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Célula animal Membrana plasmática, microfilamentos, microtúbulos, R.E. rugoso, ribosomas, R.E. liso, aparato de Golgi, lisosomas, mitocondrias, centríolos, vacuolas, envuelta nuclear, nucléolo, cromatina.

Célula vegetal Pared celular Membrana plasmática, microfilamentos, microtúbulos, R.E. rugoso, ribosomas, R.E. liso, aparato de Golgi, peroxisomas y glioxisomas, mitocondrias, Cloroplastos, vacuolas, envuelta nuclear, nucléolo, cromatina.

Pared celular La pared celular se encuentra fuera de la membrana plasmática. No todos los seres vivos presentan pared celular, como sucede con los animales.Las plantas tienen diferentes productos químicos incorporados en su pared celular como la celulosa, la hemicelulosa, pectinas, grasas en el caso de la pared primaria y la lignina, entre otras sustancias, en la pared secundaria.

Capas de la pared celular Los estudios microscópicos muestran la existencia de tres capas: 1. Lámina media o primitiva: Es la capa más externa y la primera que se forma a partir de la membrana plasmática. Queda como “cemento” de unión entre células adyacentes. Está compuesta principalmente por pectinas (polímeros de α-ácidos glucurónicos más sales de calcio y magnesio) y ligninas (polifenoles), sobre todo estas últimas en células más viejas. 2. Lámina o pared primaria: Es la capa media, bastante fina y relativamente flexible. Muchas células sólo tienen hasta esta capa. Es de estructura compleja (puede tener de una a tres hojas o subcapas) y está constituida por un 80-90% de agua, hemicelulosas (heteropolisacáridos con enlaces β), celulosa, pectinas y proteínas, en orden decreciente. 3. Lámina o pared secundaria: Capa más interna y gruesa que no existe en todas las células vegetales. Compuesta por un 25-30% de agua, celulosa y algunas hemicelulosas, no contiene pectinas. El número de subcapas puede ser de tres, pero puede llegar en algunas especies hasta veinte. En esta capa se depositan sustancias de diversa índole: ligninas, suberinas (polímero de oxiácidos grasos saturados e insaturados), ceras, sales minerales, etc.

Pared celular A través de la pared pueden establecerse uniones intercelulares que suelen ser de dos tipos:   Punteaduras: zonas donde falta la pared secundaria y, a veces, la pared primaria. Plasmodesmos: zonas muy estrechas donde falta la pared celular, comunicándose directamente los citoplasmas de células vecinas. A veces, aparecen unas estructuras filamentosas llamadas desmotúbulos, formadas por cisternas del R.E.

Pared celular de hongos Todas las células de hongos tienen una estructura similar a la pared de células animales, pero su composición química es más parecida a la de vegetales. Tiene compuestos fibrilares (quitina , celulosa y β-glucanos con enlaces 1-3 y 1-6, de mayor a menor abundancia) y amorfos o “cemento” como polisacáridos (poligalactosaminas), proteínas y lípidos, también de mayor a menor abundancia.

Membrana plasmática La membrana está constituida por lípidos y proteínas. La parte lipídica de la membrana está formada por una bicapa anfipática que le da estructura y constituye una barrera que impide el paso de ciertas sustancias. Hay una pequeña cantidad de glúcidos en la cara externa formando parte de glucolípidos y glucoproteínas. El modelo más aceptado es el del mosaico fluido (Singer y Nicholson, 1972-74):

Funciones de la membrana plasmática (I) Transporte de sustancias por permeabilidad selectiva microvellosidades

Funciones de la membrana plasmática (II) Captura de sustancias extracelulares por endocitosis expulsión de sustancias intracelulares por exocitosis

Uniones de la membrana plasmática Cuando se produce el contacto entre distintas células suele quedar un pequeño espacio (100-150 Å), llamado espacio intercelular, con una matriz formada por mucopolisacáridos e iones calcio, excepto en pequeñas regiones donde el contacto puede establecerse de distintas formas: a) Unión estrecha o occludens, donde el contacto es total y con filamentos proteicos que refuerzan la unión. No dejan pasar sustancias (impermeables). b) Unión media, comunicante o gap, con un espesor de 15-20 Å, dejando pasar sustancias a través del llamado conexón, formado por la unión de proteínas canal de ambas membranas en contacto. c) Unión ancha, adherens o desmosoma, con un espesor de unos 200 Å y dotada de una zona oscura, llamada placa densa, donde convergen tonofilamentos del hialoplasma de ambas células. Son muy resistentes a la tracción mecánica. Uniones intercelulares

Microfilamentos Son filamentos proteicos del citoplasma de distintos tipos: Microfilamentos de actina F, de 40 Å de diámetro, formados por dos hebras de actina globular o G enrolladas en hélice. El paso de actina G a actina F se consigue aumentando la concentración salina del medio y mediante hidrólisis de ATP. Filamentos intermedios, de 80 a 100 Å de diámetro, de naturaleza muy variable: de queratina (tonofilamentos), filarina (neurofilamentos) y miosina (miofilamentos), constituidos por subunidades formadas por tres polipéptidos fibrosos. Microfilamentos con el microscopio de fluorescencia

Microtúbulos Los microtúbulos son estructuras tubulares de 25 nanómetros de diámetro que se originan alrededor del centrosoma (zona electrodensa perinuclear) y que se extienden a lo largo de todo el citoplasma. Están formadas por la polimerización de un dímero de dos proteínas globulares (alfa y beta tubulina). Los microtúbulos intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en la división (mitosis y meiosis) y que, junto con los microfilamentos y los filamentos intermedios, forman el citoesqueleto.

Centríolo En biología celular, un centríolo es un orgánulo en forma de cilindro hueco. Las paredes de los centríolos están compuestas de nueve tripletes de microtúbulos, cada uno dispuesto en un ángulo recto tal, que un extremo apunta ligeramente hacia fuera y el otro ligeramente hacia dentro. En las células normalmente se encuentran en parejas en ángulo recto, formando el centrosoma. Es exclusivo de las células animales. Los centriolos se presentan en parejas, siendo una pareja de centriolos un diplosoma. Son muy importantes en el proceso de división celular, pues están relacionados con el movimiento de los cromosomas en este proceso. Se duplican al iniciarse la mitosis y los pares se alejan a los polos, para formar el huso acromático.

Son apéndices móviles de la superficie de muchas células, con un diámetro de 0,2 µm y una longitud de 2 a 10 µm en cilios y de hasta 200 µm en flagelos. Los cilios son más numerosos, mientras que el número normal de flagelos suele ser entre 1 y 3. Presentan distinto tipo de movimiento, pero la misma estructura con tres zonas diferenciadas: tallo o axonema, zona de transición y cinetosoma o corpúsculo basal. Cilios y flagelos

Cilios y flagelos ultraestructura

Reticulo endoplásmico rugoso El retículo endoplasmático rugoso (R.E.R.) se localiza junto al núcleo celular. Los retículos sólo se encuentran en las células eucariontes. Se denomina rugoso o granular debido a los numerosos ribosomas adheridos a sus paredes. Tiene unos sáculos más redondeados que el retículo endoplasmático liso. Está conectado a la envoltura nuclear, a través de cuyos poros pasa el ácido ribonucleico mensajero (ARNm) que es el que lleva el mensaje para la síntesis proteica.

Ribosomas Los ribosomas son orgánulos sin membrana, sólo visibles al microscopio electrónico debido a su reducido tamaño (29 nm en célula procariota y 32 nm en eucariota). Están en todas las células vivas (excepto en el espermatozoide). Su función es ensamblar proteínas a partir de la información genética que le llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). Los ribosomas de eucariotas se llaman 80 S y tienen dos subunidades: la mayor o 60 S y la menor o 40 S Ribosomas del R.E.R. POLISOMAS

Retículo Endoplásmico Liso Conjunto de membranas que participan en el transporte celular y síntesis de triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. También dispone de enzimas detoxificantes, que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas. En realidad los retículos endoplasmáticos lisos tienen diferentes variantes funcionales que sólo tienen en común su aspecto: los ribosomas están ausentes.

Funciones del R. E. 1. Funciones del R.E.R.: a. Síntesis de proteínas (en los ribosomas) y almacenamiento de las mismas. b. Glucosilación de proteínas para que puedan ser transportadas a otros orgánulos o al exterior de la célula, aunque algunas pueden quedar en la membrana del retículo. 2. Funciones del R.E.L.: a. Síntesis, almacenaje y transporte de lípidos (fosfolípidos y colesterol). b. Procesos de destoxificación de sustancias nocivas. c. Conducción de impulsos, mediante liberación de iones calcio, en las células musculares. 3. Funciones comunes a ambos retículos: a. Soporte mecánico del citoplasma. b. Formación de lipoproteínas, mediante las proteínas procedentes del R.E.R. y lípidos del R.E.L. c. Transporte y almacenamiento de diversas sustancias, ya sean de origen extracelular o producidas por la propia célula.

Aparato de Golgi El aparato de Golgi es un conjunto de dictiosomas (de 4 a 8 sáculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros). Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección , glicosilación de lípidos,síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular y formación de lisosomas primarios.

Lisosomas Los lisosomas son vesículas relativamente grandes formadas por el complejo de Golgi que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (por endocitosis) o interno (p. ej. autofagia) que llegan a ellos. El pH en el interior de los lisosomas es de 4,8 (bastante menor que el del citosol, que es neutro) debido a que las enzimas proteolíticas funcionan mejor con un pH ácido . La membrana del lisosoma estabiliza el pH bajo bombeando protones (H+) desde el citosol y, asímismo, protege al citosol y al resto de la célula de las enzimas degradantes que hay en el interior del lisosoma.

Peroxisomas y glioxisomas Son orgánulos similares a los lisosomas, pero de distinto contenido. Así, los peroxisomas contienen enzimas oxidativas, especialmente peroxidasa, que transforma el peróxido de hidrógeno en agua según la siguiente reacción: H2O2 + R-H2 2 H2O + R   Los glioxisomas son típicos de células vegetales, donde transforman los ácidos grasos en azúcares cuando se da la germinación de las semillas.

Vacuolas Las vacuolas son estructuras celulares, muy abundantes en las células vegetales, contenidas en el citoplasma de la célula, de forma más o menos esférica u ovoidea, generadas por la propia célula al crear una membrana cerrada que aísla un cierto volumen celular del resto del citoplasma. Su contenido es fluido, almacenan productos de nutrición o de desecho y pueden contener enzimas lisosómicas.

Vacuolas en animales En las células animales existen distintos tipos de vacuolas ya comentadas anteriormente como las vacuolas digestivas, autofágicas, residuales, endocíticas, secretoras, etc. Un tipo curioso es el de las vacuolas pulsátiles, presentes en ciertos protozoos, que sirven para el equilibrio hídrico-salino de estos seres unicelulares.

Mitocondrias Las mitocondrias son los orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular, actúan por tanto,como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes metabólicos (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos). La ultraestructura mitocondrial está en relación con las funciones que desempeña: en la matriz se localizan los enzimas responsables de la oxidación de los ácidos grasos, los aminoácidos, el ácido pirúvico y el ciclo de krebs.

Cloroplastos Los cloroplastos de las plantas terrestres son orgánulos citoplasmáticos en forma de discos que se encuadran en la clase más diversa de los plastos. En estos organismos hay unos 40 cloroplastos por célula.

Características especiales de mitocondrias y cloroplastos Las mitocondrias y cloroplastos se dividen asexualmente para formar nuevos orgánulos. Poseen cierto grado de autonomía. Tienen ADN propio de tipo bicatenario circular (el ADN mitocondrial es sólo de origen materno) y ribosomas similares a los de procariotas. Tienen doble membrana y forma similar a las bacterias. Se pueden desplazar gracias a los microtúbulos del citosol. Ambos son orgánulos “energéticos”.

Núcleo El núcleo celular es la parte central de la célula eucariota. Se rodea de una cubierta propia, llamada envoltura nuclear, y contiene el ácido desoxirribonucleico (ADN o en inglés DNA) celular, donde se encuentran codificados los genes. Su forma suele ser redondeada u ovalada y la posición más o menos central, excepto en células vegetales donde está relegado. El número suele ser uno, aunque existen células anucleadas y también polinucleadas.

Envuelta nuclear Es la envuelta que rodea y delimita al núcleo propio de la célula eucariota. La envoltura nuclear está formada por dos membranas concéntricas discontinuas, ya que tienen orificios llamados poros nucleares. La membrana externa puede continuar con la del R.E.R. El complejo del poro o annulus presenta forma octogonal y está constituido por subunidades de ribonucleoproteínas y ,a veces, un material amorfo ¿proteico? en la parte central de consistencia fibrilar.

Nucléolo El nucléolo es una estructura densa localizada en el nucleoplasma, que suele aparecer a razón de dos o tres por célula, aunque eso dependerá del tipo celular y de la actividad de ésta. Se observa sólo durante la interfase porque desaparece durante la división celular. Es rico en ARN y proteínas, y contiene pequeñas cantidades de ADN (cromatina intranucleolar). Es el encargado de producir los ARNs ribosomales y el procesado y empaquetamiento en subunidades ribosomales.

Cromatina Son masas filamentosas formadas por ADN y proteínas, con pequeñas cantidades de lípidos y de calcio. Las funciones de la cromatina son la de conservar la información genética y transmitirla, para lo cual produce la síntesis del ARN. Por ello, la cromatina, durante la división celular, sufre una serie de procesos en los que se duplica el ADN y se forman los cromosomas.

Tipos de cromatina En todos los núcleos interfásicos se distinguen dos tipos: Eucromatina, que es la más abundante y corresponde al estado difuso o no condensado de la cromatina para que se transcriba el ADN. Heterocromatina, que aparece más condensada y dará lugar a los cromosomas. Se divide en dos modalidades: Constitutiva: Aparece condensada en todas las células del organismo y es genéticamente inactiva; es decir, no se transcribe. Facultativa: Puede ser activada permanentemente, pero es inactiva en tipos celulares específicos o en períodos especiales del desarrollo.

Cromosomas Los cromosomas son filamentos engrosados e independientes de cromatina. Cada cromosoma, según la fase de la mitosis, puede tener una o dos cromátidas (moléculas idénticas de ADN). Estas se unen por el centrómero o constricción primaria, que tiene en el interior un gránulo oscuro llamado cinetocoro, donde se enganchan los microtúbulos del huso acromático. Otro componente es el telómero (cada uno de los extremos del cromosoma) que posee una secuencia especial del ADN necesaria para la replicación del mismo. El centrómero divide a cada cromátida en dos partes llamadas brazos. También pueden existir constricciones secundarias que subdividen los brazos. Así, el NOR (organizador nucleolar) se sitúa en ciertas constricciones secundarias, mientras que el satélite es un trozo redondeado unido al resto del cromosoma por un estrechamiento.

Tipos de cromosomas La forma del cromosoma viene determinada por la posición del centrómero, que a su vez determinará la longitud de los brazos, distinguiéndose varios tipos morfológicos: De izda. a dcha. cromosoma metacéntrico, submetacéntrico, acrocéntrico y telocéntrico.

Cariotipo desordenado El cariotipo humano Los individuos “normales” de la misma especie tienen el mismo nº de cromosomas. Además, los cromosomas se disponen formando parejas de cromosomas homólogos (misma forma, pero pueden tener distinta información genética). Todas las células, excepto las sexuales, tendrán dos lotes iguales de cromosomas; es lo que se llama número diploide (2n). En las células humanas 2n = 46, por lo tanto tienen 23 parejas de cromosomas homólogos, de las cuales 22 parejas son de cromosomas no sexuales o autosomas y 1 pareja de cromosomas sexuales (XX = sexo femenino o XY = sexo masculino). En cambio, las células reproductoras o gametos tienen n cromosomas (nº haploide). En la especie humana n = 23, que comprende 22 autosomas y 1 cromosoma sexual (X o Y). Cariotipo desordenado Cariotipo de mujer (XX)

Etapas de la mitosis Fases de la mitosis, del 1 al 4: profase, metafase, anafase y telofase. Frase nemotécnica: “Le prometí a Ana que te lo diría”.

Fotos de la mitosis profase metafase Telofase temprana Telofase tardía Anafase tardía Anafase temprana