Explorando la Célula: Membrana, Orgánulos, Procariontes y Virus

La Célula y sus Componentes

La célula está rodeada por la membrana plasmática, compuesta por lípidos, proteínas y carbohidratos. Sus funciones son: ser una membrana permeable, dar soporte físico, permitir el desplazamiento de sustancias y participar en la endocitosis y exocitosis.

La estructura de la membrana consiste en una bicapa lipídica, formada por fosfolípidos (anfipáticos).

Sistema de Endomembranas

Constituido por: vacuolas, vesículas, retículo endoplasmático (RE), complejo de Golgi y lisosomas.

Retículo Endoplasmático (RE)

Constituye la mayor parte del sistema de endomembranas. Es una red de sacos aplanados, tubos y canales interconectados.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

Desarrollado en ciertas células como las del músculo esquelético, túbulos renales y glándulas endocrinas. Participa en la síntesis de hormonas esteroideas y en la detoxificación del hígado de diversos compuestos orgánicos.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

Presente en células eucariontes, contiene ribosomas. Sintetiza proteínas, cadenas de carbohidratos y fosfolípidos.

Aparato de Golgi

Presente en células vegetales y animales. Consiste en una serie de cisternas grandes y aplanadas. Su función es ensamblar diferentes tipos de proteínas.

Célula Procarionte

1. Carece de núcleo y orgánulos limitados por membrana.
2. Núcleo más pequeño que las eucariontas (1-10 µm).
3. Presenta variabilidad en la obtención de energía y alimentos.
4. Se encuentra en ambientes orgánicos y abióticos.
5. Son células ubiculatorias: se encuentran en todos lados, incluso más allá de la Tierra.
6. Pueden vivir en simbiosis con plantas, animales y otros seres vivos.

Simbiosis = Asociación en la que sus miembros se benefician unos de otros.

Estructura de la Célula Procarionte

Elementos Obligados

Pared celular, membrana plasmática, citoplasma, ribosomas y nucleoide o cromosoma bacteriano.

Elementos Facultativos

Cápsula, flagelo (solo en bacilos), fimbrias o pili, espora (en bacilos más peligrosos), glicocálix y plásmidos (material genético independiente).

Pared Celular

1. Su rigidez otorga forma peculiar a la bacteria (coco o bacilo).
2. Protege de los cambios de presión osmótica del medio que la rodea.
3. Participa en la división celular.
4. Permite el paso de nutrientes y agua.
5. Micoplasmas: procariontes que no tienen pared celular.
6. Está formada por peptidoglicano.
7. Según su pared, las células se pueden clasificar.

Membrana Citoplasmática

1. Formada por fosfolípidos (bicapa).
2. Lipoproteínas.
3. Liposacáridos.
4. Proteínas.
5. Su función es el transporte de sustancias (nutrientes y desechos).
6. Participa en la presión osmótica.
7. Sistema de transporte de solutos, regula el transporte de productos hacia el interior y exterior de la célula.
8. Gram +: 1 membrana.
9. Gram -: 2 membranas.
10. La pared determina si la célula es Gram + o -.

Citoplasma

1. Formado por 85% de agua.
2. Contiene ribosomas y cromosomas bacterianos.

Ribosomas

Estructura a base de ARN. El conjunto es de 70s y 2 subunidades de 50s y 30s. Cada subunidad está formada por 1, 2 o 3 moléculas grandes de ARN. Intervienen en la síntesis proteica.

Nucleoide o Cromosoma Bacteriano

1. Sin membrana nuclear.
2. Regula la síntesis proteica.
3. Contiene un filamento circular de ADN superenrollado.
4. Al lado del nucleoide se encuentran los:

Plásmido o Episoma

Cromosoma accesorio de pequeño tamaño que se replica de manera independiente al ADN bacteriano. Se relaciona con la transferencia de material genético.

Reproducción de la Célula Procarionte

Asexual, por división simple o bipartición.

Cuando la célula se va a reproducir, aumenta su membrana, pared celular y citoplasma, y multiplica sus ribosomas.

Los mesosomas aumentan el material genético (una porción a un extremo y la otra al otro) y luego la célula se divide por invaginación, para formar dos células.

Transferencia de Material Genético

Conjugación

Utiliza un pili sexual (contacto de células).

El factor F es un factor de fertilidad.

Célula que dona: F positivo.

Célula que recibe: F negativo (sin factor).

A través del pili se pasa el plásmido (material genético) y las dos células quedan iguales. La célula que recibe después queda con F positivo, para luego donar.

Transformación

El material genético del ambiente es reabsorbido por la célula al citoplasma a través de poros, luego lo lleva al genoma y se recombinan, provocando variabilidad. El material genético está libre porque otra célula lo eliminó por daño.

Transducción

Hay un vector (virus) que incorpora el material genético (ADN o ARN) a la célula. Estas se duplican, se ensamblan y se liberan, volviendo a infectar a otra bacteria.

Células procariontes: el virus se fija en ella, entra el material genético, este se replica, transcribe y traduce. Se forman proteínas virales, estas arman las partes del virus y luego se ensamblan y salen como el virus original + el de la célula (material genético), para luego infectar a otras bacterias.

Antibiosis

Antibióticos (para las bacterias):

• Actúan dañando la membrana celular y la célula muere (polimixina).
• Dañan la pared celular (penicilina y vancomicina).
• Inhiben la síntesis de proteína y de ribosomas 30s (tetraciclina y cloranfenicol).
• Inhiben la síntesis proteica y ribosomas 50s (eritromicina).
• Biosíntesis de ácido fólico (trimetoprim sulfonamidas).
• Inhiben la girasa del ADN (quinolonas).
• Inhiben la ARN polimerasa (rifampicina).

Virus

Son partículas supramoleculares en base a proteínas.

Estructuras acelulares, no son activos fuera de la célula.

En el interior celular son capaces de controlar la maquinaria metabólica, utilizada para su replicación.

No son seres vivos.

Replicación: copia del genoma.

Si se encuentra en el exterior celular se llaman viriones.

Viriones

Es la partícula vírica morfológicamente completa e infecciosa.

Presenta una estructura proteica: cápside.

Genoma.

Envoltura: presenta proteínas parecidas a la membrana plasmática.

Virus: es un genoma cubierto de proteínas.

Genoma Viral

El ADN entra a la célula y la activa.

El ARN necesita el ADN para mezclarse con el ADN de la célula.

El ARN cuenta con una enzima llamada retrotranscriptasa.

ARN → ADN

La enzima toma el ARN viral y lo transforma a ADN viral. Este último se asocia con el ADN de la célula huésped.

Los virus que tienen esta enzima se llaman retrovirus. Ejemplo: Virus VIH.

1. Tamaño y forma
2. Tamaño muy pequeño, entre 20 y 300 nm.
3. Depende del virus su forma y tamaño.

Tipos de virus:

• Virus con envoltura (proteica).
• Compleja o mixta (invade los procariontes).
• Helicoidal.
• Icosaédrica (liso o puede tener estructuras proteicas).

Dentro de los icosaédricos están los virus desnudos y envueltos. Su función es el reconocimiento de la célula huésped. Posee capa de lípidos. Cualquiera de los dos afecta a la célula animal.