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LA ESTRUCTURA CELULAR

Una célula eucariota posee tres estructuras fundamentales: la membrana celular, el citoplasma y el núcleo.

1.      LA MEMBRANA CELULAR

Es la estructura que se encarga de limitar a la célula, permite su comunicación y separa el medio interno o intracelular, del medio externo o extracelular. Su función principal es permitir el paso de sustancias nutritivas hacia el interior, y de desecho hacia el exterior de la célula.

La membrana es semipermeable y selectiva, puede controlar lo que entra y sale del citoplasma, permite el paso de algunas sustancias y no de otras, por lo que mantiene la composición interna de la célula. Algunos compuestos pueden atravesar de forma directa la membrana, mientras que otros lo hacen a través de proteínas especializadas o transportadoras.

 Estructura de la membrana celular

La membrana se compone de moléculas como lípidos, proteínas, azucares y colesterol, entre otras. Las proteínas flotan entre los lípidos a modo de fluido y tienen libre movimiento a su alrededor; por esta razón y por la gran cantidad de sustancias que componen a la membrana, a este modelo estructural se le denomina mosaico fluido.

Con tus palabras

La malaria es una enfermedad producida por un parásito del género Plasmodium, que corresponde a los protozoos, se aloja en el cuerpo de los seres humanos, del cual se alimenta y puede producir la muerte.

¿A qué tipo de células pertenece Plasmodium, teniendo en cuenta su nutrición?  ¿Por qué?

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La membrana celular se organiza en una capa de doble o bicapa, delimitada por moléculas de sustancias grasas denominadas fosfolípidos.

Los fosfolípidos son moléculas son moléculas similares a los aceites, tiene una cabeza con carga eléctrica afín al agua, hidrofílica y dos colas que se repelan  con ella, hidrofóbica.  Esta doble capa se dispone de tal forma, que tal parte hidrofílica queda en contacto  directo con el agua del citoplasma y del exterior de la célula, mientras que la parte hidrofóbica se acomoda hacia el interior  de la membrana. Las capas de fosfolípidos se encuentran dispuestas una a continuación de otra.

Dentro de la bicapa de fosfolípidos se encuentran incrustadas proteínas, que forman canales y bombas.

Estas proteínas son de tres tipos: transporte, que participan en el paso de sustancias a través de la membrana; reconocimiento, que sirven como sitios de anclaje a la superficie celular y generan la desintegración de sustancias; y receptoras, que permiten que en la célula se den respuestas cuando tienen contacto con alguna sustancia s del fluido extracelular, o que se adhireren de manera directa al citoesqueleto haciendo posible el cambio de forma o el movimiento, para mejorar su adaptación al medio.

 

En la estructura de la membrana esta incluidas moléculas de carbohidratos, o azucares que le permiten a  las células identificarse entre sí, mantenerse unidas y las seleccionar las sustancias que pueden ingresar o salir de ellas.

Hay organelos de las células eucariotas que también  tienen membranas con una constitución similar a la de la membrana  celular. Es común nombrarlas de acuerdo con el organelo al que pertenecen, así encontramos: membrana mitocondrial, del retículo, del cloroplasto, nucleares y de las vacuolas

 

2. EL CITOPLASMA

Es todo el material celular comprendido entre la membrana plasmática y el material genético. Contiene una matriz líquida denominada citosol, en la que se encuentren las sustancias necesarias para el mantenimiento de la célula y los organelos  que ocupan cerca de la mitad del volumen celular. En el citoplasma, también existe una red de fibras de proteínas denominadas citoesqueleto, que ayudan a dar forma, estructura y organización de la célula, a la cual se adhieren los organelos celulares. Esta estructura está constituida por tres tipos de fibras que son: los microfilamentoslos filamentos intermedios y los microtúbulos.

Los microfilamentos son estructuras formados por proteínas, denominadas de actina. Permiten el movimiento de las sustancias dentro de la célula, así como lo movimientos y cambios celulares, incluida la división citoplasmática.

Los filamentos intermedios son fibras que se encargan de mantener la forma celular.

Los microtúbulos son estructuras huecas, compuestas  por la proteína tublina. Dan forma a la célula y posibilitan su movilidad, mediante la formación de estructuras en forma de pelos, llamados cilios, o en forma de látigo, denominados flagelos. De igual forma, permiten el movimiento de los organelos celulares.

Organelos celulares ubicados en el citoplasma

Los organelos son estructuras que coordinan, organizan y realizan procesos celulares. A continuación, encontramos las principales características de cada uno de ellos.

·        Las mitocondrias

Se consideran las centrales energéticas de las células, ya que en ellas, durante la respiración celular, se llevan a cabo reacciones químicas que transformas la energía utilizable por las células para realizar sus funciones vitales, conocida como ATP, adenosín trisfosfato. La mitocondria consta de dos membranas, una externa y otra interna; esta última forma una serie de pliegues denominados crestas, donde se produce el ATP. La membrana interna rodea un compartimiento denominado matriz mitocrondial, donde también se produce algunas de las reacciones para la liberación de la energía

·        Los ribosomas

Son estructuras esféricas que carecen de membranas y se pueden encontrar flotando en el citosol o unidas al retículo endoplasmática rugoso. Su función es la de fabricar proteínas

 

·        El retículo endoplasmático

Consiste en un sistema de membranas que se extienden a lo largo del citoplasma, desde la membrana nuclear hasta la membrana celular. Existen dos tipos de retículo endoplásmatico: el rugoso, y el liso. El rugoso, contiene adheridos los ribosomas y participa en la fabricación de membranas  y proteínas; el liso, es un conjunto de tubos interconectados, no posee ribosomas, fabricas lípidos, incluidos los fosfolípidos y el colesterol, destruye sustancias tóxicas, y en algunos organismos, regula la contracción muscular.

·        El aparato de Golgi

Consiste en un conjunto de sacos aplanados formados por membranas derivadas del retículo endoplasmático. Separa las sustancias que recibe éstas según a donde se dirijan; por ejemplo; aísla las enzimas que van a los lisosomas, de las hormonas que secreta la célula. Modifica algunas moléculas, une azúcares a proteínas para formar  glucoproteínas y, además, se considera la bodega celular, ya que se encarga de almacenar sustancias en vesículas, las cuales son transportadoras a diferentes partes de la célula.

·        Los lisosomas

Son sacos membranosos formados en el aparato de Golgi, que contienen enzimas digestivas encargadas de la degradación de partículas de alimento. Además, digieren partículas extrañas que ingresan a la célula, como las bacterias que producen enfermedades, y eliminan organelos celulares dañados, dejando libres las sustancias que pueden servir para la formación de otros organelos.

·         Las vacuolas

Son sacos membranosos que pueden  ser  temporales o permanentes en la célula. Varían en su tamaño y función. En las células animales son pequeños, a diferencia de los de las células vegetales; almacenan sustancias y algunas se utilizan para digerir alimentos. En los vegetales hay una vacuola central que se comporta como un gran lisosoma y sirve, también, para almacenar agua. Existe otro tipo de vacuolas, denominadas vacuolas contráctiles, que se encargan de eliminar el exceso de agua o los materiales de desecho de la célula.

·         Los cloroplastos

Son pequeños sacos presentes en las plantas, las algas y algunos protistas. Los cloroplastos poseen membranas internas que los dividen. En su interior se encuentra un pigmento verde, la clorofila, que da el color a los vegetales. La clorofila se encarga de absorber la energía solar para fabricar el alimento mediante la fotosíntesis

3. EL NÚCLEO CELULAR

Controla las actividades celulares y transmite instrucciones al resto de ella. El medio interno del núcleo se denomina nucleoplasma; en él se encuentra almacenada la información genética, en una estructura llamada cromatina, conformada por ADN. El núcleo está delimitado por la envoltura nuclear, formada por una doble membrana; presenta poros nucleares que comunican el interior del núcleo con el citoplasma. En el núcleo está el nucléolo, encargado de la síntesis de los ribosomas.

 

·        La pared celular

Es la estructura localizada fuera de la membrana de las células vegetales, así como en bacterías, archaeas, hongos y algas. La que posee poros que permiten la circulación de moléculas de adentro hacia afuera de la membrana celular y viceversa, actúan como filtro de sustancias que pueden ser tóxicas para la célula. Además, la pared celular provee de sostén, rigidez y resistencia a las células. En las plantas está constituida por celulosa, carbohidrato que proviene de la unión de moléculas de glucosa.

 

LA CÉLULA ANIMAL Y LA CÉLULA VEGETAL

Las células animal y vegetal se asemejan  en su estructura por ser eucariotas. Sus diferencias radican en la presencia o ausencia de algunos organelos; por ejemplo, las células animales poseen melanosomas, organelos que contienen melanina, pigmento que absorbe la luz, responsable del cambio de color cuando nos bronceamos; mientras que las células, vegetales tienen cloroplastos, que poseen clorofila: Además, las células vegetales tienen pared celular y una vacuola central.

 

PROCESO DE DIVISIÓN CELULAR

1. LA MITOSIS

Es el proceso de división de las células somáticas en el que se distribuye en forma equitativa material genético, duplicado en la fase S de la interfase, entre dos células hijas que se forman.  Se desarrollan en varias etapas sucesivas: profase, metafase, anafase, y telofase.

Antes de iniciar la mitosis la información genética ya está duplicada.  Sin embargo, no está condensada y organizada en los cromosomas, es decir, se encuentra como un material disperso en el núcleo llamada cromatina

En la profase los cromosomas se hacen visibles porque la cromatina se condensa.  Además, la membrana nuclear y el nucléolo desaparecen y de esta manera los cromosomas se extienden en el citoplasma.

Bajo el microscopio, los cromosomas se ven como dos filamentos longitudinales llamados cromátidas, unidos por una región llamada centrómero.

En la metafase se  forma huso mitótico, un ensamble de microtúbulos que va de polo a polo de la célula, lo que constituye una estructura parecida a una pelota de rugby.  El uso se forma mediante la división célula, y una vez formado por los cromosomas se adhieren a él para desplazarse y alinearse en el ecuador de la célula. Durante la anafase cada par de cromátidas de los dos cromosomas  se separan en el centrómero y forman cromosomas independientes que son atraídos hacia los polos opuestos de la  célula.  De esta manera quedan dos grupos de cromosomas idénticos, uno en cada extremo celular.

En la telofase el huso mitótico se deshace y comienza a formarse una nueva membrana nuclear alrededor de cada juego de cromosomas.  Los cromosomas se vuelven difusos dentro de dos núcleos celulares y se forma otra vez el nucléolo.

La citocinesis

Es la división  del citoplasma.  Comienza al final de la telofase y al completarse se forman dos células hijas que tienen cada una un juego de cromosomas idéntico,  una cantidad de citoplasma igual y los organelos necesarios para desarrollar las funciones metabólicas.  Este proceso es diferente en célula animal y vegetales.  En las animales, la membrana se constriñe  en el ecuador desde la telofase hasta cuando se separa.  En las vegetales se forma una placa celular que separa las dos células hijas.

 

Resumen

Cuando la célula está lista para entrar en división, ocurre la mitosis, o fase M  del ciclo celular , junto con la citocinesis.

La mitosis se realiza en cuatro fases: profase, metafase, anafase, y telofase, que se culmina en citocinesis.

Profase: el ADN se condensa dando forma a cromosomas; los centriolos, dos estructuras ubicadas en el citoplasma cerca de la membrana nuclear , empiezan a separasen  y se ubican en los lados opuestos al núcleo, formando el huso acromático, estructura de microtúbulos a los que unen los cromosomas.  La membrana  nuclear se desintegra.

Metafase: los cromosomas se alinean en el centro de la célula.

Anafase: Los cromosomas se separan y se mueven hacia los polos de la célula.

Telofase: los cromosomas llegan a los polos, desaparece el uso cromático y de nuevo se forma la membrana nuclear.

 

2. LA MEISOSIS

Es el proceso de reproducción celular cuya finalidad es producir células sexuales o gametos.  Este tipo de división celular se presenta en organismos que tienen reproducción sexual.

La meiosis se lleva a cabo en dos divisiones  celulares sucesivas: meiosis I y meiosis II.  Cada una de estas divisiones incluyen las mismas fases de la mitosis: profase, metafase, anafase y telofase.

¿Qué sucede en la meiosis I?

Durante la profase I los cromosomas homólogos se alinean, se aparean y forman una estructura con cuatro cromátidas conocidas como tétrada. Esta disposición permite el entrecruzamiento e intercambio de información genética entre cromátidas.  La consecuencia de este evento es la recombinación genética entre cromátidas conocida como tétrada.  Esta disposición permite le entrecruzamiento  e intercambio de información genética entre cromátidas.  La consecuencia de este evento es la recombinación genética gracias a la cual los gametos que se forman son distintos genéticamente.

En la metafase I los pares homólogos se alinean en el ecuador de la célula y luego durante la anafase I se separan y mueven hacia los polos.  a diferencia de la mitosis, no hay separación de cromátidas sino de cromosomas completos.  Además, la separación entre cromosomas paternos y maternos es al azar, lo cual constituye otra fuente de variabilidad genética.  Al fina de la telofase I se han formado dos células diferentes.

¿Qué sucede en la meiosis II?

Al iniciar la meiosis dos los cromosomas no se duplican.  Los eventos de la profase y la metafase II son iguales a los descritos en la mitosis.  En la anafase II las cromátidas hermanas se separan  

 

 

Juegos y actividades de repaso partes de la célula

 

http://www.dibujosparapintar.com/juegos_ed_nat_partes_celula_animal.html

http://ares.cnice.mec.es/ciengehi/b/01/animaciones/a_fb12_02.html

http://www.educaplus.org/play-16-C%C3%A9lula-animal.html

http://www.cerebriti.com/juegos-de-ciencias/organulos-de-las-celulas-procariotas-y-eucariotas-

http://quintoalameda.blogspot.com/2011/07/actividades-sobre-la-celula.html

www.daypo.com/partes-celula.html

quizlet.com/9973161/partes-y-funciones-de-la-celula-animal-flash-cards/

www.areaciencias.com/preguntas-celulas.htm

www.educaplay.com/es/coleccion/3486/1/la_celula.htm

 

 

 


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