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Teoría celular, células procariota y eucariota, membrana plasmática
Tipo: Apuntes
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Todos los organismos vivos están compuestos por una o más células, por lo que se puede afirmar que la célula es la unidad estructural de los seres vivos. La célula es la unidad fisiológica del ser vivo, ya que las reacciones metabólicas que se producen en un organismo tienen lugar dentro de ella. Toda célula se origina a partir de otra célula ya existente. Las células contienen la información hereditaria de los organismos de los que forman parte. Esta información genética pasa de la célula madre a la célula hija. 1.1. L A TEORÍA NEURONAL Algunos científicos consideraban que la teoría celular no era aplicable al tejido nervioso, al suponer que las neuronas estaban unidas unas a otras formando redes (teoría reticular). Pero Ramón y Cajal enunció su teoría neuronal, en la que demostraba que las células nerviosas, eran independientes entre sí y constituían la unidad atómica y funcional del sistema nervioso.
2. ORGANIZACIÓN CELULAR 2.1. CÉLULA PROCARIOTA Son células propias de los moneras. En la parte externa, pueden presentar diversos tipos de apéndices de estructura proteica, como los flagelos , que sirven para moverse; las fimbrias , más cortas y numerosas y relacionadas con la fijación de la célula, o los pili , más largos y escasos e intervienen en el intercambio del material genético de las células. Tiene una membrana plasmática que contiene el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas (orgánulos en los que se lleva a cabo la síntesis de proteínas a partir del ARNm. Gran parte de la actividad metabólica de la célula está asociada a la membrana plasmática, por lo que, en ocasiones, hay zonas donde se producen repliegues hacia el interior ( mesosomas ) con el fin de aumentar su superficie. Su material genético es una única molécula larga y circular de ADN (no hay varios cromosomas) que se encuentra suelto en el cromosoma (en el nucleoide ) sin estar rodeador por una membrana. 2.2. CÉLULA EUCARIOTA Se caracterizan por tener el material genético rodeado por una membrana ( núcleo ). Son más grandes que las procariotas y también son más complejas. Algunas, además de membrana plasmática, también tienen pared celular.
ORGANISMOS Bacterias, micoplasmas Reino protista, hongos, plantas, animales TAMAÑO (^) 0’4-10 μm 10 - 100 μm MB PLASMÁTICA Sin esteroles y con mesosomas Con esteroles PARED CELULAR (^) SI, excepto en micoplasmas y y de mureína o peptidoglicano SI, en algunos protoctistas, hongos y vegetales (de celulosa y quitina) CITOPLASMA SIN CON ORGÁNULOS NO hay núcleo, ribosomas pequeños (^) SI hay núcleo, ribosomas grandes, mitocondria, lisosomas, vacuola... ADN Circular, sin histonas ni intrones. Un único cromosoma Lineal, con histonas y intronas. Muchos cromosomas ANTIGÜEDAD Hace 3500 m.a Hace 1500-2000 m.a FORMA DE VIDA Aisladas o formando colonias Aisladas o en tejidos MOTILIDAD (^) Flagelos extracelulares, adheridos a la membrana Cilios y flagelos más complejos rodeados por la m plasmática
3. MEMBRANA PLASMÁTICA 3.1. ESTRUCTURA La membrana plasmática es una lámina fina de 75 A (no visible en el microscopio óptico) que rodea la célula y la separa del medio externo. (Presente en todos los tipos celulares). La estructura es casi la misma en todas las células y en todos los orgánulos citoplasmáticos por lo que también recibe los nombres de membrana unitaria o membrana celular. Hubo un primer modelo propuesto por Davson y Danielli , el modelo de Sandwich , pero fue rechazado porque no permitía la fluidez de la membrana. El modelo aceptado actualmente es el propuesto por Singer y Nicholson en el 1972, y dice que la membrana plasmática está constituida por una doble capa de lípidos a la que se asocian moléculas proteicas, que pueden situarse en las dos caras de la superficie de esta doble capa o estar englobadas. Se forma una estructura llamada mosaico fluido, gracias a la facilidad de todas las moléculas para moverse.
Estructura dinámica, fluida: las moléculas que componen la membrana se desplazan lateralmente. Esto permite que la membrana pueda autopreparse si sufre una ruptura o fusionarse con cualquier otra membrana. Los movimientos que se hacen son: MOVIMIENTO DE LOS FOSFOLÍPIDOS DE LA BICAPA: a) rotar sobre su eje b) flexionarse c) desplazarse lateralmente d) movimiento flip-flop (fosfolípidos que pasan de una monocapa a la otra) MOVIMIENTO DE LAS PROTEÍNAS: Las proteínas integrales también pueden moverse por difusión lateral. También tienen zonas hidrófilas e hidrófobas. LA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA DEPENDE DE:
La membrana plasmática controla la entrada y la salida de determinadas sustancias mediante diversos tipos de transporte que dependen principalmente de la naturaleza y el tamaño de estas sustancias. La bicapa lipídica de la membrana actúa como una barrera que separa dos medios acuosos: el medio externo del citoplasma. Las células requieren nutrientes del exterior y también necesitan eliminar sustancias de deshecho que provienen del metabolismo. También tienen que mantener su medio interno estable, con la regulación de la concentración interna, por lo que se transporta agua y solutos. 4.1. TRANSPORTE SIN DEFORMACIÓN DE LA MEMBRANA Las moléculas pequeñas o los iones pueden atravesar la membrana plasmática sin necesidad de que se produzca una alteración en su estructura. 4.1.1.TRANSPORTE PASIVO Proceso espontáneo de difusión de sustancias a través de la membrana. Siempre se produce a favor de gradiente, es decir, del medio desde donde hay más al medio donde hay menos. No requiere gasto de energía en forma de ATP. Gradiente de concentración: Las moléculas por difusión simple, pasan desde el medio donde se encuentran más concentradas hacia el medio donde la concentración es más baja. Gradiente eléctrico: El medio externo suele ser positivo y el interno negativo. Por difusión simple, los iones con carga positiva entran en la célula y los iones negativos salen. La unión de los dos gradientes origina el gradiente electroquímico que facilita o reduce la difusión de las moléculas a través de la membrana. 4.1.1.1. DIFUSIÓN SIMPLE Paso de moléculas pequeñas a favor de gradiente a través de la membrana. Esta difusión es más rápida cuanto más pequeñas sean las moléculas y más grande sea el gradiente. (O2, N 2 , H 2 O, CO 2 ...) 4.1.1.2. DIFUSIÓN FACILITADA Proteínas de canal: Forman un canal a través de la membrana. Los canales iónicos suelen estar cerrados y se abren para que puedan pasar las moléculas de tamaño y carga apropiados. (Mecanismo muy rápido). Proteínas transportadoras: Transportan glúcidos, aminoácidos y nucleósidos. Se unen (en un lado de la membrana) a la molécula que va a transportar y experimentan un cambio conformacional que libera la molécula al otro lado. (Mecanismo selectivo porque hay especificidad). TRANSPORTE SIMPLE O UNIPORTE: el soluto pasa con una dirección concreta. COTRANSPORTE: pasan dos tipos distintos de sustancia. ANTIPORTE: si pasan en direcciones opuestas SIMPORTE: si pasan en la misma dirección.
Las uniones de contacto celular son necesarias para construir tejidos. Muchas veces son generadas por sustancias intercelulares secretadas por las mismas células y otras son debidas a especializaciones de la membrana plasmática. ESPECIALIZACIONES: