La membrana externa que rodea a cada célula
(membrana plasmática) y las membranas que envuelven
a las organelas celulares tienen una estructura
común formada por una doble capa de lípidos
que contiene proteínas
especializadas, asociadas a su vez a azúcares de
superficie. Esta estructura trilaminar (dos líneas
densas delgadas -capa interna y capa externa- y una zona
más clara entre ellas), conocida como modelo del mosaico
fluido no se ve con el microscopio
óptico pero sí mediante el microscopio
electrónico.
Las principales funciones de la
membrana plasmática de la célula
son:
- confiere a la
célula su individualidad, al separarla de su
entorno - constituye una barrera con permeabilidad muy
selectiva, controlando el intercambio de sustancias - controla el flujo de información entre las células
y su entorno - proporciona el medio apropiado para el funcionamiento
de las proteínas de membrana
Lípidos
Cada
tipo de lípido de membrana posee una cabeza polar
superficial (hidrofílica) y dos cadenas de ácidos
grasos orientadas hacia el interior de la membrana
(hidrofóbicas), por lo que se dice que esa molécula
es anfipática.
Los principales lípidos
son:
- fosfolípidos, representan en torno al 50%
del componente lipídico (fosfatidilcolina,
esfingomielina, fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina). Las
débiles fuerzas que unen entre sí a la bicapa
permiten a las moléculas de fosfolípidos moverse
con cierta libertad en
el seno de cada capa, lo que confiere una gran movilidad a la
membrana; se disponen rodeando a cierto tipo de
proteínas de membrana; de hecho, algunas de esas
proteínas necesitan estar asociadas a
fosfolípidos específicos - colesterol, hace que la membrana sea menos
fluida, pero mecánicamente más
estable - glucolípidos, sólo se encuentran
en la cara externa de la membrana celular, con los
azúcares expuestos hacia el espacio
extracelular
ProteínasLas proteínas pueden formar parte de
esa bicapa en forma de proteínas integrales, que
atraviesan todo su espesor, o en forma de proteínas
periféricas, unidas a la superficie
citoplasmática de la bicapa. Algunas de las
intrínsecas atraviesan todo el espesor de la membrana
(proteínas
transmembranosas) y quedan expuestas en las dos superficies;
otras proteínas no están fijas y "flotan" en el
espesor de la membrana, como icebergs en un mar de
lípidos. Aunque los diferentes tipos de proteínas
que pueden encontrarse dependen del tipo celular de que se trate,
en general tienen unas funciones
comunes:
- fijan los filamentos del citoesqueleto a la membrana
celular - fijan las células
a la matriz
extracelular - forman canales iónicos que facilitan el paso
de iones y moléculas específicas a través
de la membrana - actúan como receptores en los procesos de
comunicación entre
células - poseen actividades enzimáticas
específicas - reconocen, por medio de receptores, a
antígenos y células extrañas
Azúcares
Por último, los
azúcares se encuentran en su mayor parte limitados a la
superficie de la membrana celular, formando el glucocáliz. Se
puede poner en evidencia mediante microscopio electrónico,
en forma de una capa blanca por fuera de la membrana celular,
formada por azúcares unidos a las proteínas de esa
membrana, a los fosfolípidos de la cara externa, o a
ambos. Sus principales funciones son:
- proteger la superficie celular contra la
interacción de otras proteínas extrañas o
lesiones físicas o químicas - papel en el reconocimiento celular, y en los procesos de
rechazos de injertos y transplantes - participa en los procesos de coagulación de la
sangre y en las
reacciones inflamatorias, entre otras. - fecundación: los espermatozoides distinguen
los óvulos de la propia especie de los de especies
diferentes
El núcleo es un orgánulo característico de las células
eucariotas. El material genético de la célula se
encuentra dentro del núcleo en forma de
cromatina.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú
superior
El nucleo dirige las actividades de la célula y
en él tienen lugar procesos tan importantes como la
autoduplicación
del ADN o replicación, antes de
comenzar la división
celular, y la transcripción
o producción de los distintos tipos de ARN,
que servirán para la síntesis
de proteínas.
El núcleo cambia de aspecto durante el
ciclo
celular y llega a desaparecer como tal. Por ello
se describe el núcleo en interfase durante el cual
se puede apreciar las siguientes partes en su estructura:
- envoltura
nuclear: formada por dos membranas
concéntricas perforadas por poros nucleares. A través de
éstos se produce el transporte
de moléculas entre el núcleo y el
citoplasma. - el nucleoplasma,
que es el medio interno del núcleo donde se encuentran
el resto de los componentes nucleares. - nucléolo,
o nucléolos que son masas densas y esféricas,
formados por dos zonas: una fibrilar y otra
granular. La fibrilar es interna y contiene
ADN,
la granular rodea a la anterior y contiene ARN y
proteínas. - la cromatina,
constituida por ADN y
proteinas, aparece durante la interfase; pero cuando la
célula entra en división la cromatina se organiza
en estructuras
individuales que son los cromosomas.
Un cromosoma es una molécula de ADN muy larga que
contiene una serie de genes. Un cromosoma metafásico
está formado por dos cromátidas
idénticas en sentido longitudinal. En cada una de ellas
hay un nucleofilamento de ADN replegado idéntico en ambas
cromátidas.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Están unidas a través del
centrómero. En las cromátidas se aprecia
también un cinetócoro, centro organizador de
microtúbulos, que se forman durante la
mitosis
y que ayudan a unir los cromosomas con el
huso mitótico.
Por lo tanto podemos decir que
cromatina y cromosomas es lo mismo, y el cromosoma
sería un paquete de cromatina muy
Compacto
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
. Como puede verse en estos últimos dibujos, en
una secuencia que va desde el ADN hasta el cromosoma.
-El número 1 corresponde a la
molécula de ADN,
-En el número 2 , vemos el ADN unido a
proteínas globulares, formando una estructura denominada
"collar de perlas", formado por la repetición de
unas unidades que son los "nucleosomas", que
corresponderían a cada perla del collar.
-En el número 3 se pasa a una estructura
de orden superior formando un "solenoide".
En el número 4, se consigue aumentar el
empaquetamiento, formando la fibra de cromatina, nuevos
"bucles".
En el número 5, llegamos al grado de mayor
espiralización y compactación, formando un denso
paquete de cromatina, que es en realidad, un
cromosoma.
El total de la información genética
contenida en los cromosomas de un organismo constituye su
genoma.
La mitosis es el
proceso de
división celular por el cual se conserva la
información genética
contenida en sus cromosomas,
que pasa de esta manera a las sucesivas células a que la
mitosis va a
dar origen.
La mitosis es igualmente un verdadero proceso de
multiplicación celular que participa en el desarrollo, el
crecimiento y la regeneración del organismo.
El proceso tiene lugar por medio de una serie de
operaciones
sucesivas que se desarrollan de una manera continua, y que para
facilitar su estudio han sido separadas en varias
etapas.
PROFASE En ella se hacen
patentes un cierto número de filamentos dobles: los
cromosomas.Cada
cromosoma constituído por dos cromátidas, que se
mantienen unidas por un estrangulamiento que es el
centrómero. Cada cromátida corresponde a una larga
cadena de ADN.
Al final de la profase ha desaparecido la membrana nuclear y el
nucléolo. muy condensada
METAFASE Se inicia con la
aparición del huso, dónde se insertan los
cromosomas y se van desplazando hasta situarse en el ecuador del huso,
formando la placa metafásica o ecuatorial.
ANAFASE En ella el
centrómero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos
cromátidas. Los centrómeros emigran a lo largo de
las fibras del huso en direcciones opuestas, arrastrando cada uno
en su desplazamiento a una cromátida.
La anafase constituye la fase crucial de la mitosis,
porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la
información genética original.
TELOFASE Los dos grupos de
cromátidas, comienzan a descondensarse, se reconstruye la
membrana nuclear, alrededor de cada conjunto cromosómico,
lo cual definirá los nuevos núcleos hijos. A
continuación tiene lugar la división del
citoplasma.
La meiosis es la
división celular por la cual se obtiene células
hijas con la mitad de los juegos
cromosómicos que tenía la célula madre
pero que cuentan con información completa para todos los
rasgos estructurales y funcionales del organismo al que
pertenecen.
PROCESO DE MEIOSIS:
1.Duplicación de los cromosomas
Antes de que se produzca la primera división los
cromosomas se duplican.
2.Primera división
meiótica
Los cromosomas homólogos se separan
formándose dos células. Observa sin embargo, que
los cromosomas están duplicados, cada uno de ellos
está formado por dos cromátidas unidas por el
centrómero.
3.Segunda división
meiótica
Estamos ante un fenómeno que ya
conoces:la
mitosis. Durante esta segunda división
los cromosomas se separan en sus dos
cromátidas, dando lugar en este caso a cuatro
células haploides.
La meiosis se produce siempre que hay un proceso
de reproducción sexual.
En la célula existen dos juegos de
material genético, es decir "n" parejas de cromosomas
homólogos, uno de origen paterno y otro de origen materno.
En la Profase I, cada cromosoma se aparea con su homólogo
formando lo que se denomina una tétrada, es decir cuatro
cromátidas y dos centrómeros.
Este apareamiento es un rasgo exclusivo de la meiosis, y
tiene una trascendencia fundamental, ya que las cromátidas
no hermanas, es decir paterna y materna, pueden
entrecruzarse y romperse en los puntos de fusión
dando lugar a un intercambio y recombinación de
segmentos cromatídicos y por lo tanto de los
genes
en ellos localizados.
La meiosis ocurre mediante dos mitosis
consecutivas. La primera división es reduccional y
el resultado es la formación de dos células
hijas cada una con "n" cromosomas.
La segunda división es una división
mitótica normal y el resultado final de la segunda
división meiótica es la formación de
cuatro células hijas cada una de las cuales tiene un
núcleo con "n" cromátidas
CONSECUENCIAS DE LA MEIOSIS
Es el proceso mediante el cual se obtienen
células especializadas para intervenir en la reproducción sexual.
Reduce a la mitad el número de cromosomas, y
así al unirse las dos células sexuales, vuelve a
restablecerse el número cromosómico de la
especie.
Se produce una recombinación de la
información genética.
La meiosis origina una gran variación de gametos,
debido al entrecruzamiento de segmentos de los cromosomas
homólogos.
Esto puedes observarlo en la siguiente
animación:
El ciclo de una célula es análogo al de un
ser vivo,"nace" mediante la división de una célula
progenitora, crece, y se reproduce. Todo este proceso es lo que
constituye un ciclo celular completo
El ciclo celular comprende cuatro períodos
denominados G1, S, G2 Y Mitosis.
El período G1,
llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una
célula hija que proviene de la división de la
célula madre. La célula aumenta de tamaño,
se sintetiza nuevo material citoplásmico, sobre todo
proteínas y ARN.
El período S o de síntesis,
en el que tiene lugar la duplicación del ADN. Cuando acaba
este período, el núcleo contiene el doble de
proteínas nucleares y de ADN que al principio.
El período G2, o segunda fase de
crecimiento, en el cual se sigue sintetizando ARN y
proteínas; el final de este período queda marcado
por la aparición de cambios en la estructura celular ,que
se hacen visibles con el microscopio y que nos indican el
principio de la Mitosis
o división celular. El período de tiempo que
transcurre entre dos mitosis, y que comprende los períodos
G1, S, y G2, se le denomina Interfase.
Mario Andres osorio