2. Nivel celular

LA TEORÍA CELULAR

La teoría celular afirma que la célula es la unidad morfológica y funcional de los seres vivos.
Contiene cuatro conceptos principales:
  1. Todos los seres vivos están formados por células.

  2. La célula realiza las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción).

  3. Toda célula procede de otra llamada progenitora.

  4. Toda célula posee toda la información genética del organismo del que forma parte y es capaz de transmitirla a su descendencia.

TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR: CÉLULA PROCARIOTA Y CÉLULA EUCARIOTA

Todas las células, independientemente de su forma, tamaño y función, presentan una serie de características comunes:

  • Todas las células presentan una envuelta, la membrana, que las aísla del exterior.

  • Todas las células poseen un medio interno, el citoplasma, en el que se produce el intercambio de materia y energía.

  • Todas las células poseen un metabolismo, es decir, realizan una serie de reacciones químicas que les permiten vivir.

  • Todas las células poseen material genético.

La forma de las células es muy variable. Se considera que la forma primitiva es la esférica que es la que presentan la mayoría de las células libres. No obstante debido a presiones entre ellas, o a adaptaciones en su función, pueden adoptar diferentes hábitos. Por ejemplo, las células musculares son alargadas, la del tejido óseo estrelladas, etc. Se puede generalizar, por tanto, que la forma de la célula está estrechamente relacionada con la función que realiza.

El tamaño celular varía también bastante, en general, las células son microscópicas, entre 1 y 20 micras. Entre las células de menor tamaño se encuentran las de algunas bacterias (0,2 micras) y entre las de mayor tamaño se pueden citar algunas que son observables a simple vista, como las células del tejido muscular.

Según el grado de complejidad estructural se consideran dos tipos de organización celular: Procariota (más simple) y Eucariota (más compleja).

Las diferencias básicas entre unas y otras son:

  • Las células procariotas son mucho más pequeñas y de organización celular más simple que las eucariotas.

  • Las células procariotas no presentan membrana nuclear (núcleo), las eucariotas sí.

  • Las células procariotas no presentan orgánulos (a excepción de los ribosomas), por lo que las reacciones metabólicas ocurren directamente en el citoplasma. Las células eucariotas realizan los distintos procesos metabólicos en orgánulos especializados. Por ejemplo, la respiración celular en la mitocondria, la fotosíntesis en los cloroplastos, la digestión celular en los lisosomas...
Tipos celulares
Procariotas
Eucariotas
 Bacteriana
Bacteria

Animal
Célula animal
Vegetal

Célula vegetal
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de LadyofHats bajo Dominio Público

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LA CÉLULA EUCARIOTA

Componente / Orgánulo Función principal Estructura Organismos
Membrana plasmática
Aísla a la célula del exterior, la protege y permite el intercambio de sustancias.
Modelo de bicapa fosfolipídica, con lípidos anfipáticos y proteínas intercaladas o adosadas. Todos.
Pared celular
Protege y da rigidez a la célula.
En las plantas, compuesta principalmente de glucosa, con tres capas: lámina media, membrana primaria y membrana secundaria. Bacterias, hongos, algas y plantas.
Citoplasma
Espacio que contiene a los orgánulos y donde se realizan muchas de las reacciones celulares. El citoesqueleto interviene en el transporte de sustancias, organización y división celular.
Formado por un medio acuoso (hialoplasma o citosol) y, en eucariotas, un conjunto de fibras y túbulos proteicos denominados citoesqueleto. Todos.
Núcleo
Contiene y protege el ADN de la célula.
Envoltura nuclear de doble membrana con poros rodea el nucleoplasma donde está la cromatina. Suele aparecer un nucléolo. Eucariotas.
Ribosomas
Montaje de proteínas a partir de la información transmitida por el ARN. Además de en el citoplasmas, pueden verse dentro de mitocondrias y cloroplastos. Estructuras pequeñas redondeadas formadas por dos subunidades con ARNr y proteínas en proporciones similares. Todos.
Retículo endoplásmico Síntesis y embalaje de proteínas y ciertos lípidos (los empaqueta en vesículas). Complejo sistema de membranas comunicadas entre sí, con la envoltura nuclear y con la membrana plasmática. Si lleva ribosomas superficiales: RE rugoso, si no, RE liso.  Eucariotas.
Complejo o aparato de Golgi Transporte y embalaje de proteínas, recibe vesículas del retículo endoplasmático, forma glucolípidos, glucoproteínas, y las dirige a diversos destinos.
Sacos aplanados formados por sistemas de membranas apilados. Dictiosoma. Cara cis de formación y cara trans de transformación. Numerosas vesículas.
Eucariotas.
Mitocondrias
Producen energía (ATP) a partir de la combustión de la glucosa. Doble membrana con espacio intermembrana, crestas hacia el interior, matriz mitocondrial. Tienen ADN y ribosomas. Eucariotas.
Cloroplastos Realizan la fotosíntesis.
Doble membrana que rodea al estroma. Hay sacos llamados tilacoides. Contiene ADN y ribosomas. Plantas y algas.
Vacuolas
Almacenan sustancias, mantienen la turgencia celular y regulan la presión osmótica.
Sacos membranosos de gran tamaño en células vegetales.
Eucariotas, pero más relevantes en vegetales.
Centriolos
Intervienen en la división celular ayudando al movimiento cromosómico. Estructuras cilíndricas formadas por microtúbulos que va en pareja (diplosoma) y que junto a un material proteico denso que les rodea forman los centrosomas.
Animales.
La célula eucariota animal es más redondeada que la vegetal, no presenta pared celular ni cloroplastos y, aunque sí presenta vacuolas, estas suelen ser de menor tamaño.  Además tiene un orgánulo que no está presente en las células vegetales, el centrosoma

EXCEPCIÓN A LA TEORÍA CELULAR: LOS VIRUS

Los virus son formas acelulares microscópicas compuestas por un ácido nucleico rodeado por una cubierta proteica que lo protege del medio. Los virus son parásitos obligados, lo que implica que necesitan siempre células huésped vivas para multiplicarse. Al comparar los virus con otros organismos, vemos pues que las diferencias más destacables son:

  • En su estructura: no están formados por células.

  • En el tamaño: los virus tienen generalmente tamaño inferior a 200 nm, mucho más pequeños que las células.

  • En el material genético: ya que los virus nunca poseen los dos, o bien tienen ADN o bien ARN.

  • En su cubierta: la de los virus es muy simple, tan sólo contiene proteínas. El resto de organismos presentan una cubierta más compleja.

  • En su funcionamiento: carecen de metabolismo propio por lo que son parásitos obligados.

La estructura típica de un virión (que es un virus completo, tal y como puede verse fuera de las células) está constituida por ácido nucleico (ADN o ARN, nunca poseen los dos juntos y pueden ser monocatenarios o bicatenarios), una cubierta proteica, cápsida o cápsula vírica que envuelve, protege y aísla el material genético, permite el transporte del ácido nucleico hasta la célula y facilita la unión del virión a la célula. En algunos casos y por fuera de la cápsula, aparece una envoltura membranosa procedente de una de las células que ha infectado.

Los virus se pueden clasificar según varios criterios. A continuación se recogen algunos ejemplos con los principales criterios:

 

Según tipo de célula que parasitan Ácido nucleico Forma de la cápsida
Envoltura Ejemplo
Virus vegetales
ARN monocatenario
Helicoidal
No Mosaico del tabaco
Bacteriófagos o fagos
ADN bicatenario
Compleja
No Bacteriófago T4
Virus animales Todo tipo
Icosaédrica
Frecuente Gripe, SIDA...

 

Los virus, en su ciclo de reproducción o ciclo vital, necesitan fijarse a una célula, penetrar en ella, multiplicarse en su interior y por último ensamblar y liberar los viriones al exterior. Entre la penetración y la multiplicación hay una etapa de eclipse que según su duración divide al ciclo en dos tipos: 
  • El ciclo lítico, es el más habitual. En él el virus tras penetrar usa rápidamente la maquinaria celular para producir partículas víricas. Los virus que siguen este sistema de multiplicación se denominan virus virulentos.
  • El ciclo lisogénico, también llamado atemperado o avirulento. En este ciclo el virus, al penetrar en la célula hospedadora, se integra en su material genético y permanece en ella y en sus descendientes sin producir nuevas partículas víricas durante un tiempo, al cabo del cual retomará las fases del ciclo normal y pasará a multiplicarse, ensamblar viriones y liberarlos al exterior para su propagación en otras células.