Tipos Celulares

Procariotas

• Células **sin núcleo** definido.
• Carecen de **citoesqueleto**.
• Estructura más simple. Son **Bacterias**.
• Formadas por una **membrana plasmática** y una pared celular que impide la lisis osmótica.
• Los **ribosomas** se encuentran en el citoplasma.
• Tienen capacidad para obtener energía por cualquiera de los procedimientos conocidos.

Eucariotas

Células que poseen un **núcleo** delimitado por una membrana, con **orgánulos membranosos** inmersos en el hialoplasma (citoplasma).

Clasificación según nutrición:

• Autótrofas (ej. vegetales): Sintetizan moléculas orgánicas a partir de inorgánicas. Tienen **pared celular**, **vacuolas** y **cloroplastos**.
• Heterótrofas (ej. animales): Obtienen energía de materia orgánica de otros seres vivos. Poseen **centriolos**.

Estructuras Celulares y Orgánulos

Membrana Plasmática

Estructura lipoproteica que separa el contenido celular del medio. Regula y controla de forma activa el intercambio de materiales (permeabilidad selectiva).

Estructura

• Formada por una **bicapa lipídica** donde se encuentran inmersas las proteínas. Presenta estructura de **mosaico fluido**.
• Los lípidos son **anfipáticos** (principalmente fosfolípidos) y son impermeables a muchas moléculas.
• La fluidez se debe a los movimientos térmicos (giros rápidos, cambio de posición, y el movimiento Flip-Flop: salto del fosfolípido de una monocapa a otra). La fluidez es regulada por el **colesterol**.
• Las **proteínas** realizan actividades dinámicas (integrales, periféricas y transmembranales).
• Posee **glucoproteínas** y **glucolípidos**, que forman el **glucocálix**, el cual protege y constituye señales de reconocimiento celular.

Propiedades

• Autoensamblaje: En agua forman una bicapa cerrada.
• Fluidez: Debido a los enlaces débiles entre moléculas.
• Asimetría: Las caras externa e interna son diferentes.
• Impermeabilidad: A moléculas no polares, liposolubles y determinadas moléculas polares no cargadas.

Funciones

• Mantiene la **homeostasis intracelular** gracias a su permeabilidad selectiva (ej. Bomba Na+-K+).
• Proporciona **especificidad** a la célula (proteínas de reconocimiento).
• Actúa como **receptor de información** (ej. acción hormonal).
• Controla el **intercambio de sustancias** (proteínas de transporte).

Transporte de Sustancias

Transporte Pasivo

A favor del gradiente electroquímico y **sin gasto de energía**.

• Difusión simple: A través de la bicapa lipídica.
• Difusión facilitada: A través de canales iónicos (para iones inorgánicos) o mediante proteínas transportadoras (sufren cambios conformacionales espontáneos).

Transporte Activo

En contra del gradiente electroquímico, **con gasto de energía**.

• Transporte acoplado: Un soluto a favor del gradiente impulsa a otro en contra.
• Bombas impulsadas por ATP.

Transporte de Macromoléculas

Se realiza por **endocitosis** y **exocitosis**.

Hialoplasma (Citoplasma)

Matriz acuosa exterior a los orgánulos. Posee propiedades fisicoquímicas de **coloide**; puede estar en estado de plasma gel o plasma sol. Pueden existir gotas de lípidos o granos de glucógeno o almidón.

Ribosomas

Realizan la **síntesis de proteínas**. No están delimitados por una membrana. Son partículas ribonucleicas.

• Ribosomas del hialoplasma: 80S (subunidad mayor 60S y menor 40S).
• Pueden estar adheridos al RER o ser libres.

Retículo Endoplasmático (RE)

Sistema membranoso tridimensional polimórfico que se extiende por todo el citoplasma como una red continua. La membrana plasmática se produce en el RE.

• RE Rugoso (RER): Posee ribosomas. Secreta y modifica **proteínas**.
• RE Liso (REL): Síntesis de **lípidos**, fabricación de hormonas esteroides y degradación de moléculas tóxicas.

Aparato de Golgi

Formado por varios conjuntos de cisternas (sáculos). Cada conjunto es un **dictiosoma**. Es una estructura dinámica y polar.

Funciones y Ruta de Secreción

1. Las vesículas del RE llegan al Golgi.
2. Mediante gemación, se forman nuevas vesículas.
3. Estas vesículas se fusionan con la membrana plasmática, liberando su contenido por **exocitosis** al exterior, o se transforman en lisosomas.

El Golgi participa en:

• La **secreción** y el procesamiento de proteínas.
• La formación de **lisosomas**.
• La creación de **membrana plasmática**.
• La síntesis de hemicelulosa de la pared celular y polisacáridos de la sustancia intercelular.

Lisosomas

Contienen una gran variedad de **enzimas hidrolíticas**. Su membrana posee bombas de protones ATP dependientes que generan un **pH ácido** interno.

• Lisosomas Primarios (1º): Los que se forman en el Golgi.
• Lisosomas Secundarios (2º): Los que se unen a endosomas o fagosomas.

Son esenciales en las rutas endocíticas que incorporan material extracelular.

Tipos de Endocitosis

• Endocitosis: La membrana se invagina y estrangula la vesícula.
• Fagocitosis: Ingestión de grandes partículas (restringida a células fagocíticas especializadas).
• Pinocitosis: Ingestión de fluidos, formando un endosoma.

Funciones Lisosomales

• **Digestión intracelular** de partículas exógenas (nutritivas o defensivas).
• Digestión intracelular de orgánulos (autofagia).
• Digestión extracelular.

Mitocondria

Orgánulo donde se extrae la mayor parte de la **energía** que necesita la célula. Tienen un origen procariota (teoría endosimbiótica).

Estructura

• Membrana Externa (Mm externa): Permeable, contiene proteínas y lípidos. Hay un espacio intermembranoso.
• Membrana Interna (Mm interna): Forma **crestas**. Es menos permeable, rica en proteínas. Aquí ocurre el transporte de electrones y la **síntesis de ATP**.
• Matriz Mitocondrial: Contiene enzimas para el **ciclo de Krebs** y la oxidación de ácidos grasos y ácido pirúvico. Posee un sistema genético completo.

Plastos (Cloroplastos)

• Leucoplastos: En tejido no fotosintético.
• Cromoplastos: Coloreados, pero no verdes.
• Cloroplastos: Plastos verdes en tejidos fotosintéticos.

Estructura del Cloroplasto

• Membrana externa: Permeable.
• Membrana interna: Poco permeable.
• **Membrana Tilacoidal**: Contiene pigmentos fotosintéticos y forma **granas** y tilacoides.
• **Estroma** (matriz): Contiene enzimas del **ciclo de Calvin**.

Realizan la **fotosíntesis** (fase luminosa y ciclo de Calvin). Poseen sistemas genéticos completos.

Peroxisomas

Orgánulos que destruyen moléculas tóxicas y realizan la **beta-oxidación** de los ácidos grasos. Contienen muchas enzimas.

Citoesqueleto

Red de filamentos proteicos que proporciona resistencia y provoca cambios intracelulares. Es una estructura **dinámica** que se organiza continuamente.

Componentes

• Filamentos Intermedios: Rígidos y estables. Formados por proteínas con estructura de alfa hélice. Proporcionan **estabilidad** a la célula.
• Filamentos de Actina (Microfilamentos): Estructuras dinámicas en equilibrio de polimerización y despolimerización. Permiten el **ameboidismo** (desplazamiento sobre el sustrato) y transportan moléculas.
• Microtúbulos: Formados por 13 protofilamentos paralelos de **tubulina**. Crecen a partir de centrosomas. Constituyen carriles de transporte para las proteínas motoras y forman el **huso mitótico**.

Centriolo y Centrosoma

• Centriolo: Interviene en la organización de cilios, flagelos y el huso mitótico. Estructura 9×3 microtúbulos.
• Centrosoma: Contiene los anillos de tubulina. Es el centro organizador para el ensamblaje de los microtúbulos del citoesqueleto.

Motilidad Celular

Incluye:

• Corrientes intracelulares (movimiento del protoplasma).
• Ameboidismo (desplazamiento sobre el sustrato).
• Movimiento por **cilios y flagelos**: Organizados a partir de microtúbulos (estructura 9×2+2). Se forman a partir del corpúsculo basal. Los cilios permiten la locomoción y el desplazamiento de fluidos circundantes.

Pared Celular (Vegetal)

Estructura rígida y gruesa, compuesta por fibras de **celulosa** que forman laminillas superpuestas. Es permeable. Su función es **proteger** de agresiones mecánicas y fenómenos osmóticos, proporcionando una estructura muy resistente.

Núcleo y Procesos de División

Núcleo

• Nucleolos: No tienen membrana. Su función es formar las **subunidades ribosómicas**.

Cromatina y Cromosoma

El ADN plegado y compactado.

• Cromatina: ADN asociado a **histonas** (proteínas básicas que empaquetan el ADN).
• Grados de Empaquetamiento:
  • Collar de perlas (menos empaquetado).
  • **Eucromatina**: No muy condensada (activa en transcripción).
  • Fibras de cromatina (hasta 30 nm).
  • **Heterocromatina**: Muy condensada (inactiva).
• Cromosomas: Máximo grado de condensación (durante la mitosis). Formados por dos **cromátidas** unidas por el **centrómero**.

Ciclo Celular

Secuencia de crecimiento y división de la célula.

• Interfase:
  • G1: Crecimiento, replicación de ADN (transcripción y traducción).
  • S: **Duplicación del ADN** (replicación).
  • G2: Entre la fase S y la división celular (transcripción y traducción).
• G0: Estado de reposo o quiescencia.

Mitosis

División celular que resulta en dos células hijas **genéticamente idénticas** a la célula madre.

1. Profase: La cromatina se condensa en **cromosomas**. Se crea el **huso mitótico** (microtúbulos).
2. Prometafase: Los cromosomas se unen al huso por los **cinetocoros**.
3. Metafase: Los cromosomas forman la **placa ecuatorial** en el centro de la célula.
4. Anafase: Las dos cromátidas hermanas se separan hacia polos opuestos, arrastradas por las fibras cinetocóricas que se acortan por despolimerización.
5. Telofase: La envoltura nuclear rodea a las cromátidas de cada polo.

Citocinesis (División del Citoplasma)

Reparto proporcional de los orgánulos.

• Células animales: Por estrangulación, donde el huso mitótico queda en el centro y la membrana se invagina.
• Células vegetales: Por un anillo contráctil. Las vesículas del Golgi se fusionan en el ecuador y forman una nueva membrana.

Meiosis

Proceso de división celular donde una célula diploide origina **cuatro células haploides**, diferentes entre sí, logrando **diversidad genética**.

Meiosis I (Reduccional)

1. Profase I: Apareamiento de cromosomas homólogos, formando la **tétrada**. Ocurre el **entrecruzamiento** (recombinación genética).
2. Prometafase I: Se rompe la tétrada.
3. Metafase I: Las tétradas se alinean en la placa ecuatorial.
4. Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan hacia polos opuestos.
5. Telofase I: Se forma un nuevo núcleo.

Meiosis II (Ecuacional)

Es similar a una división mitótica, separando las cromátidas hermanas.