TAREA 1 UNIDAD 3

1. Ubique cronológicamente las aportaciones a la Teoría Celular
2. Defina con sus palabras el término Célula e identifique los métodos e instrumentos para el estudio de ella
3. Enuncie los postulados de la teoría celular.
4. Establezca las diferencias entre células procariontes y eucariontes y de ejemplos de diferentes clases de células.
5. Explique los modelos de membrana celular, y los tipos de transporte que se realizan a través de la misma; y describa la función de la pared celular en las células que la presenten.
6. Identifique los componentes estructurales del núcleo y explique sus funciones
7. Describa la estructura de los ribosomas y sus funciones
8. Establezca las diferencias estructurales y funcionales de los dos tipos de Retículo endoplásmico
9. Describa la estructura e importancia del Aparato de Golgi
10.Explique la estructura y forma de transformación de energía realizada en la mitocondria y el cloroplasto (respiración celular y fotosíntesis)
11.Describa la estructura y función de las Vacuolas
12.Describa la estructura y función de lisosomas
13.Describa la estructura y función del centríolo y los componentes del citoesqueleto.

Cloroplastos y Mitocondrias

Cada célula tiene una gran necesidad de energía para fabricar materiales, tomar cosas del medio y eliminar otras, así como para moverse y reproducirse, por lo que cuenta con estructuras que le proporcionan toda la energía para vivir.
Estas estructuras son los CLOROPLASTOS (en células vegetales) ... ... y las MITOCONDRIAS tanto en células animales como en células vegetales

Cloroplastos y mitocondrias son parecidos en muchos aspectos. Ambos generalmente son alargados, de 1 a 5 micras o micrómetros de longitud y están rodeados por una doble membrana.
Ambos tienen enzimas que sintetizan ATP, aunque los sistemas sean utilizados de diferente manera.
Finalmente los dos tienen muchas características, incluido su propio ADN, remanente de su probable evolución de los organismos de vida libre.
Sin embargo, también hay muchas diferencias que corresponden a la gran cantidad de funciones que desarrollan en las células.

Los cloroplastos captan la energía de la luz solar durante la fotosíntesis y la almacenan en un carbohidrato, mientras que las mitocondrias convierten la energía de la luz en ATP para su uso en la célula (respiración celular).
Los cloroplastos sólo se encuentran en los vegetales y en algunos protistas, en especial las algas unicelulares. Los cloroplastos están rodeados por dos membranas; la interna contiene un material semifluido llamado estroma, dentro del cual están las pilas interconectadas de sacos membranosos vacíos. Los sacos individuales reciben el nombre de tilacoides, y a una pila de sacos se la denomina grana.
Las membranas tilacoides contienen un pigmento verde, la clorofila (que da a la planta su color verde), así como otras moléculas pigmentadas. Durante la fotosíntesis, la clorofila capta la energía de la luz solar y la transfiere a otras moléculas de las membranas tilacoides, las cuales a su vez transfieren la energía al ATP y a otras moléculas portadoras de energía las cuales se difunden dentro del estroma, en el que su energía es utilizada para la síntesis de glucosa a partir de bióxido de carbono y agua.

Las mitocondrias producen ATP mediante la utilización de la energía almacenada en las moléculas alimenticias.
Las mitocondrias reciben el nombre de “centrales eléctricas de las células”, ya que liberan energía a partir de una molécula alimenticia. El desdoblamiento se inicia en el citosol, pero éste carece de las enzimas necesarias para utilizar el oxígeno y desdoblar los alimentos. Este metabolismo anaeróbico (sin oxígeno) no convierte mucha de la energía de los alimentos a ATP.
Las mitocondrias son los únicos sitios dentro de una célula, en los que el oxígeno puede utilizarse en el desdoblamiento de los alimentos. Las reacciones del metabolismo aeróbico son mucho más eficaces en la generación de energía que las reacciones anaeróbicas; se genera de 18 a 19 veces más ATP por medio del metabolismo aeróbico, en las mitocondrias, que mediante el metabolismo anaeróbico en el citosol.

Las mitocondrias son sacos tubulares, ovalados o redondos que tienen un par de membranas; la externa es lisa y la interna se dobla y forma pliegues profundos, llamados crestas. Como resultado, las membranas mitocondriales incluyen dos espacios llenos de líquido, el compartimiento intermembranoso entre las membrana externa e interna y la matriz o compartimiento interno, por dentro de la membrana interna.
Algunas de las reacciones del metabolismo alimenticio ocurren en la matriz líquida contenida dentro de la membrana interna, mientras que el resto se efectúa por una serie de enzimas adheridas a las membranas de las crestas.

Vacuolas

Las vacuolas realizan muchas funciones, incluidas las de soporte y eliminación de alimentos y desechos; están rodeadas por una membrana única. Las células eucarióticas contienen varios tipos de vacuolas, tanto temporales como permanentes, que realizan una gran variedad de funciones.
La vacuola central de muchas células vegetales da soporte a la célula y también sirve como sitio de almacenamiento para desechos metabólicos.
Otras vacuolas almacenan alimentos o ayudan a la célula a eliminar el exceso de agua que se difunde a su interior.

Lisosomas

Funcionan como el sistema digestivo de la célula. Algunas proteínas fabricadas en el RE y enviadas al Golgi son enzimas digestivas intracelulares que pueden desbaratar proteínas, grasas y carbohidratos en sus subunidades componentes.
En el Golgi, dichas enzimas son empacadas en vesículas membranosas llamadas lisosomas (“cuerpos separadores”). La principal función de los lisosomas es digerir las partículas alimenticias, que van desde proteínas individuales hasta microorganismos complejos.
Muchas células “comen” mediante fagocitosis; esto es, rodeando partículas extracelulares con extensiones de la membrana plasmática. Las partículas alimenticias se mueven entonces dentro del citoplasma, dentro de sacos membranosos que reciben el nombre de vacuolas alimenticias.
Los lisosomas reconocen estas vacuolas alimenticias y se fusionan con ellas. El contenido de las dos vesículas se mezcla y las enzimas lisosómicas digieren los alimentos convirtiéndolos en aminoácidos, monosacáridos, ácidos grasos y otras moléculas pequeñas que difunden fuera del lisosoma hacia el citosol para nutrir la célula.

Complejo de Golgi

El complejo de Golgi, también conocido como aparato de Golgi, tiene morfología característica que consiste en cisternas aplanadas, discoides con rebordes amplios relacionados con vesículas emergentes. Realiza funciones específicas, tales como la distribución de proteínas y lípidos que reciben del retículo endoplásmico, algunas de estas proteínas son enzimas que serán enviadas a los lisosomas. Transforma las proteínas y los residuos de carbohidratos para formar glucoproteínas presentes en la superficie externa de la membrana de muchas células.

Retículo Endoplásmico

El retículo endoplásmico es un organelo que se distribuye a través del citoplasma, desde la membrana nuclear hasta la membrana plasmática. Se observan dos tipos de retículos endoplásmicos; el rugoso (RER) y el liso (REL), que se diferencian entre sí por los siguientes aspectos:
1.- Porque el RER presenta ribosomas adheridos a sus membranas y el REL no las tiene.
2. El RER es un conjunto de canales con forma de cisternas en cuyas paredes membranosas se realiza la síntesis de proteínas con la intervención de los ribosomas (ARNr), el ARN mensajero y el ARN de transferencia.
3. A medida que el RER se aleja de la membrana nuclear externa y se distribuye en el citoplasma, hay una zona de transición donde cambia de forma (canales y cisternas) y se observan los retículos con tubos anastomosados (unidos) entre sí y cuyas paredes membranosas carecen de ribosomas.
4. Como consecuencia desarrollan funciones diferentes.
En el retículo endoplásmico liso se sintetizan algunos fosfolípidos, hormonas esteroides y ácidos grasos. Mientras que en el retículo endoplásmico rugoso se realiza la síntesis proteica y la maduración de las proteínas de exportación y las que se transportan a otros organelos celulares.
Las células tienen cantidades distintas de REL o RER según sus actividades. Por ejemplo, las células que secretan gran cantidad de proteínas tienen una gran actividad de RER.

Funciones de la membrana

La membrana celular cumple varias funciones:
a) delimita y protege las células;
b) es una barrera selectivamente permeable, ya que impide el libre intercambio de materiales de un lado a otro, pero al mismo tiempo proporcionan el medio para comunicar un espacio con otro;
c) permite el paso o transporte de solutos de un lado a otro de la célula, pues regula el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula siguiendo un gradiente de concentración;

d) poseen receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana recibir señales y responder de manera específica, por ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas como el inicio de la división celular, la elaboración de más glucógeno, movimiento celular, liberación de calcio de las reservas internas, etc.

Transporte de sustancias a través de las membranas celulares
El transporte celular es un mecanismo mediante el cual entran sustancias que la célula necesita y salen de ella las sustancias de desecho y también productos útiles. Existen dos tipos de transporte: pasivo y activo.
El transporte pasivo es el que se lleva a cabo sin gasto de energía por parte de la célula, como la difusión simple (únicamente de gases) y la ósmosis; todos ellos a favor de un gradiente de concentración.
El transporte activo es el que necesita energía celular para realizarse, pues es en contra de un gradiente de concentración.
La difusión es el paso de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a otra de menor concentración, es decir, a favor de un gradiente de concentración. Un gradiente es la medida de la diferencia de concentraciones de una sustancia dada en dos regiones diferentes. En la difusión las moléculas se seguirán moviendo hasta que se alcance un equilibrio dinámico. La ósmosis es el paso del agua a través de una membrana semipermeable de una región de mayor concentración de agua (solución hipotónica) a otra de menor concentración de agua (solución hipertónica); es decir, es la difusión del agua. En las células vivas el agua entra y sale de la célula por ósmosis. Una célula mantiene su forma cuando la concentración en el interior es igual a la concentración en el exterior de la célula (isotónica).
El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana celular contra un gradiente de concentración, es decir, desde una zona de baja concentración a otra de alta concentración con el consecuente gasto de energía. Los ejemplos típicos son las bombas de sodio-potasio, la fagocitosis y la pinocitosis.

Pinocitosis.

En la pinocitosis (el equivalente al “beber” celular) la célula engulle fluido extracelular, incluyendo moléculas como azúcar y proteínas. Estos materiales entran a la célula dentro de una vesícula, aunque no se mezclan con el citoplasma. Las células epiteliales en los capilares, usan la pinocitosis para tomar la porción líquida de la sangre en la superficie capilar. Las vesículas resultantes viajan a través de las células capilares y liberan su contenido al tejido alrededor, mientras los glóbulos rojos permanecen en la sangre.

Fagocitosis.

En la fagocitosis (el equivalente a comer celular), la célula engulle deshechos, bacterias u otros objetos grandes. La fagocitosis se lleva a cabo en células especializadas llamadas fagocitos, donde se incluyen los macrófagos, neutrófilos y otros glóbulos blancos de la sangre. La invaginación produce una vesícula llamada fagosoma, las cual usualmente se fusiona con uno o más lisosomas conteniendo enzimas hidrolíticas. Los materiales en el fagosoma son rotos por estas enzimas y degradados.