Conceptos Fundamentales de Biología Celular: Virus, Células y Metabolismo

Virus: Fundamentos y Ciclos Virales

Los virus son seres ultramicroscópicos, a menudo en forma de cristales orgánicos, con capacidad infectiva. No poseen la capacidad de reproducirse por sí mismos; necesitan de un huésped para replicarse, por lo cual son llamados parásitos intracelulares obligados.

Características de los Virus

• Son ultramicroscópicos: Su tamaño varía entre 20 y 300 nm.
• Poseen estructura simple: Están formados por proteínas y ácido nucleico.
• No tienen metabolismo propio: Carecen de sistema enzimático o, en algunos casos, poseen enzimas rudimentarias e inactivas.
• Son parásitos obligados: Requieren necesariamente de una célula huésped para replicarse dentro de ella.
• Se cristalizan: Cuando la célula infectada "estalla" debido a la superpoblación de nuevos virus, muchos continúan su próxima infección. Sin embargo, otros, al no encontrar una célula huésped, cambian de forma, adoptando un aspecto de cristal orgánico.
• Son muy sensibles: Se inactivan y desestabilizan rápidamente con el calor, alcohol, detergentes, pH extremos, etc.
• Son altamente mutables: El material genético de los virus, como el de cualquier organismo, está sujeto a cambios o modificaciones inducidas o al azar.

Estructura Viral

• Ácido Nucleico: El material genético está constituido por un solo tipo de ácido nucleico, ARN o ADN. Puede ser monocatenario o bicatenario, circular o lineal. Es el que confiere el carácter infeccioso al virus.
• Cápside: Es una cubierta proteica formada por subunidades llamadas capsómeros. La unión de los capsómeros origina tres tipos principales de cápside:
  • Icosaédrica
  • Helicoidal
  • Compleja

Ciclos Virales

• Ciclo Lítico: Este mecanismo requiere de una célula hospedera que le facilite materia y energía al virus para sintetizar sus nuevos ácidos nucleicos y capsómeros. Presenta 5 fases:
  1. Fijación
  2. Penetración
  3. Biosíntesis
  4. Maduración
  5. Liberación
• Ciclo Lisogénico: Proceso en el cual el ácido nucleico viral no usurpa las funciones de la célula huésped en los procesos sintéticos, sino que se integra como parte de su cromosoma.

La Célula Eucariota: Estructura y Funciones

Estructura General de la Célula Eucariota

• Membrana Celular
• Citoplasma
• Mitocondrias
• Retículo Endoplasmático
• Complejo de Golgi
• Núcleo Celular

Componentes Principales de la Célula Eucariota

Membrana Celular

Estructura elástica, incolora y delgada, constituida por una bicapa lipídica ininterrumpida con proteínas (periféricas e integrales) y carbohidratos.

Funciones:

• Regula el intercambio de sustancias entre la célula y el medio.
• Permeabilidad selectiva: Incluye procesos como la Endocitosis y la Exocitosis.
• El transporte de sustancias a través de la membrana puede ser:
  • Pasivo: Sin gasto de energía (ej. Ósmosis, Diálisis y Difusión).
  • Activo: Con gasto de energía (ej. Bomba de Sodio y Potasio).

Citoplasma

Sistema coloidal, semilíquido, transparente y homogéneo. Químicamente es una sustancia compleja y se divide en:

• Ectoplasma: Porción externa hialina.
• Endoplasma: Porción interna densa con organelos celulares.

Retículo Endoplasmático

Sistema de túbulos y sacos comunicantes entre el núcleo y la membrana celular.

Tipos:

• Rugoso (RER): Con ribosomas, implicado en la síntesis de proteínas.
• Liso (REL): Sin ribosomas, implicado en la detoxificación celular y síntesis de lípidos.

Complejo de Golgi

Grupo de sacos aplanados (cisternas), con superficie lisa.

Función: Modificación, empaquetamiento y secreción de sustancias celulares.

Organelos con Membrana

• Mitocondrias: Organelos de forma esférica a alargada, de tamaño y número variable. Presentan doble membrana: una externa lisa y otra interna con pliegues (crestas mitocondriales). Pueden autoduplicarse. Su función principal es producir ATP mediante la respiración aeróbica.
• Plastos: Organelos redondeados u ovalados, que sintetizan y almacenan carbohidratos. Según el pigmento y función, se clasifican en:
  • Cloroplastos: Contienen el pigmento clorofila, nucleoproteínas y otras sustancias. Realizan la fotosíntesis.
  • Cromoplastos: Contienen pigmentos carotenoides, responsables de los colores en flores, frutos y raíces.
  • Leucoplastos: Plastidios incoloros que almacenan sustancias de reserva, como el almidón (amiloplastos).
• Lisosomas: Organelos de forma variable que contienen enzimas digestivas. Su función es la digestión intracelular.
• Vacuolas: Vesículas llenas de jugo celular, limitadas por una membrana llamada tonoplasto.

Organelos sin Membrana

• Ribosomas: Carecen de membrana. Su función principal es la síntesis de proteínas.
• Centríolo: Pequeños cuerpos cilíndricos localizados cerca del núcleo. Su función principal es participar en la división celular.

Núcleo Celular

Organelo generalmente esférico y de posición central.

Estructura:

• Carioteca (envoltura nuclear)
• Nucleoplasma
• Cromatina
• Nucléolo

La Célula Procariota: Características Esenciales

La célula procariota es una célula sencilla y primitiva que carece de núcleo definido y presenta escasos organelos membranosos.

Clasificación:

• Bacterias
• Micoplasmas
• Rickettsias
• Cianobacterias (algas verde-azules)

Metabolismo Celular: Anabolismo y Catabolismo

El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas de óxido-reducción que se llevan a cabo en el interior de las células de todo ser vivo.

Fases:

• Anabolismo: Procesos de síntesis que utilizan energía. Ejemplo: Fotosíntesis.
• Catabolismo: Procesos de degradación que liberan energía. Ejemplo: Glucólisis.