidez a las células vegetales.

MITOCONDRIAS

• Son orgánulos con doble membrana, propia información genética, realizan la respiración celular.
• Membrana externa: permeable.
• Membrana interna: con crestas, impermeable.
• Matriz mitocondrial: contiene enzimas, ADN, ribosomas.
• Cadena de transporte de electrones: una serie de complejos proteicos que generan un gradiente de protones para formar ATP.

PLASTOS

• Son orgánulos con triple membrana en células vegetales que realizan funciones de fotosíntesis, almacenamiento y metabolismo.
• Cloroplastos: fotosíntesis.
• Amiloplastos/Proteinoplastos: almacenamiento y producción de almidón o proteínas/aminoácidos.
• Cromoplastos: almacenamiento de pigmentos (no están relacionados con la fotosíntesis).

PEROXISOMAS

• Orgánulos con una membrana sencilla, donde suceden reacciones de oxidación principalmente.

APOPTOSIS

• Muertes celulares programadas.
• Procesos: fragmentación celular, compactación de la cromatina y se forma un cuerpo apoptótico y los fragmentos son fagocitados.
• Importancia: desarrollo, homeostasis.

CÁNCER

• Es un proceso de mutación, donde se aumenta el ciclo de proliferación de células, que no se controlan.
• Características: (i) resistencia a la muerte celular; (ii) líneas inmortales; (iii) gran capacidad para invadir tejidos y (iv) inducción de angiogénesis.

Este cuestionario examina las características y funciones de las células procariotas y eucariotas. Se cubren aspectos como el material genético, la compartimentación interna y las características exclusivas de cada tipo de célula. Ideal para estudiantes de biología en niveles intermedios.