Unidad 3: La base celular de la vida

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3.1: Células animales
La célula animal idealizada contiene muchas estructuras.
3.2: Membranas celulares
Una característica universal de todas las células es una membrana limitante externa llamada membrana plasmática. Además, todas las células eucariotas contienen elaborados sistemas de membranas internas que establecen varios compartimentos encerrados en la membrana dentro de la célula. Las membranas celulares se construyen a partir de lípidos y proteínas.
3.3: El Núcleo
El núcleo es el sello distintivo de las células eucariotas; el término mismo eucariota significa tener un “núcleo verdadero”.
3.4: Ribosomas
Los ribosomas son las máquinas sintetizadoras de proteínas de la célula. Traducen la información codificada en el ARN mensajero (ARNm) en un polipéptido.
3.5: Retículo endoplásmico
El retículo endoplásmico (ER) es un sistema de sacos y túbulos encerrados en la membrana en la célula. Sus lúmenes probablemente están todos interconectados, y sus membranas son continuas con la membrana externa de la envoltura nuclear. Todos los materiales dentro del sistema están separados del citosol por una membrana.
3.6: Aparato de Golgi
El aparato de Golgi es una estructura celular dedicada principalmente al procesamiento de las proteínas sintetizadas en el retículo endoplásmico (ER). Algunas de estas eventualmente terminarán como proteínas integrales de membrana incrustadas en la membrana plasmática. Otras proteínas que se mueven a través del Golgi terminarán en lisosomas o serán secretadas por exocitosis (e.g., enzimas digestivas).
3.7: Centrosomas y Centriolos
Los centriolos se construyen a partir de una matriz cilíndrica de 9 microtúbulos, cada uno de los cuales tiene unidos a él 2 microtúbulos parciales. Los centriolos son una característica clave de las células eucariotas y presumiblemente surgieron con los primeros eucariotas.
3.8: Lisosomas y Peroxisomas
Los lisosomas son cuerpos aproximadamente esféricos encerrados por una sola membrana. Son fabricados por el aparato de Golgi y contienen más de 50 tipos diferentes de enzimas hidrolíticas incluyendo proteasas, lipasas, nucleasas y polisacaridasas. El pH dentro del lisosoma es aproximadamente pH 5, sustancialmente menor que el del citosol (~pH 7.2). Todas las enzimas en el lisosoma funcionan mejor a un pH ácido.
3.9: Cinesia de Proteína
Todas las proteínas son sintetizadas por ribosomas utilizando la información codificada en moléculas de ARN mensajero (ARNm). Este proceso se llama traducción y se describe en Traducción de genes: ARN -> Proteína. Nuestra tarea aquí es explorar las formas en que estas proteínas son entregadas a sus destinos adecuados.
3.10: El Proteasoma
Los lisosomas y proteasomas son dos dispositivos intracelulares principales en los que se descomponen las proteínas dañadas o innecesarias. La degradación de proteínas es tan esencial para la célula como la síntesis de proteínas. Por ejemplo, para suministrar aminoácidos para la síntesis de proteínas frescas, para eliminar el exceso de enzimas, y para eliminar los factores de transcripción que ya no son necesarios.
3.11: El citoesqueleto
El citoesqueleto está formado por tres tipos de filamentos proteicos: filamentos de actina (también llamados microfilamentos), filamentos intermedios y microtúbulos. Las células contienen elaboradas matrices de fibras proteicas que cumplen funciones tales como establecer la forma celular, proporcionar resistencia mecánica y locomoción. Estas fibras participan en la separación cromosómica en la mitosis y meiosis y en el transporte intracelular de orgánulos.
3.12: Cilios
Estos apéndices tipo látigo se extienden desde la superficie de muchos tipos de células eucariotas. Si hay muchos de ellos, se les llama cilios. Si sólo uno, o unos pocos, son flagelos. Los flagelos también tienden a ser más largos que los cilios, pero por lo demás son similares en construcción.
3.13: Tejidos Animales
Las células contienen elaboradas matrices de fibras proteicas que cumplen funciones tales como establecer la forma celular, proporcionar resistencia mecánica y locomoción. Estas fibras participan en la separación cromosómica en la mitosis y meiosis y en el transporte intracelular de orgánulos.
3.14: Tejido Adiposo
Dos tipos de tejido adiposo se encuentran en los mamíferos: tejido adiposo blanco (WAT) y tejido adiposo marrón (BAT). El tejido adiposo blanco es el más común y es la grasa que tantos de nosotros nos quejamos de adquirir. El tejido adiposo marrón está presente en pequeños mamíferos (por ejemplo, ratones) y en humanos recién nacidos. La mayor parte desaparece en humanos adultos.Las células en ambos tipos de grasa se llaman adipocitos aunque difieren en origen, estructura y función en los dos tipos de tejido.
3.15: Uniones entre celdas
En muchos tejidos animales (por ejemplo, tejido conectivo), cada célula está separada de la siguiente por un recubrimiento extracelular o matriz. Sin embargo, en algunos tejidos (por ejemplo, epitelios), las membranas plasmáticas de las células adyacentes se presionan juntas. Cuatro tipos de uniones ocurren en vertebrados: Uniones estrechas Uniones adherentes Uniones de brecha Desmosomas En muchos tejidos vegetales, resulta que la membrana plasmática de cada célula es continua con la de las células adyacentes.
3.16: Células vegetales
Las células vegetales son eucariotas y tienen muchas de las estructuras que se encuentran en las células animales. Las células vegetales difieren de las células animales ya que carecen de centioles y filamentos intermedios; tampoco tienen plastidios y una pared celular y grandes vacuolas.
3.17: Cloroplastos
El cloroplasto se compone de 3 tipos de membrana: Una membrana externa lisa que es libremente permeable a las moléculas. Una membrana interna lisa que contiene muchos transportadores: proteínas integrales de membrana que regulan el paso en una salida del cloroplasto de pequeñas moléculas como azúcares proteínas sintetizadas en el citoplasma de la célula pero utilizadas dentro del cloroplasto Un sistema de membranas tilacoides
3.18: Clorofilas y Carotenoides
Dos tipos de clorofila se encuentran en las plantas y las algas verdes: la clorofila a y la clorofila b.
3.19: Tejidos Vegetales
Una planta vascular madura (cualquier planta que no sean musgos y hepáticas), contiene varios tipos de células diferenciadas. Estos se agrupan en tejidos. Algunos tejidos contienen solo un tipo de célula. Otros constan de varias celdas.
3.20: Apoptosis
La apoptosis es un proceso de muerte celular programada que ocurre en organismos multicelulares. Hay dos formas en que las células mueren: Son asesinadas por agentes lesivos o son inducidas a suicidarse.
3.21: Colágenos
Los colágenos son glicoproteínas extracelulares insolubles que se encuentran en todos los animales. Son las proteínas más abundantes en el cuerpo humano y son componentes estructurales esenciales de todos los tejidos conectivos como cartílago, hueso, tendones, ligamentos, fascia, piel. La gelatina es colágeno solubilizado. Se han encontrado 29 tipos de colágenos en humanos.
3.22: Cromatóforos
Los cromatóforos son células de forma irregular que contienen pigmento. Si el pigmento es melanina, se les llama melanóforos. Los cromatóforos son comunes en crustáceos, moluscos cefalópodos, lagartos y anfibios, y algunos peces.
3.23: Difusión, Transporte Activo y Canales de Membrana
Todas las células adquieren las moléculas e iones que necesitan de su fluido extracelular circundante (ECF). Hay un tráfico incesante de moléculas e iones dentro y fuera de la célula a través de su membrana plasmática (Ejemplos: iones glucosa, sodio y calcio). En las células eucariotas, también hay transporte dentro y fuera de los compartimentos intracelulares acotados a la membrana, como el núcleo, el retículo endoplásmico y las mitocondrias.
3.24: Endocitosis
En la endocitosis, la célula envuelve parte de su fluido extracelular (ECF) incluyendo material disuelto o suspendido en él. Una porción de la membrana plasmática se invagina, se recubre con moléculas de la proteína clatrina y se pellizca formando una vesícula unida a la membrana llamada endosoma.
3.25: Exocitosis
La exocitosis es la inversa de la endocitosis y eso es igual de bien. En 30 minutos una célula activa como un macrófago puede endocitosar una cantidad de membrana plasmática igual a su membrana plasmática completa. Por lo que la célula debe tener un mecanismo para restaurar la cantidad normal de membrana plasmática. La exocitosis es ese mecanismo.

Miniatura: Diagrama de una célula procariota típica. (Dominio público; LadyOFHats).