Tema 7: Célula

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Programa 2002
TEMA 7
Indice de este tema
7.1. Célula y biomembranas
7.2. Pared celular
7.3.Subestructura de la pared
7.4.Pared, comunicaciones
7.5.Pared: modificaciones
Tema 7: Glosario
Tema 7: Bibliografía

7.1. Célula y Biomembranas

Organización celular Procariotas y Eucariotas Biomembranas

ORGANIZACIÓN DE LA CÉLULA VEGETAL

Las células fueron descubiertas por Robert Hooke en 1665, hace un poco más de 300 años. En 1837-39 Schleiden y Schwann enunciaron la teoría celular, según la cual la célula se define como la unidad vital y estructural de la vida. Esto ha sido confirmado mediante las técnicas de cultivo de tejidos. Se ha comprobado que células individuales aisladas de una planta son capaces de crecer, multiplicarse y producir organismos iguales a los parentales. El primero en lograrlo fue Steward, a fines de la década del 50, con células de floema de zanahoria.

La "célula vegetal típica" no existe, es una abstracción, pues cada célula real está diferenciada para cumplir una función determinada. Su tamaño oscila entre 0.2 µm (bacterias), hasta 0.5 m en una fibra de ramio. El tamaño más frecuente está entre 10-100 µm (1 µm = 0,001mm). La forma es muy variable.

El cuerpo celular vivo de cualquier célula es el protoplasto que está rodeado por la membrana plasmática.  El grado de organización interna permite reconocer dos tipos básicos de células: procariotas y eucariotas.

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PROCARIÓTICAS  (bacterias y algas verde-azuladas o cianobacterias)

 

Carecen de núcleo celular rodeado de envoltura nuclear. Los ribosomas y el único cromosoma circular que contiene el ADN, están adheridos a la membrana plasmática. La pared celular no tiene celulosa, está compuesta de polipéptidos y polisacáridos (Fig.7.1 y 7.2). No tienen orgánulos citoplasmáticos, algunas presentan membranas tilacoides en el citoplasma, pero sin delimitar compartimentos específicos (Fig.7.1).

Fig. 7.1. Cianobacteria

Fig. 7.2. Bacteria

Cianobacteria

Bacteria

Imagen tomada de Raven et al. (1992)

Imágenes tomadas de Raven et al. (1991)

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EUCARIÓTICAS  (todos los demás organismos vegetales y animales)

 

El protoplasma presenta compartimentos determinados por sistemas de membranas: el retículo endoplasmático y la envoltura nuclear o carioteca, que separa dos regiones: citoplasma y núcleo, donde se encuentra el ADN en los cromosomas.   El citoplasma de la mayoría de las células eucarióticas presenta orgánulos

Fig. 7.3. Célula eucariótica vegetal
HACIENDO CLIC EN CADA ORGÁNULO ACCEDERÁ A LA EXPLICACIÓN DETALLADA

hacer clic par ir a este orgánulo

En las células eucarióticas hay ribosomas adheridos al RE y durante la interfase, en el núcleo los cromosomas lineares están unidos a la envoltura nuclear. Algunas células eucarióticas (por ejemplo los protozoos Giardia y Vairimorpha), carecen de orgánulos celulares como plastidios, mitocondrias, dictiosomas y peroxisomas, es decir que presentan la condición eucariótica en su forma más simple: sólo tienen retículo endoplasmático y envoltura nuclear.   

Las células eucarióticas vegetales están provistas de una pared celular celulósica.ir arriba

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BIOMEMBRANAS

El aspecto de la membrana plasmática y otras membranas celulares (tonoplasto, retículo endoplasmático, tilacoides, etc.) bajo el microscopio electrónico es muy similar en todos los organismos. Presentan dos capas oscuras que encierran una capa clara (en total 70-85 Å de espesor;  1Å angstrom= 0,0001 µm). Esta estructura fue denominada "unidad de membrana"

En la actualidad el modelo más aceptado para explicar la estructura de las membranas es el llamado "mosaico fluido". Su base estructural es una capa bimolecular de fosfolípidos; las moléculas son lineares y se asocian débilmente por los lados, permitiendo que las moléculas se desplacen fácilmente en el plano. Además hay proteínas de distinto tipo, algunas de ellas enzimáticas, y además pequeñas cantidades de hidratos de carbono. Las proteínas pueden estar integradas: proteínas transmembrana o en túnel o estar laxamente asociadas: proteínas periféricas o extrínsecas (Fig. 7.4).

Fig. 7.4. Porción de membrana plasmática

Modelo del mosaico fluido

Imagen tomada de Raven et al. (1991)

El paso de moléculas a través de la membrana plasmática puede ser por :

bullet

difusión simple, a favor de un gradiente de concentración, 

bullet

difusión facilitada por proteínas translocadoras

bullet

transporte activo, con gasto de energía, también a través de proteínas translocadoras (carriers o permeasas); en este grupo están las enzimas ATPasas llamadas bombas moleculares: bombas de protones en vacuolas, cloroplastos, mitocondrias (Fig. 7.5).ir arriba

Fig. 7.5. Corte de membrana plasmática

Membrana plasmática

En consecuencia, las biomembranas son selectivamente permeables: a través de ellas pueden pasar moléculas disueltas sólo cuando están presentes sus translocadores específicos, proteínas que reconocen las moléculas y pueden llevarlas a través de la membrana. 
Los diferentes tipos de membranas presentan conjuntos característicos de glucoproteínas que les confieren su especificidad para el transporte, el reconocimiento y actividades enzimáticas.
Otra propiedad de las biomembranas es que no surgen "de novo", sino que proceden de otras existentes, que crecen incorporando moléculas de lípidos y proteínas sintetizadas principalmente en el retículo endoplasmático. ir arriba

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