Estructura y Funciones Celulares: Reproducción, Diferencias y Componentes

Teoría Celular

En 1838, Schwann enunció la teoría celular, que se resume en los siguientes aspectos:

• Todos los seres vivos están formados por una o más células.
• La célula es el ser vivo más sencillo y pequeño.
• Todas las células proceden de otras células preexistentes.
• Cada una de las células que constituyen los organismos pluricelulares presenta su propia actividad, aunque existe una coordinación entre ellas.

Diferencias entre Células Vegetales y Animales

Reproducción Celular

Mitosis

La mitosis ocurre en todas las células, excepto en las células sexuales. Las células hijas, obtenidas a partir de una célula madre, son iguales a ella e iguales entre sí. Antes de comenzar la mitosis, la información genética se duplica en las células somáticas. El proceso de la mitosis puede subdividirse en cuatro etapas:

1. Profase:

   • El material genético se condensa y se forman los cromosomas.
   • El nucléolo desaparece.
   • Los centriolos se duplican, se deslizan hasta los dos polos celulares y desde ellos aparecen unas fibras de proteínas (huso acromático).
   • La membrana nuclear desaparece.

2. Metafase:

   Los cromosomas se encuentran alineados en el plano ecuatorial de la célula.

3. Anafase:

   Las fibrillas del huso acromático se rompen por la mitad, cada media fibrilla del huso se contrae y arrastra hacia los polos a las cromátidas que llevan unidas.

4. Telofase:

   Es todo lo contrario a la profase.

   La citocinesis (división del citoplasma, mediante el cual se reparten los orgánulos celulares) se produce de dos formas:

   • Estrechamiento y separación del citoplasma (células animales).
   • Formación de una pared de separación en el citoplasma (células vegetales).

Meiosis

• Ocurre en la profase I.
• Son dos mitosis consecutivas, pero previa a la segunda, no existe duplicación del ADN, y eso implica que en las células hijas, el número de cromosomas sea la mitad, de 46 a 23.
• Se produce un intercambio de material genético entre cromosomas homólogos.
• La recombinación genética es la responsable de que las células hijas sean diferentes, aportando variabilidad genética.
• El resultado son cuatro células hijas diferentes.
• Cromosomas homólogos: es la pareja de cromosomas, uno procedente del padre y otro de la madre.

Estructura Celular

Componentes Básicos

• Membrana: Es una fina lámina que separa la célula del medio externo. No se trata de una barrera total pues, a través de ella, entran las sustancias necesarias para la nutrición de la célula (oxígeno y nutrientes) y salen los productos de desecho. Está compuesta por lípidos y proteínas.

• Material genético o ADN: Está constituido por unas moléculas que contienen la información para dirigir todas las actividades celulares y que proporciona las características propias de cada célula.

• Citoplasma: Es un líquido viscoso en el interior celular, que contiene todas las moléculas biológicas.

• Citoesqueleto celular: Es una compleja red de filamentos de proteínas que se encarga del mantenimiento de la forma celular, de la organización interna y de los movimientos, en el interior de la célula eucariota.

Sistema Vacuolar

• Ribosomas: Son responsables de la síntesis de las proteínas. Todos los ribosomas están formados por proteínas y por ARN. Pueden encontrarse dispersos por el citoplasma o adheridos al retículo endoplasmático rugoso.

• Retículo endoplasmático: Está formado por un conjunto de túbulos comunicados entre sí. Una parte del retículo (retículo endoplasmático rugoso) tiene ribosomas y se encarga de fabricar proteínas; el resto se denomina retículo endoplasmático liso, y se encarga de fabricar lípidos.

• Aparato de Golgi: Es un conjunto formado por la agrupación de sacos aplanados. Toma sustancias del retículo endoplasmático y las introduce en las vesículas para su secreción (liberar al exterior) o para renovar la membrana plasmática.

• Lisosomas: Son vesículas que contienen sustancias llamadas enzimas digestivas, capaces de digerir moléculas.

• Vacuolas: Son vesículas que acumulan diversas sustancias. Ejemplo: el agua en los vegetales.

Orgánulos Energéticos

• Mitocondrias: (contienen su propio ADN). Son orgánulos cilíndricos o alargados compuestos por una doble membrana: la externa, lisa y la interna, con una serie de repliegues, denominados crestas (en el interior). La matriz mitocondrial contiene principalmente material genético, ribosomas y enzimas. Se consideran las centrales energéticas de las células eucariotas, ya que su función consiste en la obtención de energía mediante la respiración celular. Se encuentran en todas las células eucariotas.

• Cloroplastos: (contienen su propio ADN). Son orgánulos alargados constituidos por una doble membrana (externa e interna), una serie de repliegues, los tilacoides. En el interior se encuentra la clorofila. En ellos, se produce la fotosíntesis: proceso de síntesis de energía química a partir de la energía luminosa. Solo están presentes en las células vegetales.

Orgánulos para el Movimiento

• Por medio de cilios y flagelos: El movimiento de los cilios y flagelos está dirigido por una estructura denominada centriolo.

• El núcleo: Donde se realiza el ADN o material genético. Tiene doble membrana: interna y externa.

  • Cromatina: Es un componente fundamental del núcleo, formado por el material genético disperso o difuso en células que están en reposo o en crecimiento.

  • Cromosomas: Son una forma condensada del material genético en células en división.