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La Célula




Enviado por roci



    Hooke, Robert
    (1635-1703), científico inglés,
    conocido por su estudio de la elasticidad.
    Hooke aportó también otros conocimientos en varios
    campos de la
    ciencia.

    Nació en la isla de Wight y estudió
    en la Universidad de
    Oxford. Fue ayudante del físico británico Robert
    Boyle, a quien ayudó en la construcción de la bomba de aire. Hooke
    realizó algunos de los descubrimientos e invenciones
    más importantes de su tiempo, aunque en
    muchos casos no consiguió terminarlos. Formuló la
    teoría
    del movimiento
    planetario como un problema de mecánica, y comprendió, pero no
    desarrolló matemáticamente, la teoría
    fundamental con la que Isaac Newton
    formuló la ley de la
    gravitación. Entre las aportaciones más importantes
    de Hooke están la formulación correcta de la
    teoría
    de la elasticidad (que
    establece que un cuerpo elástico se estira
    proporcionalmente a la fuerza que
    actúa sobre él), conocida como ley de Hooke, y
    el análisis de la naturaleza de la
    combustión. Fue el primero en utilizar el
    resorte espiral para la regulación de los relojes y
    desarrolló mejoras en los relojes de péndulo. Hooke
    también fue pionero en realizar investigaciones
    microscópicas y publicó sus observaciones, entre
    las que se encuentra el descubrimiento de las células
    vegetales
    .

    Célula

    La célula es
    una unidad mínima de un organismo capaz de actuar de
    manera autónoma. Todos los organismos vivos están
    formados por células, y
    en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo
    si no consta al menos de una célula.
    Algunos organismos microscópicos, como bacterias y
    protozoos, son células
    únicas, mientras que los animales y
    plantas
    están formados por muchos millones de células
    organizadas en tejidos y
    órganos. Aunque los virus y los
    extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias
    de la célula
    viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y
    reproducción propias de las células y,
    por tanto, no se consideran seres vivos. La biología estudia las
    células en función de su constitución molecular y la forma en que
    cooperan entre sí para constituir organismos muy
    complejos, como el ser humano. Para poder
    comprender cómo funciona el cuerpo humano
    sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en
    caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células
    que lo constituyen.

    Características generales de las
    células

    Hay células de formas y tamaños muy
    variados. Algunas de las células bacterianas más
    pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una
    micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de
    metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las
    células nerviosas, corpúsculos de forma compleja
    con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios
    metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un
    ejemplo espectacular). Casi todas las células vegetales
    tienen entre 20 y 30 µm de longitud, forma poligonal y
    pared celular rígida. Las células de los tejidos animales suelen
    ser compactas, entre 10 y 20 µm de diámetro y con
    una membrana superficial deformable y casi siempre muy
    plegada.

    Pese a las muchas diferencias de aspecto y
    función, todas las células están envueltas
    en una membrana —llamada membrana plasmática—
    que encierra una sustancia rica en agua llamada
    citoplasma. En el interior de las células tienen lugar
    numerosas reacciones químicas que les permiten crecer,
    producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas
    reacciones se llama metabolismo
    (término que proviene de una palabra griega que significa
    cambio). Todas
    las células contienen información hereditaria codificada en
    moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta
    información dirige la actividad de la célula
    y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la
    descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas
    muchas moléculas idénticas o casi idénticas)
    demuestran que hay una relación evolutiva entre las
    células actuales y las primeras que aparecieron sobre
    la
    Tierra.

    Composición química

    En los organismos vivos no hay nada que contradiga
    las leyes de la
    química y
    la física. La
    química de
    los seres vivos, objeto de estudio de la bioquímica, está dominada por
    compuestos de carbono y se
    caracteriza por reacciones acaecidas en solución acuosa y
    en un intervalo de temperaturas pequeño. La química de los
    organismos vivientes es muy compleja, más que la de
    cualquier otro sistema
    químico conocido. Está dominada y coordinada por
    polímeros de gran tamaño, moléculas formadas
    por encadenamiento de subunidades químicas; las
    propiedades únicas de estos compuestos permiten a
    células y organismos crecer y reproducirse. Los tipos
    principales de macromoléculas son las proteínas,
    formadas por cadenas lineales de aminoácidos; los
    ácidos nucleicos, ADN y ARN,
    formados por bases nucleotídicas, y los
    polisacáridos, formados por subunidades de
    azúcares.

    Células procarióticas y
    eucarióticas

    Entre las células procarióticas y
    eucarióticas hay diferencias fundamentales en cuanto a
    tamaño y organización interna. Las
    procarióticas, que comprenden bacterias y
    cianobacterias (antes llamadas algas verdeazuladas), son
    células pequeñas, entre 1 y 5 µm de
    diámetro, y de estructura
    sencilla; el material genético (ADN) está
    concentrado en una región, pero no hay ninguna membrana
    que separe esta región del resto de la célula.
    Las células eucarióticas, que forman todos los
    demás organismos vivos, incluidos protozoos, plantas, hongos y animales, son
    mucho mayores (entre 10 y 50 µm de longitud) y tienen el
    material genético envuelto por una membrana que forma un
    órgano esférico conspicuo llamado núcleo. De
    hecho, el término eucariótico deriva del griego
    ‘núcleo verdadero’, mientras que
    procariótico significa ‘antes del
    núcleo’.

    Partes de la célula

    El núcleo

    El órgano más conspicuo en casi
    todas las células animales y
    vegetales es el núcleo; está rodeado de forma
    característica por una membrana, es
    esférico y mide unas 5 µm de diámetro. Dentro
    del núcleo, las moléculas de ADN y proteínas
    están organizadas en cromosomas que
    suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los
    cromosomas
    están muy retorcidos y enmarañados y es
    difícil identificarlos por separado. Pero justo antes de
    que la célula
    se divida, se condensan y adquieren grosor suficiente para ser
    detectables como estructuras
    independientes. El ADN del interior
    de cada cromosoma es una molécula única muy larga y
    arrollada que contiene secuencias lineales de genes. Éstos
    encierran a su vez instrucciones codificadas para la construcción de las moléculas de
    proteínas y ARN necesarias para producir
    una copia funcional de la
    célula.

    El núcleo está rodeado por una
    membrana doble, y la interacción con el resto de la
    célula (es
    decir, con el citoplasma) tiene lugar a través de unos
    orificios llamados poros nucleares. El nucleolo es una
    región especial en la que se sintetizan partículas
    que contienen ARN y proteína que migran al citoplasma a
    través de los poros nucleares y a continuación se
    modifican para transformarse en ribosomas.

    El núcleo controla la síntesis de
    proteínas en el citoplasma enviando
    mensajeros moleculares. El ARN mensajero (ARNm) se sintetiza de
    acuerdo con las instrucciones contenidas en el ADN y abandona el
    núcleo a través de los poros. Una vez en el
    citoplasma, el ARNm se acopla a los ribosomas y codifica la
    estructura
    primaria de una proteína
    específica.

    Citoplasma y citosol

    El citoplasma comprende todo el volumen de la
    célula,
    salvo el núcleo. Engloba numerosas estructuras
    especializadas y orgánulos, como se describirá
    más adelante.

    La solución acuosa concentrada en la que
    están suspendidos los orgánulos se llama citosol.
    Es un gel de base acuosa que contiene gran cantidad de
    moléculas grandes y pequeñas, y en la mayor parte
    de las células es, con diferencia, el compartimiento
    más voluminoso (en las bacterias es
    el único compartimiento intracelular). En el citosol se
    producen muchas de las funciones
    más importantes de mantenimiento
    celular, como las primeras etapas de descomposición de
    moléculas nutritivas y la síntesis de muchas de las
    grandes moléculas que constituyen la célula.

    Aunque muchas moléculas del citosol se
    encuentran en estado de
    solución verdadera y se desplazan con rapidez de un lugar
    a otro por difusión libre, otras están ordenadas de
    forma rigurosa. Estas estructuras
    ordenadas confieren al citosol una organización interna que actúa como
    marco para la fabricación y descomposición de
    grandes moléculas y canaliza muchas de las reacciones
    químicas celulares a lo largo de vías
    restringidas.

    Citoesqueleto

    El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos
    del citosol que ocupa el interior de todas las células
    animales y
    vegetales. Adquiere una relevancia especial en las animales, que
    carecen de pared celular rígida, pues el citoesqueleto
    mantiene la estructura y
    la forma de la célula. Actúa como bastidor para
    la
    organización de la célula y la fijación
    de orgánulos y enzimas.
    También es responsable de muchos de los movimientos
    celulares. En muchas células, el citoesqueleto no es una
    estructura
    permanente, sino que se desmantela y se reconstruye sin cesar. Se
    forma a partir de tres tipos principales de filamentos proteicos:
    microtúbulos, filamentos de actina y filamentos
    intermedios, unidos entre sí y a otras estructuras
    celulares por diversas proteínas.

    Los movimientos de las células
    eucarióticas están casi siempre mediatizados por
    los filamentos de actina o los microtúbulos. Muchas
    células tienen en la superficie pelos flexibles llamados
    cilios o flagelos, que contienen un núcleo formado por un
    haz de microtúbulos capaz de desarrollar movimientos de
    flexión regulares que requieren energía. Los
    espermatozoides nadan con ayuda de flagelos, por ejemplo, y las
    células que revisten el intestino y otros conductos del
    cuerpo de los vertebrados tienen en la superficie numerososcilios
    que impulsan líquidos y partículas en una dirección determinada. Se encuentran
    grandes haces de filamentos de actina en las células
    musculares donde, junto con una proteína llamada miosina,
    generan contracciones poderosas. Los movimientos asociados con la
    división celular dependen en animales y plantas de los
    filamentos de actina y los microtúbulos, que distribuyen
    los cromosomas y
    otros componentes celulares entre las dos células hijas en
    fase de segregación. Las células animales y
    vegetales realizan muchos otros movimientos para adquirir una
    forma determinada o para conservar su compleja estructura
    interna.

    Mitocondrias y
    cloroplastos

    Las mitocondrias son uno de los orgánulos
    más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi
    todas las células eucarióticas. Observadas al
    microscopio,
    presentan una estructura característica: la mitocondria tiene forma
    alargada u oval de varias micras de longitud y está
    envuelta por dos membranas distintas, una externa y otra interna,
    muy replegada.

    Las mitocondrias son los orgánulos
    productores de energía. La célula necesita
    energía para crecer y multiplicarse, y las mitocondrias
    aportan casi toda esta energía realizando las
    últimas etapas de la descomposición de las
    moléculas de los alimentos. Estas
    etapas finales consisten en el consumo de
    oxígeno y la producción de dióxido de carbono,
    proceso
    llamado respiración, por su similitud con la
    respiración pulmonar. Sin mitocondrias, los
    animales y hongos no
    serían capaces de utilizar oxígeno para extraer
    toda la energía de los alimentos y
    mantener con ella el crecimiento y la capacidad de reproducirse.
    Los organismos llamados anaerobios viven en medios sin
    oxígeno, y todos ellos carecen de
    mitocondrias.

    Los cloroplastos son orgánulos aún
    mayores y se encuentran en las células de plantas y algas,
    pero no en las de animales y hongos. Su
    estructura es aún más compleja que la mitocondrial:
    además de las dos membranas de la envoltura, tienen
    numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el
    pigmento verde llamado clorofila. Desde el punto de vista de la
    vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una
    función aún más esencial que la de las
    mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis; esta función consiste
    en utilizar la energía de la luz solar para
    activar la síntesis de moléculas de carbono
    pequeñas y ricas en energía, y va acompañado
    de liberación de oxígeno. Los cloroplastos producen
    tanto las moléculas nutritivas como el oxígeno que
    utilizan las mitocondrias.

    Membranas internas

    Núcleos, mitocondrias y cloroplastos no son
    los únicos orgánulos internos de las células
    eucarióticas delimitados por membranas. El citoplasma
    contiene también muchos otros orgánulos envueltos
    por una membrana única que desempeñan funciones
    diversas. Casi todas guardan relación con la
    introducción de materias primas y la expulsión de
    sustancias elaboradas y productos de
    desecho por parte de la célula. Por ello, en las
    células especializadas en la secreción de
    proteínas, por ejemplo, determinados orgánulos
    están muy atrofiados; en cambio, los
    orgánulos son muy numerosos en las células de los
    vertebrados superiores especializadas en capturar y digerir los
    virus y
    bacterias que
    invaden el organismo.

    La mayor parte de los componentes de la membrana
    celular se forman en una red tridimensional irregular
    de espacios rodeada a su vez por una membrana y llamada
    retículo endoplasmático (RE), en el cual se forman
    también los materiales que
    son expulsados por la célula. El aparato de Golgi
    está formado por pilas de sacos
    aplanados envueltos en membrana; este aparato recibe las
    moléculas formadas en el retículo
    endoplasmático, las transforma y las dirige hacia
    distintos lugares de la célula.

    Los lisosomas son pequeños orgánulos
    de forma irregular que contienen reservas de enzimas
    necesarias para la digestión celular de numerosas
    moléculas indeseables. Los peroxisomas son
    vesículas pequeñas envueltas en membrana que
    proporcionan un sustrato delimitado para reacciones en las cuales
    se genera y degrada peróxido de hidrógeno, un
    compuesto reactivo que puede ser peligroso para la célula.
    Las membranas forman muchas otras vesículas
    pequeñas encargadas de transportar materiales
    entre orgánulos. En una célula
    animal típica, los orgánulos limitados por
    membrana pueden ocupar hasta la mitad del volumen celular
    total.

    División celular

    Las plantas y los
    animales están formados por miles de millones de
    células individuales organizadas en tejidos y
    órganos que cumplen funciones
    específicas. Todas las células de cualquier planta
    o animal han surgido a partir de una única célula
    inicial —el óvulo fecundado— por un proceso de
    división. El óvulo fecundado se divide y forma dos
    células hijas idénticas, cada una de las cuales
    contiene un juego de
    cromosomas
    idéntico al de la célula parental. Después
    cada una de las células hijas vuelve a dividirse de nuevo,
    y así continúa el proceso. Salvo
    en la primera división del óvulo, todas las
    células crecen hasta alcanzar un tamaño aproximado
    al doble del inicial antes de dividirse. En este proceso,
    llamado mitosis, se
    duplica el número de cromosomas (es
    decir, el ADN) y cada uno de los juegos
    duplicados se desplaza sobre una matriz de
    microtúbulos hacia un polo de la célula en
    división, y constituirá la dotación
    cromosómica de cada una de las dos células hijas
    que se forman.

    Pasos para la realización de la
    división de las células

    • La célula se prepara para
      dividirse.
    • Los cromosomas se dividen.
    • Se forma el huso
      acromático.
    • Las cromátidas se alinean en el centro
      de la célula.
    • Las cromatidas se separan.
    • La célula se estrecha por el
      centro.
    • La membrana celular empieza a
      dividirse.
    • Las dos nuevas células hijas reciben la
      misma dotación cromosómica.

    Cáncer

    El cáncer es el crecimiento tisular
    producido por la proliferación continua de células
    anormales con capacidad de invasión y destrucción
    de otros tejidos. El
    cáncer que puede originarse a partir de cualquier tipo de
    célula en cualquier tejido corporal, no es una enfermedad
    única sino un conjunto de enfermedades que se
    clasifican en función del tejido y célula de
    origen. Existen varios cientos de formas distintas, siendo tres
    los principales subtipos: los sarcomas proceden del tejido
    conectivo como huesos,
    cartílagos, nervios, vasos sanguíneos,
    músculos y tejido adiposo. Los carcinomas proceden de
    tejidos
    epiteliales como la piel o los
    epitelios que tapizan las cavidades y órganos corporales,
    y los tejidos glandulares de la mama y próstata. Los
    carcinomas incluyen algunos de los cánceres más
    frecuentes. Los carcinomas de estructura similar a la piel se
    denominan carcinomas de células escamosas. Los que tienen
    una estructura glandular se denominan adenocarcinomas. En el
    tercer subtipo se encuentran las leucemias y linfomas que
    incluyen los cánceres de los tejidos formadores de las
    células sanguíneas. Producen inflamación de
    los ganglios linfáticos, invasión del bazo y
    médula ósea, y sobreproducción de
    células blancas inmaduras. Estos factores ayudan a su
    clasificación.

    Naturaleza de la enfermedad

    El crecimiento canceroso, o neoplasia, es clonal
    —todas las células proceden de una única
    célula madre. Estas células han escapado al
    control que en
    condiciones normales rige el crecimiento celular. Como las
    células embrionarias, son incapaces de madurar o
    diferenciarse en un estadio adulto y funcional. La
    proliferación de estas células puede formar una
    masa denominada tumor, que crece sin mantener relación con
    la función del órgano del que
    procede.

    Clonación de
    genes

    Es el proceso
    mediante el cual puede aislarse un gen de entre todos los genes
    diferentes que existen en un organismo, lo que permite realizar
    su caracterización. Esto se consigue con la
    preparación de una batería de bacterias que
    contienen todos los genes distintos presentes en un organismo de
    manera que cada una de ellas contiene un solo gen. Esto se lleva
    a cabo efectuando cortes del ADN de un individuo. Otra
    alternativa es la de crear un conjunto de todas las secuencias de
    ADN expresadas en una célula específica mediante la
    producción de copias complementarias de ADN
    a partir del ARNm hallado en dichas células. En ambos
    casos, los fragmentos de ADN se unen a un vector, un virus bacteriano
    conocido como bacteriófago o a un ADN circular denominado
    plásmido, que se introduce en una bacteria de forma que
    cada una adquiere sólo una copia del vector y por tanto
    recibe sólo un fragmento de ADN.

    Los grupos preparados
    de esta forma se pueden examinar para identificar la bacteria que
    contiene el gen objeto de estudio. Entonces, se toma esta
    bacteria y se hace crecer para producir un clon de bacterias
    idénticas. Como el vector que contiene el ADN insertado se
    replica siempre que la célula bacteriana se divide, se
    produce la cantidad suficiente de ADN insertado clonado necesaria
    para caracterizar el gen. De esta manera es posible estudiar los
    genes que codifican proteínas que tienen un interés
    especial, o aquellos cuya inactivación, consecuencia de
    una mutación, origina una enfermedad específica.
    Por ejemplo, podemos determinar su secuencia y la naturaleza de la
    mutación que da lugar a una enfermedad.

    Gen, unidad de herencia,
    partícula de material genético que determina la
    herencia de
    una característica determinada, o de un
    grupo de
    ellas. Los genes están localizados en los cromosomas en el
    núcleo celular y se disponen en línea a lo largo de
    cada uno de ellos. Cada gen ocupa en el cromosoma una
    posición, o locus. Por esta razón, el
    término locus se intercambia en muchas ocasiones con el de
    gen.

     

     

    Autor:

    Romina García Vila

    roci[arroba]sudnet.com.ar

    Clonación de la Oveja
    Dolly

    Ciclo Celular

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