Biología Celular: Componentes, Estructura y Funciones

Diferencias entre Célula Procarionte y Eucarionte

Célula Procarionte

• No tiene organelos.
• No tiene citoesqueleto.
• Tiene cápsula.
• Material genético libre en el citoplasma.
• ADN único y circular.
• Ribosomas pequeños (70S).

Célula Eucarionte

• Tiene organelos.
• Tiene citoesqueleto.
• No tiene cápsula.
• Material genético dentro del núcleo.
• ADN lineal en forma de cromosomas.
• Ribosomas grandes (80S).

Macromoléculas

Proteínas

• Cadena de aminoácidos unida por enlace peptídico.
• Monómero: aminoácido.
• Funciones:
  • Catalítica: todas las enzimas son proteínas.
  • Señalización: hormonas como las del crecimiento (mensajes de una célula a otra).
  • Receptora: receptores de hormonas.
  • Transportadora: transporta membranas.

Carbohidratos

• Polisacáridos.
• Funciones:
  • Energética: glucosa (principal fuente de energía para el cuerpo).
  • Reserva energética: en forma de glucógeno (se ubica en músculo e hígado).
  • Estructural: proteoglicanos (se ubican en la matriz extracelular, cumplen función estructural porque le dan soporte mecánico a la célula).
  • Forman parte de otras moléculas, como la pentosa en los nucleótidos.

Lípidos

• Monómero: ácido graso.
• Funciones:
  • Reserva energética: se acumulan como triglicéridos.
  • Fuente de energía: ácidos grasos.
  • Señalización: hormonas sexuales y adrenales.
  • Estructural: todas las membranas están hechas de fosfolípidos.
  • Producción de calor: grasa parda.
  • Aislante térmico: tejido adiposo subcutáneo.
  • Reserva de agua: camellos.

Ácidos Nucleicos

• Conjunto de nucleótidos.
• Función: almacenan información, como el ATP.

Componentes Estructurales de la Célula

Membrana Plasmática

Formada por una bicapa de fosfolípidos. Tiene proteínas integrales o periféricas, colesterol y carbohidratos.

Organelos

Lisosoma, aparato de Golgi, centrosoma, peroxisoma, mitocondria, núcleo, retículo endoplasmático, ribosoma, vesícula, vacuola.

Estructuras Anexas

Flagelos, cilios.

Membrana Plasmática: Estructura y Funciones

• Glucocálix: conjunto de carbohidratos presentes en la membrana plasmática.
• Funciones del Glucocálix:
  • Adhesión.
  • Funciones reguladoras.
• Funciones de la membrana plasmática:
  • Barrera: bicapa lipídica.
  • Transporte: proteínas.
  • Receptora: proteínas.
  • Catalítica: proteínas.
  • Adhesión: carbohidratos y proteínas.
  • Reguladora: colesterol.

Citoplasma

Solución coloidal (partículas de gran tamaño que se mantienen sin precipitar). Estructura: zona periférica, densa, sin organelos, relacionada con la locomoción celular (seudópodos); una zona central que es más fluida y tiene organelos. Su función es albergar a los organelos y, además, es el lugar donde ocurre la mayor parte de las reacciones químicas de la célula.

Citoesqueleto

Red tridimensional de filamentos proteicos que cruza la célula completamente. Hay 3 tipos: filamentos de actina (microfilamentos), microtúbulos y filamentos intermedios.

Funciones:

• Dar soporte mecánico a la célula.
• Determinar la organización interna de la célula.
• Transporte intracitoplasmático.
• Locomoción celular: flagelos, contracción muscular y seudópodos.
• Rol en la división celular.

Microtúbulos

Formados por una proteína llamada tubulina, que se junta formando microtúbulos. Pueden polimerizar y despolimerizar. Funciones: anclan organelos, transporte intracitoplasmático, forman cilios y flagelos, forman el huso mitótico. Estos surgen cercanos al núcleo y se distribuyen por toda la célula.

Filamentos Intermedios

Las proteínas que los forman varían de célula a célula. Son más estables, siempre tienen la misma longitud. Funciones: organización interna, forman desmosomas (unión intercelular).

Microfilamentos (Filamentos de Actina)

Formados por actina. Polimerizan y despolimerizan. Están por la periferia de la célula. Funciones: participan en la contracción muscular, formación de seudópodos y del anillo contráctil que produce la citocinesis.

Organelos Celulares

Centrosoma

Organelo de célula animal, no membranoso, formado por 2 centriolos dispuestos de forma perpendicular y material pericentriolar.

Mitocondria

Membrana mitocondrial externa (altamente permeable), membrana interna (altamente selectiva) que posee crestas mitocondriales (dentro de ellas hay complejos enzimáticos y transportadores proteicos), matriz mitocondrial, ADN mitocondrial y ribosomas mitocondriales.

Retículo Endoplasmático

Conjunto de túbulos aplanados que surgen como prolongación de la membrana nuclear externa y permanece unido a ella en su porción más cercana. La zona unida por ribosomas se llama retículo endoplasmático rugoso (RER), y la zona más lejana del núcleo, que no posee ribosomas, se llama retículo endoplasmático liso (REL). Funciones: síntesis y modificación de proteínas en el RER, síntesis de lípidos en el REL.

Lisosoma

Vesícula llena de enzimas proteolíticas (degradan proteínas) cuyo interior posee un pH ácido. Proviene del aparato de Golgi. Las enzimas proteolíticas son sintetizadas en el RER. Funciones: digestión celular; heterofagia (digieren moléculas que vienen del exterior de la célula); autofagia (se digieren moléculas que provienen del interior de la célula).

Peroxisoma

Vesículas con enzimas oxidasas y catalasas. Son sintetizadas por ribosomas que están libres en el citoplasma. Funciones: detoxificación celular, acortamiento de ácidos grasos de cadenas muy largas.

Ribosoma

Organelo no membranoso formado por 2 subunidades (mayor y menor), compuesto por ARN ribosomal más proteínas. Se forman en el nucléolo. Ejercen su función libres en el citoplasma o adheridos a la membrana del RER. Función: síntesis de proteínas (traducción) con la participación de ARNm y ARNt.

Núcleo Celular

Es el organelo más prominente de la célula eucarionte. En él se encuentra la mayor parte del material genético de la célula (la otra parte está en la mitocondria). En él ocurren dos procesos: la duplicación (copia extra de ADN) y la transcripción (copiar la información del ADN en una molécula llamada ARN). Función: albergar el material genético y preservar su integridad.

Nucleoplasma

Medio interno del núcleo. En él está la cromatina, el nucléolo, enzimas nucleares y otras moléculas.

Cromatina

Forma en cómo se organiza el material genético durante la interfase. Formada por ADN y proteínas llamadas histonas. Función: almacena la información genética.

Tipos: eucromatina, heterocromatina constitutiva y heterocromatina facultativa.

Nucléolo

Suborganelo del núcleo que no se encuentra limitado por membrana y que está compuesto por ADN ribosomal y proteínas. Tiene 3 partes: organizador nucleolar, parte fibrilar y parte granular. Función: síntesis y maduración del ribosoma.

Cromosoma

Máximo grado de condensación del ADN. Se observa durante la división celular.

Cariotipo

Conjunto de cromosomas de una especie determinada, característico de la especie. El humano tiene 46 cromosomas que se agrupan en pares (22 autosómicos y un par sexual).