Células y membrana plasmática

La célula: la unidad básica de la vida

• La célula es la unidad básica estructural y funcional de todos los organismos vivos.
• La mayoría de las células son microscópicas, con tamaños que van de 1 a 100 micrómetros.
• La teoría celular, un concepto unificador en biología, establece que:
  • Todo organismo vivo está compuesto por una o más células.
  • Los organismos vivos más pequeños son células únicas.
  • Todas las células proceden de otras células.

Membrana plasmática: la puerta de entrada a la célula

• La membrana plasmática es una membrana fluida y delgada que rodea a la célula.
• Está compuesta por una doble capa de fosfolípidos y colesterol con proteínas incrustadas.
• Funciones de la membrana plasmática:
  • Aislar el contenido de la célula del ambiente exterior.
  • Regular la entrada y salida de materiales.
  • Permitir la interacción con otras células y el ambiente extracelular.

Tipos de células

• Células procariontes: formas más simples de vida (bacterias y arqueas).
  • Carecen de núcleo definido.
  • El material genético está disperso en el citoplasma.
  • No poseen organelos membranosos.
• Células eucariontes: más complejas y se encuentran en animales, plantas, hongos y protistas.
  • Poseen núcleo definido que alberga el material genético en forma de cromosomas.
  • Su citoplasma contiene organelos membranosos, como retículo endoplasmático, aparato de Golgi, mitocondrias, cloroplastos, etc.
  • Son más grandes y complejas en estructura.

El citoplasma: el espacio interior de la célula

• El citoplasma comprende todos los compuestos químicos y estructuras dentro de la membrana plasmática, pero fuera del núcleo.
• La parte fluida del citoplasma se llama citosol.
• Todas las actividades metabólicas de las células ocurren en el citoplasma.

ADN y ARN: el código de la vida

• El material genético de las células es el ADN (ácido desoxirribonucleico).
• El ADN contiene genes que constan de secuencias precisas de nucleótidos.
• El ARN (ácido ribonucleico) copia el plan de los genes del ADN y ayuda a elaborar proteínas.

El citoesqueleto: el armazón de la célula

• El citoesqueleto es una red de fibras de proteína que proporciona forma, sostén y organización al citoplasma de las células eucariontes.
• Se compone de tres tipos de fibras: microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos.
• Funciones del citoesqueleto:
  • Determinar la forma de la célula.
  • Facilitar el movimiento celular.
  • Mover organelos dentro de la célula.
  • Ser esencial para la división celular.

Los cilios y flagelos: los propulsores de la célula

• Los cilios y flagelos son extensiones finas de la membrana plasmática que permiten el movimiento celular.
• Ambos están sostenidos por microtúbulos del citoesqueleto.
• El movimiento de cilios y flagelos se produce gracias a la flexión de “brazos” de proteínas que usan la energía del ATP.

El núcleo: el centro de control de la célula

• El núcleo alberga el ADN de la célula, que contiene la información para construir y dirigir las reacciones celulares.
• Está formado por:
  • La envoltura nuclear: membrana doble con poros que permiten el intercambio selectivo de materiales.
  • La cromatina: ADN asociado con proteínas, que forma largas concatenaciones llamadas cromosomas.
  • El nucléolo: centro de ensamblaje de ribosomas, donde se sintetiza el ARN ribosomal.

El sistema de membranas: la organización del citoplasma

• Todas las células eucariontes poseen un complejo sistema de membranas que crea compartimentos internos en el citoplasma.
• Este sistema de membranas incluye:
  • Membrana plasmática.
  • Membrana nuclear.
  • Retículo endoplasmático.
  • Aparato de Golgi.
  • Lisosomas.
  • Vesículas.
  • Vacuolas.

Retículo endoplasmático: la fábrica de la célula

• El retículo endoplasmático (RE) es un laberinto de sacos aplanados y canales que se extiende por el citoplasma.
• Tipos de RE:
  • Retículo endoplasmático liso: no tiene ribosomas y se especializa en la síntesis de lípidos, hormonas esteroideas, etc.
  • Retículo endoplasmático rugoso: tiene ribosomas y se encarga de la síntesis de proteínas de membrana, enzimas digestivas, hormonas, etc.

Aparato de Golgi: el centro de empaquetado y distribución

• El aparato de Golgi es un conjunto de membranas derivadas del retículo endoplasmático.
• Funciones del aparato de Golgi:
  • Modificar y procesar moléculas.
  • Sintetizar polisacáridos.
  • Separar y empacar moléculas.

Lisosomas: los digestores celulares

• Los lisosomas son vesículas de membrana que contienen enzimas digestivas.
• Función principal: digerir partículas alimenticias, como proteínas, microorganismos, etc.

Vacuolas: el almacén de la célula

• Las vacuolas son sacos de membrana llenos de líquido que contienen diversas moléculas.
• Funciones:
  • Regular el contenido de agua celular.
  • Proporcionar sostén a la célula.
  • Almacenar sustancias.

Mitocondrias: las centrales energéticas

• Las mitocondrias son organelos presentes en todas las células eucariontes y se encargan de extraer energía de las moléculas de alimento.
• Producen ATP (adenosín trifosfato), la principal molécula energética de la célula.
• La respiración celular, proceso que ocurre en las mitocondrias, es esencial para la vida de las células eucariontes.

Cloroplastos: los captores de energía solar

• Los cloroplastos son organelos presentes en células vegetales y algunos protistas.
• Son responsables de la fotosíntesis, proceso que capta la energía solar para producir moléculas de carbohidratos.

Células procariontes: simplicidad y eficiencia

• Las células procariontes carecen de núcleo y otros organelos membranosos.
• Su ADN se encuentra en el citoplasma, en una región llamada nucleoide.
• Poseen plásmidos: pequeños anillos de ADN que aportan propiedades especiales a la célula.
• El citosol contiene enzimas y gránulos de alimento.

Comparación de células procariotas y eucariotas:

Células vegetales: únicas características:

• Las células vegetales tienen pared celular, cloroplastos y vacuolas centrales, que no se encuentran en las células animales.
• Las paredes celulares proporcionan sostén y protección a las células vegetales.
• Los cloroplastos permiten a las plantas realizar la fotosíntesis.
• Las vacuolas centrales regulan el contenido de agua y proporcionan soporte a la célula.

Células animales: características distintivas:

• Las células animales no tienen pared celular, pero pueden tener centríolos y cilios.
• Los centríolos participan en la división celular.
• Los cilios ayudan en el movimiento celular.

Conclusión:

• La célula es la unidad fundamental de la vida y la base de la complejidad de los organismos vivos.
• La gran variedad de formas y tamaños de las células se adapta a sus funciones específicas dentro de los organismos.
• Comprender la estructura y función de las células es esencial para entender la biología.

Fotosíntesis y Clorofila

• La clorofila es una molécula de pigmento verde que se encuentra en la membrana de los tilacoides dentro de los cloroplastos, los organelos responsables de la fotosíntesis en las plantas y los protistas fotosintéticos.
• La clorofila absorbe la energía del sol y la transfiere a otras moléculas en las membranas de los tilacoides, iniciando el proceso de fotosíntesis.
• Otros tipos de plástidos, como los cromoplastos, almacenan pigmentos que dan a las frutas maduras sus colores amarillo, naranja y rojo.

Membrana Celular

• La membrana celular está compuesta principalmente de proteínas y lípidos, específicamente fosfolípidos.
• Los fosfolípidos forman una bicapa, creando una barrera aislante, mientras que las proteínas juegan diversos roles:
  • Transportan sustancias selectivamente a través de la membrana celular.
  • Se comunican con el entorno exterior.
  • Regulan las reacciones bioquímicas dentro de la célula.
  • Forman enlaces con otras moléculas.
• El modelo del mosaico fluido, propuesto por S.J. Singer y G.L. Nicolson describe la estructura de la membrana celular como un mosaico de proteínas en constante movimiento dentro de una bicapa fluida de fosfolípidos.
• Las sustancias cruzan las membranas celulares por difusión a través de la bicapa lipídica o a través de proteínas de transporte especializadas.

Tipos de Proteínas de Membrana

• Las proteínas de la membrana plasmática con carbohidratos unidos a la parte expuesta se denominan glucoproteínas.
• Las proteínas de membrana se pueden clasificar en cinco categorías principales:
  • Receptoras: Reciben moléculas mensajeras como hormonas y transmiten la señal al interior de la célula.
  • De Reconocimiento: Glucoproteínas que funcionan como etiquetas de identificación, diferenciando las células de un individuo.
  • Enzimáticas: Catalizan reacciones químicas que sintetizan o descomponen moléculas biológicas.
  • De Unión: Anclan las membranas celulares, manteniendo la forma de la célula y uniéndola a otras estructuras.
  • De Transporte: Regulan el movimiento de moléculas hidrofílicas a través de la membrana celular.
    • Proteínas de canal: Forman canales por los que el agua o iones específicos atraviesan la membrana.
    • Proteínas portadoras: Se unen temporalmente a las moléculas y las transportan a través de la membrana.

Explora el fascinante mundo de las células, la unidad básica de la vida. Aprende sobre la teoría celular y las funciones de la membrana plasmática en este cuestionario. También descubrirás los diferentes tipos de células, como las procariontes y eucariontes.