La célula: unidad de estructura y funcióN. La teoría celular






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Esquemas segunda evaluación

-LA CÉLULA: UNIDAD DE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN. LA TEORÍA CELULAR.

La célula como unidad funcional de los seres vivos. Teoría celular.
Estructura celular. Estructura de la célula procariota. Estructura de la célula eucariota.
Niveles de complejidad de los seres vivos, organización acelular, organización celular. La célula animal y vegetal.
Estructura de las biomembranas. Estructura y propiedades de la bicapa lipídica.
Estructura, composición y propiedades de la membrana plasmática
Modelos de membrana, mosaico fluido.
Funciones de la membrana plasmática.
La matriz extracelular o glicocalix de células animales



TEORÍA CELULAR: descubrimiento de la célula y sus componentes-

La célula fue descubierta en 1665 por el científico ingles Hooke, tras observar, con la ayuda de un microscopio rudimentario, tejido de alcornoque (corcho), que, al aparecer como un panal de celdillas (células muertas en las que quedaba su pared celular), les dio el nombre de células.
Leeuwenhoek: fabricó unas lentes que permitían visualizar los objetos a mayor tamaño y observó una gran variedad de células vivas y microorganismos. También explicó que la sangre estaba compuesta por diminutos glóbulos. Robert Brown: descubrió el núcleo celular y Schleiden y Schwann enunciaron el postulado básico de la teoría celular.

Rudolf Virchow: estableció que todas las células proceden de otras células ya preexistentes, de aquí la famosa frase " omnis cellula e cellula".

Postulados de LA TEORIA CELULAR

-La teoría celular postula que la celula es la unidad vital en todos los organismos desde aquellos que están compuestos por una sola célula hasta los organismos superiores integrados por miles de células con funciones especializadas. - Todos los organismos vivos están compuestos por células.

-La celula es la unidad estructural,  fisiológica y genética (o de origen) de los seres vivos, pues las células constituyen las unidades básicas de las estructuras, funcionamiento y reproducción del organismo

- La célula es la unidad más pequeña que tiene vida propia.

NIVELES DE ORGANIZACION CELULAR: procariota y eucariota, en función de la presencia o no de núcleo y de la sencillez o complejidad de su organización. Todas las células
- Presentan una membrana plasmática
- Su medio acuoso interno contiene ribosomas, y biomoléculas, enzimas etc para su metabolismo.
- contiene la información genética en una macromolécula esencial, el ADN. demás contienen ARN para realizar su función..

CELULA EUCARIOTA
Es estructuralmente más compleja que la procariota y se compone de los siguientes elementos:-Núcleo- contiene los ácidos nucléicos y proteinas (histonas) rodeados de membrana nuclear que los protege y aisla del citosol.
-La membrana plasmática rodeada de una pared celular (vegetal) o de un glicocalix (animal).
-El citoplasma celular que contiene el citosol, el citoesqueleto y los organulos celulares: reticulo endoplasmatico, el aparato de golgi, las mitocondrias, los cloroplastos, vacuolas, lisosomas, peroxisomas, cilios y flagelos y diversas inclusiones de reserva.
Diferencias entre célula animal y vegetal: pared celular, cloroplastos, centriolos, vacuolas.
ESTRUCTURA DE LAS BIOMEMBRANAS. ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LA BICAPA LIPÍDICA.

1.Estructura de las biomembranas

Además de la membrana plasmática, todos los orgánulos membranosos de la célula están formados por biomembranas semejantes a aquella y que al MET aparecen con estructura trilaminar:dos bandas oscuras separadas por una clara que llamamos unidad de membrana o M. unitaria.

La membrana está compuesta, básicamente, por una bicapa lipídica y proteinas
Estructura y propiedades de la bicapa lipídica- Ver fosfolípidos-carácter anfipático, fluidez etc.

2- Estructura, composición y propiedades de la membrana plasmática
La membrana plasmática:Barrera que limita la célula y la separa de su entorno pero que también la comunica, regulando el transporte de sustancias entre la célula y el exterior. Tiene un espesor de 7,5 nm o 75 Aº y está compuesta por una bicapa lipídica (hidrófilos/hidrófobos) y proteínas. Un 40% son lípidos (fosfolípidos , glucolípidos, esteroles ) y un 60% proteínas (integrales y periféricas )
Funciones de Fosfolípidos- carácter anfipático y aportan fluidez. De Glucolípidos- asimetría (sólo cara externa -como todo lo que tiene glúcidos) y esteroles que le dan estabilidad.
Las proteínas tienen función estructural, reconocimiento celular, transportadoras…). Pueden desplazarse, tienen movilidad como los lípidos. Según su colocación en la membrana distinguimos:
-INTEGRALES: - 1-Transmembranales- Atraviesan la membrana y 2-Parcialmente integradas (en la cara externa están las glucoproteínas (asimetría) y otras en la cara interna.

-PERIFÉRICAS: (sin zona hidrófoba, por tanto no penetran en la bicapa) Se unen a la membrana por enlace iónico. Se separan con facilidad. Aparecen, sobre todo, en la cara interna.

Propiedades: 1-La membrana es DINÁMICA, tiene mucha fluidez y movilidad (las proteínas también pueden desplazarse lateralmente por ella). 2-Al tener diferente composición en sus dos caras, se dice que las membranas son ASIMÉTRICAS. 3- Presenta PERMEABILIDAD SELECTIVA y es muy activa.

3- Modelos de membrana:

  • Modelo de Davson y Danielli (modelo de sándwich), según el cual la bicapa lipídica estaría recubierta por proteínas en una estructura rígida, sin movilidad.

  • Modelo de Singer y Nicholson, (modelo del mosaico fluido), según el cual la membrana es una estructura fluida, no rígida, que permite el movimiento de las proteínas. Es la teoría que hoy día se acepta.

4- FUNCIONES de la membrana plasmática.

-Intercambio de sustancias / Barrera selectiva- regula el transporte de moléculas (lo que entra y sale)

-Comunicación celular.Recibe señales químicas y mensajeros del medio externo y otras células

Transporte de moléculas.La membrana es semipermeable pero se dan dos grandes tipos de transporte: Transporte desustancias disueltas y transporte de grandes moléculas.
A- TRANSPORTE DE SUSTANCIAS DISUELTAS:

(el transporte podría entrar también en temas de funciones de nutrición de la célula)
Una propiedad importante de la membrana es la PERMEABILIDAD SELECTIVA, que hace que la membrana tenga la capacidad de controlar * qué sustancias pasan a través de ella * en qué cantidades pasan y *cuándo lo tienen que hacer, función importantísima para la vida armónica de la célula. Esto ocurre gracias a las proteínas de membrana que permiten el paso de lo que se necesita e impiden el paso de lo que no conviene.

1. TRANSPORTE PASIVO. Es el proceso de difusión que va a favor de gradiente y se produce sin gasto de energía: 1.1Difusión simple. Paso directo de pequeñas moléculas (gases), agua (ósmosis) y lípidos (hormonas esteroideas,etc.). 1.2Difusión simple a traves de canales. Pequeñas moléculas polares (Na+, K+, Ca2-,etc) utilizan las proteinas canal. 1.3Transporte pasivo facilitado. Las moléculas polares (glúcidos, aminoácidos,...) necesitan proteinas transmembranales,también llamadas permeasas, las cuales sufren un cambio en su estructura que ayuda al transporte de estas moléculas.Se distingue uniporte cuando se transporta una sola sustancia y cotransporte cuando son dos simultáneamente, pudiendo ser sinporte o antiporte.
2. TRANSPORTE ACTIVO. Es el transporte que se da contra gradiente, con la ayuda de proteínas transportadoras específicas y con gasto de energía (ATP). Podemos ver dos casos: 1- la bomba Na+/K+: Pasan 3Na al exterior y 2K al interior mediante una proteína y con ayuda de ATPasa. Es cotransporte antiporte. Supone 30% del gasto total del ATP. 2- El sinporte Glucosa/Na+: la glucosa entra por difusión, pero cuando dentro hay más, la glucosa pasa con el Na+. El transporte activo es solo para la glucosa.
B- TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULASENDOCITOSIS(fagoc./pinoc) y EXOCITOSIS
-fagocitosis para sólidos (pseudópodos, vacuolas digestivas)
-pinocitosispara líquidos (vacuolas pinocíticas)
EXOCITOSIS: secreción o excreción de sustancias por medio de vacuolas, vesículas de exocitosis, que se fusionan con la membrana plasmática abriéndose al exterior. Las vacuolas provienen de los sistemas de membranas o de la endocitosis. La membrana de la vacuola queda incluida en la membrana plasmática, con lo que se compensa la pérdida de membrana de endocitosis. La membrana plasmática está en un continuo proceso de renovación.
Ocurren en células sanguíneas como macrófagos y en protozoos como amebas etc.


GLICOCÁLIX O MATRIZ EXTRACELULAR es la zona periférica de las membranas plasmáticas de células animales, formada por las partes glucídicas de glucoproteinas y glucolípidos de la membrana, siendo exclusivo de la célula animal. Estas fracciones glucídicas, en algunos casos, se encuentran unidas a proteinas fibrilares como el colágeno y la elastina.
Funciones: 1- Mantiene la estructura del tejido, facilita la unión entre células o adhesión celular y protege la superficie de la célula del daño mecánico y químico 2- Reconocimiento - Los oligosacáridos de la superficie celular son los principales marcadores de identidad y actúan en procesos de reconocimiento.
Su tamaño varía. En los tejidos epiteliales y de sostén, este glicocálix tiene un mayor grosor, mientras que en los glóbulos rojos, dada la estructura del tejido sanguíneo, está escasamente desarrollado.
La membrana plasmática vegetal no tendría glicocálix en su periferia.

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