1. Histología y Tipos Celulares
Histología
Rama de la biología que estudia la composición, la estructura y las características de los tejidos orgánicos de los seres vivos.
Clasificación Celular: Eucariota vs. Procariota
Célula Eucariota
Son las células animales y vegetales. Pueden ser uni o pluricelulares. Las vegetales presentan pared celular. Poseen un núcleo bien definido y delimitado por una membrana nuclear. Poseen organelas como mitocondrias, cloroplastos, aparato de Golgi y retículo endoplasmático. Presentan la información genética dentro del núcleo organizada en cromosomas.
Célula Procariota
Son bacterias. Son unicelulares. Todas tienen pared celular. No poseen núcleo ni presentan organelas. Presentan la información genética dispersa en el citoplasma.
2. Componentes Estructurales de la Célula
Citoplasma
Es una estructura celular que, en una célula eucariota, se encuentra entre el núcleo y la membrana plasmática.
Núcleo Celular (Solo en Eucariotas)
Contiene la mayor parte del material genético de la célula y dirige la actividad celular, así como el desarrollo y funcionamiento de la célula.
Membrana Nuclear (Envoltura)
Es la que recubre el núcleo y se le llama por esto envoltura. Posee poros que sirven de comunicación entre el núcleo y el citoplasma. Además, separa el núcleo del citoplasma y tiene ribosomas adosados, de donde nace el sistema de endomembranas.
Membrana Plasmática
Es la única envoltura presente en todos los tipos celulares. Está formada básicamente por lípidos, proteínas e hidratos de carbono. Presenta propiedades de fluidez y permeabilidad selectiva que la capacitan para aislar a la célula del medio y realizar numerosas funciones.
Funciones de la Membrana Plasmática
- Envoltura celular: Aísla a la célula del medio externo.
- Compartimentación interna.
- Regulación del transporte y paso de sustancias.
- Actividad enzimática.
- Comunicación celular.
- Adhesión celular, dando sostén y forma celular.
3. Ácidos Nucleicos: ADN y ARN
| Componente | Pentosa | Bases Nitrogenadas | Función Principal | Localización | Estructura |
|---|---|---|---|---|---|
| ADN | Desoxirribosa | Adenina, Guanina, Citosina, Timina | Almacena y transmite información genética | Núcleo y Mitocondrias | Doble hélice |
| ARN | Ribosa | Adenina, Guanina, Citosina, Uracilo | Transcribe y traduce información en proteínas | Núcleo, Nucleolo, Citoplasma y Ribosomas | Lineal, globular y trébol |
4. Organelas Citoplasmáticas: Estructura y Origen
Se denominan organelas a las diferentes estructuras suspendidas en el citoplasma de una célula eucariota, que tienen una forma y unas funciones especializadas bien definidas y diferenciadas. La célula procariota normalmente carece de orgánulos.
Retículo Endoplasmático
Se formó a partir de la membrana fundamental, por lo que su ultraestructura será PLP (Proteína-Lípido-Proteína) o en gel. Está por todo el interior celular, como una red, pero no toca el núcleo. Dentro del retículo hay líquidos intersticiales similares a los del exterior, por lo que la membrana tiene mucha más superficie de selección.
Mitocondrias
Hay dos teorías sobre su origen: la primera dice que provienen de la membrana fundamental, cuando un brazo del retículo se rompió y se volvió un órgano aparte. La otra dice que, en el proceso de formación de la célula, una de ellas tomó una bacteria y la esclavizó hasta hacerla parte de ella (origen bacteriano). Esto se cree porque las mitocondrias tienen su propio ADN.
Ribosomas
Partículas de forma redondeada presentes en la mayoría de las células y que siempre están muy cercanas al retículo endoplasmático. La estructura y ultraestructura coinciden porque se ven casi igual en los dos microscopios. Tienen una membrana de gel y se originan de la membrana. Su función depende del contenido: azúcares, ATP y RNA. Se supone que su función es por el RNA y esta es la síntesis proteica.
Lisosomas
Organelos redondeados en casi todas las células. Son originarios de la membrana y su estructura y ultraestructura coinciden. No tienen estructura específica, dependen de su contenido: enzimas capaces de romper estructuras químicas (lisis). Defienden a la célula, destruyen partículas extrañas y la ayudan a realizar procesos digestivos.
Aparato de Golgi
Es una formación descubierta por Golgi en los años 60. Se determinó como una estructura siempre presente, pero no del mismo tamaño o con la misma posición. Algunas células tienen muy poco y otras mucho. Es originario de la membrana. Por microscopio fotónico se ve como una mancha cerca del núcleo. Contiene secreciones especiales de los tejidos glandulares.
Centriolo
Una estructura grande que solo existe en células animales con estructura específica. La estructura por el microscopio fotónico es como una bolita muy resaltada cerca del núcleo. La ultraestructura se ve como una membrana limitante (origen de membrana) y contiene grupos de fibras que la reconocen y de 3 en 3. En sentido ecuatorial tiene dos tríadas. Su función es la formación de los ásteres en o durante la división celular.
Vacuolas
Espacios dentro de la célula. En los tejidos vegetales duran toda la vida de la célula y son almacenes de esencias, colores, azúcares, aceites, etc. En los animales no persisten. Son digestivas; cuando en una célula joven animal se ven vacuolas que no son digestivas, puede estar enferma.
Núcleo
Estructura muy importante de la célula. Suelen ser un tercio del tamaño de la célula. Dirigen las funciones celulares. Muchas veces la división de la célula es por la pérdida de relación y tamaño entre el núcleo y el resto de la célula.
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) y Liso (REL)
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)
Es un organelo que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas o secreción de membrana. Existe solo en las células eucariotas. Está ubicado junto a la envoltura nuclear y se une a la misma de manera que puedan introducirse los ácidos ribonucleicos mensajeros que contienen la información para la síntesis de proteínas.
Retículo Endoplasmático Liso (REL)
Orgánulo celular que consiste en un entramado de túbulos membranosos interconectados entre sí y que se continúan con las cisternas del retículo endoplasmático rugoso. No tiene ribosomas asociados a sus membranas (de ahí el nombre de liso) y, en consecuencia, la mayoría de las proteínas que contiene son sintetizadas en el retículo endoplasmático rugoso.
5. Resumen de Estructura y Función de los Organelos Celulares
| Organelo | Ubicación | Función |
|---|---|---|
| Cápsula | Cubre la pared celular de algunas bacterias. | Determina el grado de patogenicidad de las bacterias que la presentan. |
| Pared Celular | Se encuentra recubriendo la membrana celular de las células vegetales, de las bacterias, de las cianobacterias y los hongos. | Brinda rigidez, permite el paso del agua, del aire y materiales disueltos. La pared celular presenta aberturas que están en contacto con las membranas, permitiendo el paso de material de una célula a otra. |
| Membrana Celular | Delimita al citoplasma de todas las células, en relación con su medio externo. | Delimita el contenido citoplasmático, da protección y permite el paso de algunas sustancias e impide el de otras, ya que es selectivamente permeable. El paso de sustancias se lleva a cabo por diversos mecanismos de transporte a nivel de membrana como: difusión, ósmosis, difusión facilitada, endocitosis y exocitosis (transporte activo). |
| Cilios | Se presentan en las membranas de los protozoarios y en el epitelio ciliado de las vías respiratorias superiores de los mamíferos. | Son utilizados para la locomoción, para la movilización de materiales en el intestino, tráquea, bronquios, etc. En protozoarios son empleados para la captura de alimento. |
| Flagelos | Se localizan en la membrana celular de bacterias, protozoarios, algunos hongos, algas y en espermatozoides. | Son utilizados como mecanismos de locomoción y para la captura de alimento. |
| Pili | Se localiza en la membrana de algunas bacterias. | Se ha encontrado que en las bacterias parásitas, los pilis tienen función de fijación. En las bacterias que presentan procesos de conjugación, los pili mantienen unidas a las bacterias durante este proceso. |
| Retículos Endoplasmáticos | Se localiza en el interior de la célula; comunicando al núcleo con el exterior. | Retículo Endoplasmático Rugoso (R.E.R): Participa en el proceso de la síntesis de proteínas. A través del retículo fluyen sustancias de desecho o de alimento para la célula hacia el aparato de Golgi. Retículo Endoplasmático Liso (R.E.L): Participa en el proceso de síntesis de lípidos. |
| Aparato de Golgi | Se localiza en el citoplasma, cerca del núcleo. | Almacena sustancias como lípidos y proteínas y secreción de ellas que provienen del RER. |
| Ribosomas | Se les puede localizar libres en el citoplasma o también adheridos a las membranas del R.E.R. | Participa activamente en la síntesis de proteínas, bajo la forma de ácido ribonucleico ribosomal (RNAr). |
| Lisosomas | Se les encuentran suspendidos en el citoplasma de las células. | Están implícitos en la digestión de macromoléculas, como son lípidos, polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos. |
| Plastos | Se encuentran en el citoplasma de las células tanto de algas como de plantas. | Sirven como almacén (*) de proteínas, lípidos o almidón (leucoplastos), o bien de pigmentos (cromoplastos). En el caso de los cloroplastos, participan en el proceso anabólico de la fotosíntesis. |
| Mesosoma | Funcionan como zona para inicio de la división celular. | Interviene en la división celular, repartiendo de manera equitativa el material genético para las dos células hijas. |
| Mitocondria | Inmersas en el citoplasma de las células. | Dentro de la matriz mitocondrial se realizan las reacciones químicas metabólicas del ciclo de Krebs o del ácido cítrico. En tanto que en las crestas mitocondriales tiene lugar la cadena respiratoria; aquí también ocurre la fosforilación oxidativa. La mitocondria también es conocida como la «central energética», ya que en ella se produce la mayor cantidad de energía metabólica bajo la forma de trifosfato de adenosina (ATP). |
| Vacuola | Se sitúan en el citoplasma de las células animales y vegetales. | Almacenamiento, digestiva, de excreción y osmorreguladoras (contráctiles). |
| Centriolo | Se encuentra cerca del núcleo. | Durante la división celular el centriolo se divide y da origen a los ásteres, de los cuales se producen las fibras del huso acromático o mitótico. |
| Citoesqueleto | Se localiza en el interior del citoplasma. | Mantiene la forma tridimensional de la célula, fija a los organelos y permite un tránsito interno. |
| Núcleo | Posición central, tendiente hacia la región superior. | Coordina los procesos metabólicos, la reproducción y la herencia, por lo cual se considera el centro de control de la célula. |
| Nucleolo | Dentro del núcleo. | A partir de este se sintetiza el RNA. |
6. Tipos de Tejidos Biológicos
Los principales tipos de tejidos son:
- Tejido Epitelial: Tejido que tapiza y protege las superficies internas o externas de los organismos o estructuras derivadas de superficies embrionarias; es un tejido de escasa sustancia intercelular y tiene las células muy agrupadas.
- Tejido Conectivo
- Tejido Muscular
- Tejido Nervioso