CELULA EUCARIOTA

Célula eucariota

Se denomina eucariotas a todas las células que tienen su material hereditario fundamental (su información genética) encerrado dentro de una doble membrana, la envoltura nuclear, que delimita un núcleo celular. Igualmente estas células vienen a ser microscópicas pero de tamaño grande y variado comparado con las otras células.


La alternativa a la organización eucariótica de la célula la ofrece la llamada célula procariota. En estas células el material hereditario se encuentra en una región específica denominada nucleoide,no aislada por membranas en el seno del citoplasma. Las células eucariotas no cuentan con un compartimiento alrededor de la membrana plasmática (periplasma), como el que tienen las células procariotas.


A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes.
El paso de procariotas a eucariotas significó el gran salto en complejidad de la vida y uno de los más importantes de su evolución.  Sin este paso, sin la complejidad que adquirieron las células eucariotas no habrían sido posibles ulteriores pasos como la aparición de los pluricelulares. La vida, probablemente, se habría limitado a constituirse en un conglomerado de bacterias. De hecho, los cuatro reinos restantes procedemos de ese salto cualitativo. El éxito de estas células eucariotas posibilitó las posteriores radiaciones adaptativas de la vida que han desembocado en la gran variedad de especies que existe en la actualidad.

LA CELULA PROCARIOTA

La célula procariota

 

Las células procariotas son pequeñas y menos complejas que las eucariotas. Contienen ribosomas pero carecen de sistemas de endomembranas (esto es, orgánulos delimitados por membranas biológicas, como puede ser el núcleo celular). Por ello poseen el material genético en el citosol. Sin embargo, existen excepciones: algunas bacterias fotosintéticas poseen sistemas de membranas internos. También en el Filo Planctomycetes existen organismos como Pirellula que rodean su material genético mediante una membrana intracitoplasmática y Gemmata obscuriglobus que lo rodea con doble membrana. Ésta última posee además otros compartimentos internos de membrana, posiblemente conectados con la membrana externa del nucleoide y con la membrana nuclear, que no posee peptidoglucano.

Por lo general podría decirse que los procariotas carecen de citoesqueleto. Sin embargo se ha observado que algunas bacterias, como Bacillus subtilis, poseen proteínas tales como MreB y mbl que actúan de un modo similar a la actina y son importantes en la morfología celular. Fusinita van den Ent, en Nature, va más allá, afirmando que los citoesqueletos de actina y tubulina tienen origen procariótico.

De gran diversidad, los procariotas sustentan un metabolismo extraordinariamente complejo, en algunos casos exclusivo de ciertos taxa, como algunos grupos de bacterias, lo que incide en su versatilidad ecológica. Los procariotas se clasifican, según Carl Woese, en arqueas y bacterias.^[26]

ESTUDIO DE LAS CELULAS

ESTUDIO DE LAS CELULAS

En el siglo XVII ( 1665) el científico inglés Robert Hooke, logró perfeccionar algunos instrumentos ópticos, entre ellos el microscopio. Este aparato le permitió observar en tejidos vegetales, la existencia de pequeños compartimentos a los que llamó cells. Hooke realizó el primer estudio histológico sobre la estructura celular del corcho. La histología nació con los primeros estudios que emplearon el microscopio como él, y una rama particular de esta es la citología. Esta estudia la célula aislada y constituye en definitiva la base de todas las ciencias biológicas.
El nombre se ha conservado, pero hasta casi dos siglos después, en 1838, no se elabora la teoría celular de la constitución de los seres vivos. Fueron sus creadores dos alemanes, el botánico Matthias Schleiden y el zoólogo Theodor Schwann, quienes estudiaron las células en los vegetales y animales, respectivamente. Aseguraron estos científicos que la célula es la unidad viviente elemental integrante de los seres orgánicos. Posteriormente, al descubrir el protoplasma de las células se perfecciona esta teoría. Según sus proposiciones podemos definir a la célula, como la unidad anatómica y fisiológica que integra el cuerpo de los seres vivos, que procede de la división de otra célula. Estas teorías han ido desarrollándose a lo largo de loa años y también han ido apareciendo otras, gracias principalmente, a la mejora de los instrumentos de observación.
El microscopio electrónico, servido por otros dos instrumentos clave - el ultramicrotomo y la ultracentrifugadora diferencial -, ha hecho retroceder las fronteras de lo invisible, desde un quinto de micra, poco más o menos - límite del poder de resolución de la microscopía óptica - hasta diámetros cien veces más pequeños. En el estudio de las células, como en tantos otros, esto ha significado un enriquecimiento, en ocasiones una revolución, y con menos frecuencia se han cosechado decepciones. Un tanto paradójico resulta que al mismo tiempo que las células y sus orgánulos iban revelándose más y más complejos, en conjuntos se ha llegado a la conclusión de que una gran unidad caracteriza a todo el mundo vivo, que es un mundo de células en sus dos grandes divisiones, de las cuales se hablará posteriormente.
La unidad estructural de la materia se acentúa según se desciende a los niveles de la Biología molecular y submolecular, donde la vida se traduce en movimientos elementales de las moléculas, iones, átomos y electrones periféricos, acompañado todo ello de cambios de energía. Si se vuelve a subir de nivel, reaparece la diferencia entre células y células. En los organismos pluricelulares la diferenciación celular significa una división del trabajo; algo así como lo que ocurre a diferentes escalas en los grupos coloniales y en los sociales. En todo caso, allí donde puede hablarse de organismos es porque existe cierta unidad armónica de partes que no se limitan a coexistir, sino que conspiran en pro de la supervivencia del conjunto.
Todas las criaturas vivas están formadas por células.
Se cree que todos los organismos y todas las células que los constituyen descienden por evolución de una célula ancestral común. La evolución implica dos procesos esenciales:
-La aparición de una variación al azar en la información genética de un individuo a sus descendientes.

Estudio de las células

En el siglo XVII ( 1665) el científico inglés Robert Hooke, logró perfeccionar algunos instrumentos ópticos, entre ellos el microscopio. Este aparato le permitió observar en tejidos vegetales, la existencia de pequeños compartimentos a los que llamó cells. Hooke realizó el primer estudio histológico sobre la estructura celular del corcho. La histología nació con los primeros estudios que emplearon el microscopio como él, y una rama particular de esta es la citología. Esta estudia la célula aislada y constituye en definitiva la base de todas las ciencias biológicas.

El nombre se ha conservado, pero hasta casi dos siglos después, en 1838, no se elabora la teoría celular de la constitución de los seres vivos. Fueron sus creadores dos alemanes, el botánico Matthias Schleiden y el zoólogo Theodor Schwann, quienes estudiaron las células en los vegetales y animales, respectivamente. Aseguraron estos científicos que la célula es la unidad viviente elemental integrante de los seres orgánicos. Posteriormente, al descubrir el protoplasma de las células se perfecciona esta teoría. Según sus proposiciones podemos definir a la célula, como la unidad anatómica y fisiológica que integra el cuerpo de los seres vivos, que procede de la división de otra célula. Estas teorías han ido desarrollándose a lo largo de loa años y también han ido apareciendo otras, gracias principalmente, a la mejora de los instrumentos de observación.

El microscopio electrónico, servido por otros dos instrumentos clave - el ultramicrotomo y la ultracentrifugadora diferencial -, ha hecho retroceder las fronteras de lo invisible, desde un quinto de micra, poco más o menos - límite del poder de resolución de la microscopía óptica - hasta diámetros cien veces más pequeños. En el estudio de las células, como en tantos otros, esto ha significado un enriquecimiento, en ocasiones una revolución, y con menos frecuencia se han cosechado decepciones. Un tanto paradójico resulta que al mismo tiempo que las células y sus orgánulos iban revelándose más y más complejos, en conjuntos se ha llegado a la conclusión de que una gran unidad caracteriza a todo el mundo vivo, que es un mundo de células en sus dos grandes divisiones, de las cuales se hablará posteriormente.

La unidad estructural de la materia se acentúa según se desciende a los niveles de la Biología molecular y submolecular, donde la vida se traduce en movimientos elementales de las moléculas, iones, átomos y electrones periféricos, acompañado todo ello de cambios de energía. Si se vuelve a subir de nivel, reaparece la diferencia entre células y células. En los organismos pluricelulares la diferenciación celular significa una división del trabajo; algo así como lo que ocurre a diferentes escalas en los grupos coloniales y en los sociales. En todo caso, allí donde puede hablarse de organismos es porque existe cierta unidad armónica de partes que no se limitan a coexistir, sino que conspiran en pro de la supervivencia del conjunto.

Todas las criaturas vivas están formadas por células.
Se cree que todos los organismos y todas las células que los constituyen descienden por evolución de una célula ancestral común. La evolución implica dos procesos esenciales:
-La aparición de una variación al azar en la información genética de un individuo a sus descendientes.

TAMAÑO FORMA Y FUNCION

Tamaño, forma y función

Comparativa de tamaño entre neutrófilos, células sanguíneas eucariotas (de mayor tamaño), y bacterias Bacillus anthracis, procariotas (de menor tamaño, con forma de bastón).

El tamaño y la forma de las células depende de sus elementos más periféricos (por ejemplo, la pared, si la hubiere) y de su andamiaje interno (es decir, el citoesqueleto). Además, la competencia por el espacio tisular provoca una morfología característica: por ejemplo, las células vegetales, poliédricas en vivo, tienden a ser esféricas in vitro.   Incluso pueden existir parámetros químicos sencillos, como los gradientes de concentración de una sal, que determinen la aparición de una forma compleja.
En cuanto al tamaño, la mayoría de las células son microscópicas, es decir, no son observables a simple vista. A pesar de ser muy pequeñas (un milímetro cúbico de sangre puede contener unos cinco millones de células),  el tamaño de las células es extremadamente variable. La célula más pequeña observada, en condiciones normales, corresponde a Mycoplasma genitalium, de 0,2 μm, encontrándose cerca del límite teórico de 0,17 μm.  Existen bacterias con 1 y 2 μm de longitud. Las células humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 μm, óvulos de 150 μm e, incluso, algunas neuronas de en torno a un metro. En las células vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 μm y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 cm (avestruz) de diámetro. Para la viabilidad de la célula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relación superficie-volumen  Puede aumentar considerablemente el volumen de la célula y no así su superficie de intercambio de membrana lo que dificultaría el nivel y regulación de los intercambios de sustancias vitales para la célula.
Respecto de su forma, las células presentan una gran variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o permanente. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmáticas (pseudópodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay células libres que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseen cilios o flagelos, que son estructuras derivadas de un orgánulo celular (el centrosoma) que dota a estas células de movimiento.  De este modo, existen multitud de tipos celulares, relacionados con la función que desempeñan; por ejemplo:

• Células contráctiles que suelen ser alargadas, como las fibras musculares.
• Células con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso.
• Células con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias.
• Células cúbicas, prismáticas o aplanadas como las epiteliales que recubren superficies como las losas de un pavimento.

CARACTERISTICAS FUNCIONALES DE LA CELULA

Características funcionales

Las enzimas, un tipo de proteínas implicadas en el metabolismo celular.

 

Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar las células de los sistemas químicos no vivos son:

• Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo.
• Crecimiento y multiplicación. Las células son capaces de dirigir
•  su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular.
• Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que las células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia.
• Señalización. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina síntesis. Además, frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con otras células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicación celular y transducción de señales.
• Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.

Las propiedades celulares no tienen por qué ser constantes a lo largo del desarrollo de un organismo: evidentemente, el patrón de expresión de los genes varía en respuesta a estímulos externos, además de factores endógenos.   Un aspecto importante a controlar es la pluripotencialidad, característica de algunas células que les permite dirigir su desarrollo hacia un abanico de posibles tipos celulares. En metazoos, la genética subyacente a la determinación del destino de una célula consiste en la expresión de determinados factores de transcripción específicos del linaje celular al cual va a pertenecer, así como a modificaciones epigenéticas. Además, la introducción de otro tipo de factores de transcripción mediante ingeniería genética en células somáticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego éste es uno de sus fundamentos moleculares.

caracteristicas funcionales de la celula

Características funcionales

Las enzimas, un tipo de proteínas implicadas en el metabolismo celular.

Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar las células de los sistemas químicos no vivos son:

• Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo.
• Crecimiento y multiplicación. Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular.
• Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que las células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia.
• Señalización. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina síntesis. Además, frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con otras células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicación celular y transducción de señales.
• Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.

Las propiedades celulares no tienen por qué ser constantes a lo largo del desarrollo de un organismo: evidentemente, el patrón de expresión de los genes varía en respuesta a estímulos externos, además de factores endógenos.   Un aspecto importante a controlar es la pluripotencialidad, característica de algunas células que les permite dirigir su desarrollo hacia un abanico de posibles tipos celulares. En metazoos, la genética subyacente a la determinación del destino de una célula consiste en la expresión de determinados factores de transcripción específicos del linaje celular al cual va a pertenecer, así como a modificaciones epigenéticas. Además, la introducción de otro tipo de factores de transcripción mediante ingeniería genética en células somáticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego éste es uno de sus fundamentos moleculares.