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¿Hay ejemplos de células con más de un núcleo?

¿Hay ejemplos de células con más de un núcleo?


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Siempre me he preguntado por qué las células tienen un solo núcleo, ya que tener varios aparentemente evitaría la mutación. ¿Hay ejemplos de organismos con múltiples núcleos? Si no es así, ¿hay alguna razón?


¿Hay ejemplos de células con más de un núcleo?

Sí, se llaman células multinucleadas. Hay dos tipos de células multinucleadas

  • Sincitios
  • Coenocitos

Recomiendo encarecidamente echar un vistazo a esta respuesta para las definiciones.

Ejemplos de sincitios incluyen

  • Osteoclastos
  • Fibras del músculo esquelético (gracias @kmm)

Ejemplos de cenocitos incluyen

  • Codium (Gracias @GerardoFurtado; ver imagen abajo)
  • Blastodermos temprano en el desarrollo de una mosca de la fruta.

¿Hay ejemplos de organismos con múltiples núcleos?

Nota al margen: el plural de núcleo es núcleos

En muchos hongos, durante la reproducción sexual, ocurre una fusión de citoplasma temprano en el micelio, pero una fusión del núcleo ocurre muy tarde (justo antes de la esporulación). Este es un tipo de micelio cenocítico. En estas especies, fracciones no despreciables de sus células son multinucleadas.

Hay eucariotas endosimbióticos y endoparásitos en otros eucariotas que darían como resultado una célula que contiene varios núcleos, pero eso no contaría, supongo, ya que los núcleos pertenecen a especies diferentes.


Imagen de Codium. Toda la algea es una sola célula multinucleada.


Hay una rama de la vida llamada Diplomódades, la mayoría de las cuales tienen dos núcleos. Son organismos unicelulares y una rama temprana del linaje eucariota. Un buen ejemplo es Giardia lamblia. https://en.wikipedia.org/wiki/Diplomonad Giardia lamblia


Según este artículo La bestia peluda de siete sexos difusos

Tetrahymena thermophila tiene dos: un macronúcleo grande y un micronúcleo pequeño. El macronúcleo controla las funciones diarias de la célula, mientras que el micronúcleo se ocupa de su complicada vida sexual. De hecho, esto es cierto para todos los ciliados.


Cuando un "moho de lodo" entra en la fase de "plasmodio", n células se fusionan para formar una célula con n núcleos. Esto significa que los plasmodios pueden tener miles o decenas de miles de núcleos ...


Los músculos esqueléticos (estriados) son multinucleados: tienen más de un núcleo por célula, ya que se forman como resultado de la fusión de mioblastos.

Referencia: Músculo esquelético: forma y función (2006) Por Brian R. MacIntosh, Phillip F. Gardiner, Alan J. McComas


Introducción

La célula es la unidad estructural y funcional básica de todos los organismos vivos. A menudo se lo conoce como el "componente básico de la vida". Robert Hooke descubrió la célula en 1665. Aunque las células vivas naturales existen en este planeta durante al menos 3.500 millones de años, los científicos han hecho esfuerzos y han logrado sintetizar una célula de forma sintética. Este artículo trata sobre uno de los desarrollos recientes en biología sintética llamado células sintéticas. Comencemos por lo básico sobre las células y desarrollemos el concepto de células artificiales. Veamos si es posible producir células sintéticamente.

La célula es la organización de muchas biomoléculas (proteínas, lípidos, azúcares, ácidos nucleicos, etc.), orgánulos y citoplasma (que consta de agua como componente principal) dentro de una membrana. Éstas son muchas terminologías. Dividamos la celda en sus partes y leamos sobre ellas. Nos ayudará a conocer el requisito para producir células artificialmente y crear vida.


18 preguntas sobre la función del núcleo celular

Los elementos principales del núcleo son la cromatina (formada por moléculas de ADN), el nucleolo, la cariinfa o nucleoplasma y la membrana nuclear (o carioteca).

Más preguntas y respuestas del tamaño de un bocado a continuación

2. ¿Todas las células eucariotas tienen un solo núcleo?

Algunas células eucariotas no contienen núcleo y otras contienen más de uno. Por ejemplo, los osteoclastos, las células responsables de la reabsorción de la matriz ósea, son células multinucleadas, lo que significa que tienen más de un núcleo. Las fibras musculares estriadas también son multinucleadas. Los glóbulos rojos son un ejemplo de células especializadas enucleadas (sin núcleo).

Cromatina, heterocromatina y eucromatina

3. ¿De qué sustancias está compuesta la cromatina?

La cromatina está formada por moléculas de ADN unidas a proteínas llamadas histonas.

Revisión del núcleo celular - Diversidad de imágenes: cromatina

4. ¿Qué son la heterocromatina y la eucromatina?

La cromatina es ADN nuclear no condensado, la morfología típica del ADN durante la interfase (la fase del ciclo celular en la que la célula no se divide). Durante esta fase del ciclo celular, que es la cromatina se puede encontrar como heterocromatina, la porción más condensada de las moléculas de ADN y que aparece más oscura bajo microscopía electrónica, y como eucromatina, que está menos condensada y compone las porciones más claras de las moléculas de ADN.

Como está menos condensada, la eucromatina es la parte biológicamente activa del ADN, es decir, la región que contiene genes activos para transcribir en ARN. La heterocromatina constituye las porciones inactivas de la molécula de ADN.

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Cromosomas & # xa0

5. ¿Cuál es la relación entre los conceptos de cromatina y cromosomas? ¿Son la eucromatina y la heterocromatina parte de los cromosomas?

Cada filamento de cromatina es una molécula de ADN completa (una doble hélice completa), o más bien, un cromosoma completo. Una molécula de ADN puede contener porciones de eucromatina y heterocromatina y, como resultado, ambas son parte de los cromosomas.

Duplicación de cromosomas

6. Durante la fase en la que la célula no se está dividiendo (interfase), ¿hay actividad dentro del núcleo celular?

Durante la interfase, hay una intensa actividad metabólica en el núcleo celular: el ADN se duplica, la eucromatina se transcribe y se produce ARN.

7. ¿Cómo se relacionan los conceptos de cromosomas, cromatina y cromátidas? ¿Durante qué fase del ciclo celular se replica el ADN?

La cromatina es un conjunto de moléculas de ADN filamentosas dispersas en el carioplasma, formado por porciones de eucromatina y heterocromatina. Cada filamento de cromatina es un cromosoma completo (una molécula de ADN o doble hélice). La cromatina de la célula somática humana está formada por 46 moléculas de ADN (22 cromosomas homólogos y 1 par de cromosomas sexuales).

Durante la interfase, la célula se prepara para la división y se produce la duplicación de moléculas de ADN. La duplicación de cada molécula de ADN forma dos hélices dobles de ADN idénticas unidas por una estructura llamada centrómero. Durante esta fase, cada cromosoma idéntico de estos pares se denomina cromátida. También es durante la interfase cuando las cromátidas comienzan a condensarse, adquiriendo la forma más gruesa y corta típica de las ilustraciones cromosómicas. Por lo tanto, la fase del ciclo celular durante la cual el ADN se duplica es la interfase.

Algunos libros de texto de biología se refieren a un cromosoma como un filamento único de cromatina, así como a la estructura condensada formada por dos cromátidas idénticas después de la duplicación del ADN. El par de cromátidas idénticas unidas en el centrómero siempre está formado por dos copias del mismo cromosoma, por lo tanto, son dos cromosomas idénticos (y no solo uno).

Centrómero

8. ¿Qué estructura mantiene la unión de cromátidas idénticas?

La estructura que mantiene la unión de cromátidas idénticas es el centrómero.

9. ¿Cómo se llama la región del cromosoma donde se encuentra el centrómero? ¿Cómo se clasifican los cromosomas en relación con la posición de su centrómero?

La región del cromosoma donde se encuentra el centrómero se llama constricción primaria. Bajo una vista microscópica, esta región es más estrecha (una estenosis) que la mayoría de las partes del cromosoma.

Dependiendo de la posición de la constricción primaria, los cromosomas se clasifican en telocéntricos, acrocéntricos, submetacéntricos o metacéntricos.

10. ¿Cuáles son las constricciones primarias y secundarias de un cromosoma? ¿Cuál es el otro nombre que se le da a la constricción secundaria?

La constricción primaria es la región más estrecha de un cromosoma condensado donde se encuentra el centrómero, la estructura que une cromátidas idénticas. La constricción secundaria es una región similar a la constricción primaria, más angosta que el grosor normal del cromosoma, y ​​que normalmente está relacionada con genes que coordinan la formación del nucleolo y que controlan la síntesis del & # xa0RNA (rRNA) & # xa0 del ribosoma. Por esta razón, las & # xa0constricciones & # xa0 secundarias (puede haber una o más en un cromosoma) se denominan regiones organizadoras del nucleolo (NOR).

Cromosomas homólogos

11. ¿Qué son los cromosomas homólogos? ¿Qué células humanas no tienen cromosomas homólogos?

Los cromosomas contienen genes (información genética en forma de secuencias de nucleótidos) que controlan la síntesis de proteínas, regulando y controlando así las actividades celulares. En los núcleos de las células somáticas de los seres diploides, cada cromosoma tiene su cromosoma homólogo correspondiente, y ambos contienen alelos de los mismos genes relacionados con las mismas funciones. Esto ocurre porque un cromosoma de un par proviene del padre y el otro proviene de la madre de un individuo. Los cromosomas que forman un par con alelos de los mismos genes se denominan cromosomas homólogos. En los seres humanos, hay 22 pares de cromosomas homólogos más un par de cromosomas sexuales (los cromosomas sexuales son parcialmente homólogos).

Las únicas células humanas que no tienen cromosomas homólogos son los gametos, ya que durante la meiosis, los cromosomas homólogos se separan.

Cariotipos y genomas

12. ¿Cuál es la diferencia entre cariotipo y genoma?

Un genoma es el conjunto de moléculas de ADN que caracteriza a cada ser vivo oa cada especie. Este concepto incluye la secuencia de nucleótidos específica de las moléculas de ADN de cada individuo o especie. Un cariotipo es el conjunto de cromosomas de un individuo o especie determinados, y se centra en el número de pares de cromosomas y en su morfología. & # Xa0

13. ¿Pueden dos individuos normales de la misma especie con reproducción sexual tener genomas y cariotipos idénticos? ¿Cómo se suele representar el cariotipo humano?

A excepción de los clones (individuos creados a partir de un trasplante de núcleo, como la oveja Dolly) y los gemelos monocigóticos, es muy improbable que los genomas de dos individuos de la misma especie generados por reproducción sexual sean idénticos. Sin embargo, los cariotipos de dos individuos normales de la misma especie y del mismo sexo son siempre idénticos. El cariotipo humano normal está representado por la fórmula 44 + XX para mujeres y 44 + XY para hombres.

Alosomas y ploidía

14. ¿Cuál es el otro nombre que se le da a los cromosomas sexuales? ¿Cuál es la función de los cromosomas sexuales?

Los cromosomas sexuales también se denominan alosomas (otros cromosomas que no son cromosomas sexuales se denominan autosomas).

Los cromosomas sexuales toman su nombre del hecho de que tienen genes que determinan el sexo (masculino o femenino) de un individuo. Los cromosomas sexuales también contienen genes relacionados con otras funciones biológicas.

15. ¿Cuántos cromosomas tiene una célula haploide humana normal? ¿Cuántos cromosomas tiene una célula diploide humana normal? ¿Cuántos cromosomas sexuales contiene cada uno de ellos? & # Xa0

La célula haploide humana es el gameto (óvulo y espermatozoide). El gameto humano tiene 22 autosomas y 1 alosoma, es decir, 23 cromosomas. La célula diploide es la célula somática y tiene 44 autosomas y 2 alosomas, es decir, 46 cromosomas.

Los gametos tienen un cromosoma sexual y las células somáticas tienen dos cromosomas sexuales.

16. ¿Las especies filogenéticamente cercanas tienen células con recuentos de cromosomas similares?

El número de cromosomas típico de cada especie es similar para especies filogenéticamente cercanas (por ejemplo, orangutanes, gorilas, chimpancés y humanos). Sin embargo, no es imposible que especies evolutivamente distantes, como las ratas y la avena, tengan cariotipos similares y el mismo número total de cromosomas.

Incluso si presentan igual número de cromosomas, las especies evolutivamente distantes tienen características radicalmente diferentes, ya que la cantidad y la secuencia de nucleótidos que componen sus moléculas de ADN son bastante diferentes.

El nucleolo y la membrana nuclear

17. ¿Qué es el nucleolo?

El nucleolo es una región pequeña y ópticamente densa en el interior del núcleo celular. Está hecho de ARN ribosómico (ARNr) y proteínas. Un núcleo puede tener uno o más nucleolos.

18. ¿Qué estructuras componen la membrana nuclear?

Las células eucariotas tienen un núcleo que está encerrado por dos membranas yuxtapuestas que son una continuación de la membrana del retículo endoplásmico. La membrana nuclear, o carioteca, contiene poros a través de los cuales pasan las sustancias. Además, su superficie externa contiene ribosomas.

Ahora que has terminado de estudiar Cell Nucleus, estas son tus opciones:


La célula es la unidad más pequeña de un organismo que puede funcionar de forma independiente. Todos los organismos vivos están hechos de células y nada menos que una célula puede decirse realmente que está viva. Algunos organismos microscópicos, como las bacterias y los protozoos, son células individuales, mientras que los animales y las plantas están compuestos por muchos millones de células integradas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los extractos libres de células pueden realizar muchas funciones individuales de una célula viva, carecen de la capacidad que muestran las células de supervivencia, crecimiento y replicación independientes y, por lo tanto, no se consideran vivos. Los biólogos estudian las células para aprender cómo están hechas de moléculas y cómo las células individuales cooperan para hacer un organismo tan complejo como un ser humano. Antes de que podamos comprender completamente cómo funciona un cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece, y qué le pasa en la enfermedad, debemos comprender las células que lo componen.

II ORÍGENES HISTÓRICOS DE LA BIOLOGÍA CELULAR

Linfocitos

Los linfocitos o glóbulos blancos se producen en la médula ósea. Las células son en gran parte responsables de controlar la infección dentro del cuerpo, atacando directamente a los antígenos o sustancias extrañas en los tejidos o el sistema circulatorio. Después de los trasplantes de órganos, los linfocitos a menudo atacan los tejidos trasplantados, provocando el rechazo del trasplante.

La idea de que las células son los bloques de construcción fundamentales de los organismos vivos, a veces denominada "teoría celular", es ahora universalmente aceptada como cierta. Sin embargo, este concepto no surgió completamente formado, como resultado de un solo descubrimiento. Pasaron muchos años para que surgiera la visión actual de las células, y hubo muchos giros en falso y malentendidos en el camino. La palabra & ldquocell & rdquo proviene del latín celula que significa una pequeña habitación o cubículo, y fue utilizado por primera vez por Robert Hooke en su libro Micrografía, publicado en 1665. Hooke estaba describiendo los espacios llenos de aire de las células muertas en un trozo de corcho (corteza de un roble) y ciertamente no se dio cuenta de la importancia general de su descubrimiento. Tampoco lo hicieron muchos otros microscopistas talentosos de los siglos XVII y XVIII, como Antoni van Leeuwenhoek, Nehemiah Grew, Marcello Malpighi y Jan Swammerdam, quienes también vieron células en tejidos vegetales o animales, o como organismos de vida libre. De hecho, no fue hasta 1839 que la visión combinada de un botánico, Matthias Schleiden, y un zoólogo, Theodor Schwann, los llevó a declarar que "los organismos infernales están compuestos de partes esencialmente iguales, es decir, de células".

La teoría celular aún distaba mucho de ser completa y quedaban muchas nociones curiosas, por ejemplo, sobre el origen de las células. Se requirió el trabajo de muchos otros biólogos, como Bartholemy Dumortier y Robert Remak, para establecer el hecho de que todas las células se producen como resultado de la división de las células existentes. Esta noción, que tiene poderosas implicaciones tanto para la biología celular como para los orígenes de la vida, fue célebremente articulada por el biólogo alemán Rudolph Virchow en la frase & ldquoOmnis cellula e cellula& rdquo, es decir, & ldquotodas las células provienen de células & rdquo.

Incluso entonces, todavía existían muchos conceptos erróneos sobre la naturaleza de la membrana celular, el citoplasma y el material hereditario, y no fue hasta bien entrado el siglo XX que surgió la visión contemporánea de las células. De hecho, incluso hoy en día, la estructura interna y la química sorprendentemente complejas de las células vivas aún no se comprenden completamente y contienen muchos secretos aún por descubrir.

III MIRAR LAS CÉLULAS BAJO EL MICROSCOPIO

La invención del microscopio en el siglo XVII hizo visibles las células por primera vez y, durante cientos de años después, todo lo que se sabía sobre las células se descubrió utilizando este sencillo dispositivo. Los microscopios ópticos siguen siendo cruciales para el trabajo de los biólogos celulares, aunque han mejorado mucho el reconocimiento de los instrumentos primitivos utilizados por Hooke y Leeuwenhoek. Los microscopios de luz contemporáneos incorporan sofisticados dispositivos de última generación, como fuentes de luz láser, óptica fluorescente y procesamiento de imágenes asistido por computadora, que revelan detalles en el límite de resolución (hasta 0.1 micrones o micrómetros (& microm), cada & microm es una millonésima de metro). Para un aumento aún mayor, los microscopios electrónicos, inventados en la década de 1930, amplían este límite utilizando haces de electrones en lugar de haces de luz como fuente de iluminación. Extienden en gran medida nuestra capacidad para ver los detalles finos de las células e incluso hacen visibles algunas de las moléculas más grandes, aunque no se pueden usar con especímenes vivos.

¿Qué ves si miras las células con un microscopio óptico? Si examina una rebanada muy fina de un tejido vegetal o animal adecuado, por ejemplo, verá que está dividida en miles de células pequeñas. Estos pueden estar empaquetados estrechamente o separados entre sí por un material conocido como matriz extracelular. Cada celda tendrá un diámetro de aproximadamente 20 micras. En las condiciones adecuadas, las células de su sección mostrarán signos de vida, con partículas que se mueven dentro de ellas y células individuales que cambian de forma y se dividen lentamente.

Para ver más de la estructura interna de una celda, necesita usar trucos especiales, ya que las celdas no solo son pequeñas sino también transparentes e incoloras (son aproximadamente un 70 por ciento de agua). Un método consiste en teñir las células de su sección con tintes o sondas moleculares específicas que colorean componentes particulares. Alternativamente, puede aprovechar el hecho de que los componentes de la celda difieren ligeramente entre sí en el índice de refracción (al igual que el vidrio se diferencia del agua) y estas pequeñas diferencias pueden hacerse visibles mediante lentes especiales. En cualquier caso, el contraste y la resolución de la imagen se pueden almacenar, ampliar y mejorar aún más mediante el procesamiento electrónico.

IV CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS CÉLULAS

Célula animal

Una célula animal normalmente contiene varios tipos de órganos unidos a la membrana, o orgánulos. El núcleo controla las actividades de la célula y los rsquos y almacena la información genética que se transmite de generación en generación. Las mitocondrias generan energía para la célula. Las proteínas son fabricadas por los ribosomas que se encuentran en el retículo endoplásmico rugoso. El aparato de Golgi empaqueta, distribuye y exporta lípidos y proteínas, mientras que los lisosomas almacenan enzimas para digerir los alimentos. Toda la célula está envuelta en una membrana lipídica que permite selectivamente que los materiales entren y salgan del citoplasma.

El microscopio nos muestra que las células existen en muchos tamaños y formas diferentes. Algunas de las células bacterianas más pequeñas son objetos cilíndricos cortos de menos de 1 & micr de longitud. En el otro extremo, las células nerviosas tienen formas complejas que incluyen muchas extensiones largas y delgadas, y pueden alcanzar longitudes de varios metros (las del cuello de una jirafa son un ejemplo dramático). Entre estos extremos, las células vegetales son típicamente de 20-30 & micras de largo, en forma de polígono con límites en forma de caja definidos por paredes celulares rígidas. La mayoría de las células de los tejidos animales son de forma compacta, de 10 a 20 micras de diámetro con una superficie irregular y, a menudo, ricamente plegada.

Las células vegetales contienen una variedad de estructuras unidas a la membrana llamadas orgánulos. Estos incluyen un núcleo que transporta material genético mitocondrias que generan energía, ribosomas y un retículo endoplásmico rugoso que fabrica proteínas, un retículo endoplásmico liso que fabrica lípidos que se utilizan para fabricar membranas y almacenar energía y una delgada membrana lipídica que rodea la célula. Las células vegetales también contienen cloroplastos que capturan la energía de la luz solar y una única vacuola llena de líquido que almacena compuestos y ayuda al crecimiento de las plantas. Las células vegetales están rodeadas por una pared celular rígida que protege la célula y mantiene su forma.

A pesar de sus muchas diferencias en apariencia y función, todas las células tienen una membrana circundante (denominada membrana plasmática) que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma. Todas las células llevan a cabo múltiples reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar los desechos, denominados en conjunto metabolismo (de una palabra griega que significa & ldquochange & rdquo). Todas las células contienen información hereditaria, empaquetada en un núcleo central y codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN), que dirige las actividades de la célula y le permite reproducirse, transmitiendo sus características a su descendencia. Estas y otras similitudes demasiado numerosas para mencionarlas, y que incluyen muchas moléculas idénticas o casi idénticas, demuestran que todas las células modernas están relacionadas entre sí. En otras palabras, debe haber habido una continuidad ininterrumpida entre las células modernas y los organismos que las componen y las primeras células primitivas que aparecieron en la Tierra.

No hay nada en los organismos vivos, o en las células de las que están hechos, que contravenga las leyes químicas y físicas. Sin embargo, la química de la vida se basa mayoritariamente en compuestos de carbono y depende casi exclusivamente de reacciones químicas que tienen lugar en solución acuosa y en el rango relativamente estrecho de temperaturas que se experimentan en la Tierra. La química de los organismos vivos también es mucho más complicada que cualquier otro sistema químico conocido. Está dominado y coordinado por enormes moléculas poliméricas (macromoléculas) formadas por cadenas de subunidades químicas unidas. Las propiedades únicas de las macromoléculas dotan a las células de todas las propiedades que reconocemos como vivas, como la capacidad de crecer, moverse, reproducirse y responder de manera informada a los cambios en su entorno.

ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico) (ver Los ácidos nucleicos) son las macromoléculas portadoras de información que codifican la forma y composición complejas de un organismo y permiten que se perpetúe de una generación a otra. Únicos entre las moléculas, proporcionan direcciones para su propia replicación, proporcionando así una base para la continuidad de la vida. Las moléculas de ADN son polímeros extremadamente largos hechos de cuatro bases de nucleótidos y mdashadenina, citosina, guanina y timina y mdashoften representadas por las letras A, C, G y T, en una secuencia lineal. Un cromosoma típico en una célula humana, por ejemplo, consta de dos cadenas de ADN, cada una de las cuales puede contener de 50 millones a 100 millones de bases en una secuencia única y determinada con precisión. La célula tiene 46 cromosomas de este tipo y el mismo conjunto de cromosomas, cada uno con una secuencia de bases esencialmente idéntica, se puede encontrar en cada uno de los otros cientos de millones de células del cuerpo. Uno de los desarrollos más interesantes de los últimos años ha sido el esclarecimiento de la secuencia completa de nucleótidos en el ADN de muchos organismos, incluidos los humanos (ver Proyecto Genoma Humano).

Las moléculas de ARN se construyen con un plan similar al ADN, pero son mucho más cortas y químicamente ligeramente diferentes, sus cuatro bases son adenina, citosina, guanina y uracilo en lugar de timina (representada por A, C, G y U, no T) . Las moléculas de ARN se fabrican como copias de regiones seleccionadas para el ADN, generalmente con el propósito de producir proteínas.

Si comparamos el ADN con el programa o software de la célula, entonces las proteínas son su hardware: los ladrillos físicos con los que se construye la célula. Las moléculas de proteína realizan una asombrosa variedad de funciones. Además de proporcionar componentes básicos, las proteínas también actúan como enzimas para catalizar las innumerables reacciones dentro de una célula. Las proteínas incrustadas en la membrana plasmática forman canales y bombas que controlan el paso de pequeñas moléculas dentro y fuera de la célula. Algunas proteínas transportan mensajes de una célula a otra, mientras que otras actúan como integradores de señales que transmiten conjuntos de señales desde la membrana plasmática al núcleo de las células individuales. Sin embargo, otros sirven como diminutas máquinas moleculares con partes móviles que impulsan los orgánulos a través del citoplasma o desenredan las moléculas de ADN anudadas. Las proteínas altamente especializadas actúan como anticuerpos, toxinas, hormonas, moléculas anticongelantes, fibras elásticas, cuerdas o fuentes de bioluminiscencia.

En términos químicos, las proteínas son polímeros lineales largos de aminoácidos unidos de la cabeza a la cola por enlaces peptídicos. A diferencia del ADN y el ARN, que están formados por subunidades de nucleótidos que son químicamente muy similares entre sí, las proteínas se forman a partir de una variedad de 20 aminoácidos que difieren mucho en sus & ldquopersonalidades & rdquo químicas. Cada cadena de aminoácidos se pliega en una forma o conformación particular, en la que algunos aminoácidos están enterrados en el interior y otros están expuestos al agua circundante. Es la química de los aminoácidos en la superficie de una proteína la que especifica sus interacciones con otras moléculas y determina su función, como enzima, proteína estructural o lo que sea. La secuencia de aminoácidos en una proteína, de la que dependen sus propiedades, se especifica en sí misma por la secuencia de bases de nucleótidos en una región particular del ADN. Una maquinaria complicada dentro de la célula copia primero esta región de ADN en una molécula de ARN más pequeña y luego usa este ARN para dirigir los aminoácidos a la maquinaria que los une, en la secuencia correcta.

B Procariotas y Eucariotas

Existe una división fundamental, tanto en tamaño como en organización interna, entre células procariotas y células eucariotas. Las células procarióticas, que se encuentran solo en bacterias y cianobacterias (antes conocidas como algas verde azuladas), son relativamente pequeñas (de 1 a 5 y micras de diámetro) y su material genético (ADN) simple se concentra en una región del citoplasma, pero no se separa ninguna membrana. esta región del resto de la celda. Las células eucariotas, a partir de las cuales están hechos todos los demás organismos vivos, incluidos los protozoos, las plantas, los hongos y los animales, son mucho más grandes (típicamente de 10 a 30 & microm en dimensión lineal) y su material genético está encerrado por una membrana, formando un conspicuo cuerpo esférico denominado un núcleo. De hecho, el nombre 'eucariota' proviene de palabras griegas que significan 'núcleo verdadero o núcleo' 'procariota' significa 'antes del núcleo'.

Una piel fina y aceitosa denominada membrana plasmática encierra el contenido de todas las células vivas, definiendo el límite entre el contenido del citoplasma y el entorno. La membrana plasmática es una capa continua de moléculas de lípidos y proteínas de aproximadamente 5 nanómetros (nm) de espesor que actúa como una barrera selectiva para regular la composición química de la célula. Cuando las moléculas de lípidos, como los fosfolípidos y el colesterol, se mezclan con agua, forman espontáneamente láminas delgadas o bicapas que se cierran en vesículas. Los iones y moléculas solubles en agua no pueden cruzar una bicapa sin ayuda, pero pueden cruzar si proteínas transportadoras específicas o canales hechos de proteínas están incrustados en el lípido. De esta forma la célula es capaz de mantener concentraciones de iones y pequeñas moléculas diferentes a las de su entorno. Un mecanismo diferente, que involucra pequeñas vesículas de membrana que se agregan o brotan de la membrana plasmática, permite que las células animales secreten o capten macromoléculas e incluso partículas del tamaño de bacterias a través de sus membranas.

Muchas otras proteínas están presentes en la membrana plasmática, siendo la mezcla real una característica distintiva de un tipo celular particular. Las proteínas de membrana pueden funcionar como enzimas para catalizar reacciones específicas o servir para unir la membrana a la matriz de proteínas en el exterior de la célula o al citoesqueleto en el interior. Otras proteínas de membrana funcionan como receptores que detectan sustancias tales como factores de crecimiento en el entorno celular y rsquos y señalan su presencia al citoplasma o núcleo.

Las células de bacterias, levaduras, hongos y plantas suelen tener, además de una membrana plasmática, una pared celular relativamente gruesa y resistente hecha de polisacáridos (predominantemente celulosa en el caso de plantas superiores). La pared celular, que es externa a la membrana plasmática, mantiene la forma de la célula y la protege del daño mecánico, pero también restringe los movimientos de la célula y limita la entrada y salida de materiales.

Aunque las células animales carecen de una pared celular rígida, a menudo secretan un "exoesqueleto" resistente que puede tener una gran influencia en la forma de la célula. En la mayoría de los tejidos del cuerpo humano, por ejemplo, las células están encerradas en una matriz extracelular compuesta de proteínas fibrosas resistentes como el colágeno y cantidades variables de proteoglicanos, hechos de proteínas unidas a polisacáridos largos y muy cargados. La matriz extracelular es especialmente abundante en los tejidos conectivos, donde constituye la base del hueso y el cartílago, pero también se puede encontrar en endotelios, epitelios, nervios y músculos.

Núcleo de una célula

El núcleo, presente en las células eucariotas, es una estructura discreta que contiene cromosomas, el modelo genético de la célula. Separado del citoplasma de la célula por una membrana de doble capa llamada envoltura nuclear, el núcleo contiene un material celular llamado nucleoplasma. Los poros nucleares, alrededor de la circunferencia de la membrana nuclear, permiten el intercambio de materiales celulares entre el nucleoplasma y el citoplasma.

El orgánulo más conspicuo en la mayoría de las células vegetales y animales es el núcleo, típicamente un cuerpo aproximadamente esférico rodeado por una membrana de aproximadamente 5 micras de diámetro. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y proteínas se organizan en cromosomas largos, que generalmente se presentan en pares idénticos. Los cromosomas son demasiado fibrosos y entrelazados para ser identificados por separado a menos que la célula se esté dividiendo. Sin embargo, justo antes de que una célula se divida, sus cromosomas se condensan y se vuelven lo suficientemente gruesos como para verse como estructuras separadas. El ADN dentro de cada cromosoma es una única molécula muy larga y muy enrollada que contiene una secuencia lineal de genes. Los genes contienen las instrucciones codificadas para el ensamblaje de moléculas de ARN y proteínas necesarias para producir una copia funcional de la célula.

El núcleo está encerrado en una membrana de dos capas y se permite la interacción entre el contenido nuclear y el citoplasma a través de agujeros, llamados poros nucleares, en esta membrana. Una región especializada, el nucleolo, es el sitio de ensamblaje de partículas que contienen ARN y proteínas, que migran a través de los poros nucleares hasta el citoplasma y se modifican para convertirse en ribosomas.

El núcleo controla la síntesis de proteínas en el citoplasma enviando mensajeros moleculares en forma de ARN. Este ARN mensajero (ARNm), como se le llama, se produce en el núcleo de acuerdo con las instrucciones del ADN, después de lo cual el ARNm transmite los mensajes al citoplasma a través de los poros nucleares. Una vez en el citoplasma, el ARNm se adhiere a los ribosomas y un mensaje genético se traduce en la estructura primaria de una proteína específica.

Esta micrografía electrónica de transmisión por congelación-fractura de una célula de levadura, Rhodosporidium toryloides, muestra una serie de orgánulos suspendidos en su matriz citoplasmática: un cuerpo lipídico oscuro y redondo ocupa la parte inferior de la célula, con el núcleo grande arriba y a la derecha, y una mitocondria curva en la parte superior de la célula. El aumento de alto voltaje revela que el citoplasma, aquí un gel viscoso, contiene una red tridimensional de fibras proteicas. Estos filamentos, denominados citoesqueleto, se interconectan y soportan las sustancias & ldquosolid & rdquo mencionadas anteriormente.

Todo el volumen de una célula, excluido el núcleo, se denomina citoplasma, que incluye muchas estructuras y orgánulos especializados, como se describe a continuación. La solución acuosa concentrada en la que se suspenden estos orgánulos se denomina citosol. Este es un gel a base de agua que contiene una gran cantidad de moléculas grandes y pequeñas y en la mayoría de las células es, con mucho, el compartimento individual más grande (en las bacterias es el único compartimento intracelular). El citosol es el sitio de muchas de las funciones domésticas más importantes de la célula, incluidas las primeras etapas de descomposición de las moléculas de alimentos y la síntesis de muchas de las moléculas grandes a partir de las cuales se construye una célula. Mientras que muchas moléculas del citosol existen en verdadera solución, moviéndose rápidamente de un lugar a otro por difusión libre, otras moléculas están más ordenadas. Estas estructuras ordenadas dan al citosol una organización interna que proporciona un marco para la fabricación y descomposición de moléculas grandes, y canalizan muchas de las reacciones químicas de la célula a lo largo de vías espacialmente restringidas.

Citoesqueleto

Una red de fibras proteicas atraviesa el citoplasma de las células eucariotas, proporcionando forma y soporte mecánico. El citoesqueleto también funciona como un monorraíl para transportar sustancias alrededor de la célula. Una célula como una ameba cambia de forma al desmantelar partes del citoesqueleto y volver a ensamblarlas en otros lugares.

El citoesqueleto es una red cohesiva de filamentos de proteínas que se extienden por todo el citoplasma de las células vegetales y animales. El citoesqueleto es el determinante principal de la forma y el movimiento de las células y, con este fin, opera de acuerdo con su propia "lógica" funcional o conjunto de reglas. Desde un punto de vista mecánico, el citoesqueleto actúa como un conjunto de puntales y vigas que sostienen la forma de la célula, restringiendo los movimientos de acuerdo con parámetros de ingeniería, como la elasticidad y el módulo de flexión. Desde un punto de vista bioquímico, el citoesqueleto sufre un repertorio de reacciones características que tienen lugar una y otra vez a medida que las células vivas se mueven. Estas reacciones incluyen el crecimiento polarizado y la contracción de los polímeros de proteínas, su asociación a través de proteínas de enlace múltiple en estructuras más grandes y el movimiento dirigido de las proteínas motoras que caminan a lo largo de los polímeros de proteínas.

En una célula animal típica, la región periférica, justo debajo de la membrana plasmática, consiste en gran parte en una densa red tridimensional de filamentos delgados. Esta malla está compuesta por filamentos de actina (microfilamentos), que son filamentos delgados y flexibles con un diámetro de aproximadamente 8 nm hechos de la proteína actina. Los microfilamentos a menudo se entrecruzan en un tejido tridimensional denso y también pueden disponerse con más regularidad en haces paralelos, como los que forman el núcleo de los filopodios en la superficie celular. La malla cortical contiene pequeñas cantidades de otro material, que se cree que representan proteínas solubles del citoplasma, pero relativamente pocos orgánulos delimitados por la membrana. Grandes haces de filamentos de actina se encuentran en las células musculares donde, junto con la proteína llamada miosina, producen fuertes contracciones.

Por el contrario, la región central de la mayoría de las células, cercana al núcleo, tiene una construcción más abierta con menos filamentos de actina y un número menor de microtúbulos largos, intercalados por abundante material granular y orgánulos de membrana, incluidas las mitocondrias. Los microtúbulos son polímeros largos de la proteína tubulina que se destacan por ser relativamente gruesos e inflexibles. En secciones delgadas, son aún más llamativas debido a su forma cilíndrica hueca: un microtúbulo tiene un diámetro exterior de 25 nm y un canal central, o lumen, de aproximadamente 15 nm de diámetro. Muchas células poseen "pelos" flexibles en su superficie, llamados cilios o flagelos, que contienen un haz central de microtúbulos capaces de realizar movimientos de flexión regulares impulsados ​​por la energía. Los espermatozoides nadan por medio de flagelos, por ejemplo, y las células que recubren el intestino u otros conductos del cuerpo de los vertebrados llevan campos de cilios móviles en sus superficies que barren los fluidos y las partículas en una dirección específica.

Una tercera categoría de filamento de proteína, que se encuentra ampliamente en las células animales y a menudo se encuentra en la región central junto con los microtúbulos, son los filamentos intermedios.. Su distribución es a menudo similar a la de los microtúbulos celulares, pero se pueden distinguir de estos últimos por su diámetro más pequeño (alrededor de 10 nm) y la ausencia de un lumen hueco. Los filamentos intermedios terminan en la matriz de proteína que encierra el núcleo y se irradian desde allí hacia el citoplasma circundante, a menudo incidiendo en las uniones asociadas a la membrana con las células vecinas. Son cuerdas irregulares, flexibles, compuestas por una familia diversa de proteínas y su función principal parece ser la de conferir resistencia mecánica a las células vivas.

Los movimientos celulares en las células eucariotas casi siempre dependen de los filamentos o microtúbulos de actina. En términos generales, se producen mediante uno de dos mecanismos. En el primero, posiblemente el más primitivo, la célula produce movimiento al controlar la polimerización de filamentos de actina o microtúbulos en ubicaciones específicas. Por ejemplo, la nucleación y el crecimiento de los filamentos de actina en una ubicación de una célula impulsa su membrana plasmática hacia adelante, lo que hace que el límite de la célula se extienda sobre una superficie sólida. De manera similar, la polimerización controlada de los microtúbulos en el axón de una célula nerviosa ayuda a alargar y sostener el axón en crecimiento. El segundo mecanismo general de movimiento es impulsado por proteínas motoras, que utilizan la energía del ATP para moverse paso a paso a lo largo de un polímero proteico. Por ejemplo, el crecimiento y la supervivencia de los axones nerviosos que acabamos de mencionar dependen de proteínas motoras llamadas dineína y kinesina.Estos se mueven a lo largo de los microtúbulos dentro del axón del nervio, transportando proteínas, vesículas y orgánulos desde el cuerpo celular a las sinapsis o en la dirección inversa. Las células eucariotas también contienen una variedad de miosinas, que son proteínas motoras que se mueven a lo largo de los filamentos de actina. Las miosinas no solo transportan materiales como moléculas de ARN y orgánulos de un lugar a otro, sino que también son responsables de las contracciones y otros movimientos de diferentes partes de la célula (el ejemplo más conocido es el de la contracción de las células musculares).

GRAMO Mitocondrias y cloroplastos

Mitocondrias

Las mitocondrias, estructuras diminutas en forma de salchicha que se encuentran en el hialoplasma (citoplasma claro) de la célula, son responsables de la producción de energía. Las mitocondrias contienen enzimas que ayudan a convertir el material alimenticio en trifosfato de adenosina (ATP), que la célula puede utilizar directamente como fuente de energía. Las mitocondrias tienden a concentrarse cerca de estructuras celulares que requieren grandes aportes de energía, como el flagelo, responsable del movimiento de los espermatozoides de los vertebrados y de las plantas y animales unicelulares.

Las mitocondrias se encuentran entre los orgánulos más conspicuos del citoplasma y, al igual que el núcleo, están presentes en prácticamente todas las células eucariotas. Tienen una estructura muy distintiva cuando se ven en el microscopio electrónico: cada mitocondria generalmente tiene forma de salchicha, de varios micrómetros de largo y está encerrada en dos membranas separadas, la interna está muy doblada. Las mitocondrias son orgánulos productores de energía. Las células necesitan energía para crecer y replicarse y las mitocondrias suministran la mayor parte de esta energía al realizar las últimas etapas de la descomposición de las moléculas de los alimentos. Estas etapas involucran el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, todo el proceso se llama respiración., debido a su similitud con la respiración. Sin mitocondrias, los animales y los hongos no podrían usar oxígeno para extraer la cantidad total de energía de los alimentos que consumen para impulsar su crecimiento y replicación. Se dice que varios organismos que viven en ambientes que carecen de oxígeno son anaeróbicos y todos carecen de mitocondrias.

Cloroplastos

Un examen de hojas, tallos y otros tipos de tejido vegetal revela la presencia de pequeñas estructuras esféricas verdes llamadas cloroplastos, visibles aquí en las células de una raíz de cebolla. Los cloroplastos son esenciales para el proceso de fotosíntesis, en el que la luz solar capturada se combina con agua y dióxido de carbono en presencia de la molécula de clorofila para producir oxígeno y azúcares que pueden ser utilizados por los animales. Sin el proceso de fotosíntesis, la atmósfera no contendría suficiente oxígeno para sustentar la vida animal.

Los cloroplastos son grandes orgánulos verdes que se encuentran solo en las células de plantas y algas, pero no en las células de animales u hongos. Tienen una estructura aún más compleja que la mitocondria: además de las dos membranas circundantes, tienen múltiples sacos en su interior formados a partir de una membrana que contiene el pigmento verde clorofila. Desde el punto de vista de la vida en la Tierra, los cloroplastos llevan a cabo una tarea aún más esencial que las mitocondrias: realizan la fotosíntesis, es decir, atrapan la energía de la luz solar en moléculas de clorofila y utilizan esta energía para impulsar la fabricación de pequeñas cantidades de carbono, ricas en energía. que contiene moléculas. En el proceso, liberan oxígeno. Por tanto, los cloroplastos generan tanto las moléculas alimentarias como el oxígeno que utilizan las mitocondrias.

Retículo endoplasmático rugoso

El sitio principal de síntesis de proteínas dentro de la célula se encuentra en la superficie del retículo endoplásmico rugoso (RER). Caracterizado por una apariencia apilada, en forma de hoja salpicada de pequeñas estructuras oscuras llamadas ribosomas, el RER sintetiza proteínas en su superficie externa, luego secreta estas proteínas al exterior de la célula. Los ribosomas que salpican la superficie del RER también son sitios de síntesis de proteínas; sin embargo, estas proteínas se retienen dentro de la célula para realizar funciones metabólicas.

Los núcleos, las mitocondrias y los cloroplastos no son los únicos orgánulos delimitados por membranas dentro de las células eucariotas. El citoplasma también contiene una profusión compleja de otros orgánulos, cada uno encerrado por una sola membrana, que realizan muchas funciones distintas. La mayoría de estas funciones están relacionadas con las células y rsquo que necesitan para importar materias primas y exportar sustancias fabricadas y productos de desecho. Así, los orgánulos de una clase están enormemente agrandados en las células especializadas para la secreción de proteínas, los orgánulos de otra clase son especialmente abundantes en las células de los vertebrados superiores que capturan y digieren virus y bacterias que han invadido el cuerpo.

Aparato de Golgi

El aparato de Golgi, una diminuta inclusión celular en el citoplasma, es una serie de sacos membranosos lisos y apilados. El aparato de Golgi dirige las proteínas recién sintetizadas al destino correcto en la célula.

Una red tridimensional irregular de espacios encerrados por una membrana, llamada retículo endoplásmico (RE), es el sitio en el que se fabrican la mayoría de los componentes de la membrana celular, así como los materiales destinados a la exportación desde la célula. Pilas de sacos aplanados delimitados por membranas constituyen el aparato de Golgi, que recibe las moléculas producidas en el retículo endoplásmico, las procesa y luego las dirige a varios lugares de la célula. Los lisosomas son orgánulos pequeños de forma irregular que contienen depósitos de enzimas responsables de la digestión de muchas moléculas no deseadas en las células. Los peroxisomas son pequeñas vesículas delimitadas por membranas que proporcionan un entorno contenido para reacciones en las que se genera y degrada peróxido de hidrógeno peligrosamente reactivo. Las membranas forman muchas otras vesículas pequeñas de muchos tipos diferentes involucradas en el transporte de materiales entre un orgánulo delimitado por la membrana y otro. En una célula animal típica, los orgánulos delimitados por la membrana pueden ocupar hasta la mitad del volumen celular total.

I Secreción y endocitosis

Una de las funciones más importantes de las vesículas es transportar materiales hacia y desde la membrana plasmática, proporcionando así un medio de comunicación entre el interior de la célula y su entorno. Tiene lugar un intercambio continuo de materiales entre el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, los lisosomas y el exterior de la célula. El intercambio está mediado por pequeñas vesículas rodeadas de membranas que se desprenden de una membrana y se fusionan con otra.

En la superficie de la célula, porciones de la membrana plasmática brotan continuamente hacia adentro y se pellizcan para formar vesículas. Estos transportan material capturado del medio externo al interior de la célula y el proceso mdasha se denomina endocitosis. El proceso inverso, llamado secreción, que tiene lugar cuando las vesículas del interior de la célula se fusionan con la membrana plasmática y liberan su contenido al medio externo, también es común en muchas células.

Se pueden distinguir varios tipos de endocitosis, siendo la más dramática la ingestión de partículas grandes como bacterias y restos celulares, denominada fagocitosis o "alimentación celular". Las amebas carnívoras realizan la fagocitosis como medio de alimentación, mientras que ciertos tipos de células del cuerpo humano, como los macrófagos, nos defienden de las infecciones ingiriendo microorganismos que han invadido el organismo. Una forma aún más generalizada de captación se denomina pinocitosis, o "beber en células". La mayoría de los tipos de células animales, por ejemplo, ingieren continuamente líquido y trozos de membrana plasmática por medio de pequeñas vesículas que brotan hacia adentro y son llevadas al citoplasma. La tasa de captación por pinocitosis puede ser sorprendentemente grande y algunas células pueden ingerir el 10 por ciento o más de su propio volumen cada hora.

Finalmente, hay un tipo de captación mucho más selectivo que depende de que la célula tenga tipos específicos de receptores en su membrana. La endocitosis mediada por receptores proporciona un mecanismo de concentración mediante el cual una célula puede absorber macromoléculas esenciales del líquido circundante sin tener que ingerir también un gran volumen de líquido. Este es el mecanismo por el cual el colesterol, un componente esencial de las membranas, se absorbe del torrente sanguíneo, y también el método de absorción de vitamina B12, hierro y otros metabolitos esenciales. Desafortunadamente, la endocitosis mediada por receptores también puede ser aprovechada por virus y proporciona la ruta por la cual el virus de la influenza y el VIH, que causa el SIDA, ingresan a las células.

V CRECIMIENTO Y DIVISIÓN CELULAR

Esta interactividad describe las etapas involucradas en la mitosis, la división de una célula para producir dos células idénticas.

Las células vivas se reproducen llevando a cabo una secuencia ordenada de eventos en los que duplican su contenido y luego se dividen en dos. En organismos unicelulares, como bacterias y levaduras, cada división celular produce un organismo completamente nuevo, mientras que se requieren muchas rondas de división celular para producir una nueva planta o animal multicelular a partir de un huevo unicelular. Una vez que una planta o animal ha alcanzado su estado completamente maduro, muchas de sus células dejan de dividirse y permanecen en su estado diferenciado durante la vida del organismo. Sin embargo, también hay células que mueren y necesitan ser reemplazadas. En los seres humanos adultos, por ejemplo, las células del hígado se dividen aproximadamente una vez al año, mientras que algunas de las células epiteliales que recubren el intestino y muchos de los precursores de células sanguíneas en la médula ósea se dividen más de una vez al día. De hecho, cada uno de nosotros debe fabricar muchos millones de células por segundo simplemente para sobrevivir.

La división celular es más simple y rápida en las bacterias, que no tienen núcleo y contienen un solo cromosoma. En la bacteria intestinal común Escherichia coli, por ejemplo, el ciclo celular completo puede durar tan solo 20 minutos en condiciones de crecimiento favorables. Su cromosoma circular, que contiene una sola molécula de ADN, está adherido a la membrana plasmática y permanece adherido mientras se replica. Los dos nuevos cromosomas luego se separan a medida que la célula crece. Cuando la célula ha duplicado su tamaño aproximadamente, la división celular se produce por simple fisión a medida que se deposita nueva pared celular y membrana plasmática entre los dos cromosomas para producir dos células hijas separadas.

La división en células eucariotas es significativamente más complicada que en bacterias. Las células son miles de veces más grandes en volumen y contienen muchos orgánulos y otras estructuras citoplasmáticas, todas las cuales deben ser duplicadas y luego segregadas en una de las dos células hijas. En particular, el ADN de las células eucariotas es enormemente largo y requiere un intrincado aparato intracelular para su mantenimiento y replicación. Por ejemplo, los 46 cromosomas de una célula de tejido humano tienen que replicarse individualmente y luego moverse físicamente a una u otra célula hija recién formada. Estos reordenamientos elaborados requieren muchos movimientos coordinados y cambios estructurales importantes en el citoesqueleto.

El ciclo celular

El ciclo celular aquí muestra las fases que atraviesa una célula desde el momento de su formación hasta su división en dos células hijas. Comprende la interfase, cuando la célula es metabólicamente activa, y la mitosis, en la que la célula da lugar a dos células hijas que son genéticamente idénticas entre sí. Las etapas de la mitosis son profase, prometafase, metafase, anafase, telofase y citocinesis.

La progresión de una etapa del ciclo celular a la siguiente está controlada, como por un reloj, por una serie de reacciones bioquímicas. Estos ocurren en una sola dirección y, si es necesario, se pueden detener en pasos críticos, a veces llamados puntos de control. Un punto sin retorno, por ejemplo, es cuando la membrana nuclear se rompe y la célula se compromete a dividir el núcleo, lo que se conoce como mitosis. Un segundo paso irreversible es la separación de cromosomas, que marca la salida de la mitosis. Esta capacidad de detener el ciclo es crucial para la célula, ya que permite que la división responda a condiciones externas, como la presencia de factores de crecimiento. También es necesario sincronizar los eventos nucleares con los eventos citoplásmicos, por ejemplo, asegurándose de que la mitosis no comience antes de que el ADN se haya copiado por completo.

Resumiendo una gran cantidad de bioquímica complicada, se puede decir que la progresión a través del ciclo celular está impulsada por la síntesis episódica y la descomposición precipitada de pequeñas proteínas, llamadas ciclinas. Las ciclinas activan proteínas quinasas específicas, llamadas quinasas dependientes de ciclina, que fosforilan muchas proteínas diana diferentes y, por lo tanto, controlan eventos como la síntesis de ADN y la entrada en la mitosis.

A medida que crece y se divide, una célula eucariota pasa por una serie de etapas, impulsadas por el mecanismo bioquímico que acabamos de mencionar. Estos se caracterizan por distintos eventos que afectan tanto al ADN como al citoesqueleto. La secuencia completa de etapas se conoce como ciclo celular, ya que se repite una y otra vez mientras continúa la división celular. La división del núcleo, o mitosis, es en realidad un episodio relativamente corto del ciclo celular. Está precedida por una interfase prolongada, durante la cual la célula duplica su contenido, tanto nuclear como citoplasmático, y es seguida de cerca por la citocinesis y el proceso por el cual las dos células recién producidas se separan físicamente. La mitosis en sí se subdivide tradicionalmente en una secuencia de etapas de acuerdo con el comportamiento de los cromosomas como se ve en el microscopio óptico, siendo las etapas principales profase, metafase, anafase, y telofase.

Los espermatozoides y los óvulos son producidos por un tipo especial de división celular llamada meiosis, en la que el número de cromosomas se reduce precisamente a la mitad. El proceso real es complicado e implica primero la duplicación de cromosomas, luego la asociación de cromosomas maternos y paternos para formar & ldquotetrads & rdquo (que permiten el intercambio de material genético por cruces cromosómicos). Luego, dos divisiones sucesivas producen el óvulo o el espermatozoide final haploide (es decir, que contiene un solo y mdashnot doble y mdashset de cromosomas).


¿Hay ejemplos de células con más de un núcleo? - biología

De acuerdo con la teoría celular, todo organismo vivo, planta, animal o de otro tipo, está hecho de células, y todas las células surgen de células preexistentes. Los organismos más simples tienen una célula que son unicelular. Los organismos más complejos están hechos de muchas células que son multicelular. En este capítulo, exploraremos la estructura de las células y los bloques de construcción básicos de la vida.

ESTRUCTURA CELULAR EUCARIÓTICA

Observe el siguiente diagrama y piense que una célula tiene tres áreas principales: la pared y / o membrana celular, el citoplasma y el núcleo.

1. El pared celular y / o membrana forma la capa exterior.

2. El citoplasma o citosol contiene la orgánulos.

3. El núcleo, que está delimitada por una membrana nuclear, contiene cromosomas.

Observe que en la lista, el número uno dice "la pared celular Y / O la membrana". Resulta que las plantas, las bacterias y los hongos tienen tanto una pared celular como una membrana (la pared celular es la parte más externa), mientras que las células animales solo tienen una membrana celular.

Más acerca de las paredes celulares

Las plantas, las bacterias y los hongos tienen paredes celulares, pero sus paredes celulares están formadas por diferentes sustancias.

Plantas tienen paredes celulares hechas de celulosa. Recuerde que la celulosa es un polisacárido.

Bacterias tienen paredes celulares hechas de peptidoglicano. Péptido se refiere a la proteína, y glucano se refiere al azúcar, por lo que las paredes de las células bacterianas están formadas por proteínas y azúcar.

Hongos tienen paredes celulares hechas de quitina. La quitina es un polisacárido similar a la celulosa.

Más sobre la membrana celular

Recuerde: la membrana celular está hecha de

Aprendimos sobre estas moléculas en el último capítulo cuando cubrimos la química biológica básica. Los lípidos primarios que se encuentran en las membranas celulares son fosfolípidos ¿recuerdas sus características especiales? Si no lo recuerda, vuelva atrás y revíselos ahora.

Los fosfolípidos tienen regiones polares y apolares y forman bicapas lipídicas:

Las membranas celulares son solo bicapas lipídicas. Hacen excelentes barreras, porque el interior de la celda es acuoso (acuosa), y el entorno externo de la célula suele ser acuoso, por lo que, en efecto, la membrana celular de la bicapa lipídica forma una capa "aceitosa" entre el interior y el exterior de la célula. Las sustancias que son "felices" en un medio acuoso (en otras palabras, sustancias hidrófilas) no les gusta cruzar la barrera aceitosa (en otras palabras, hidrófoba).

Sin embargo, las sustancias hacer necesitan entrar y salir de la célula y mdashoxígeno, dióxido de carbono, glucosa y otros nutrientes, y productos de desecho, por nombrar algunos. La membrana celular deja pasar algunas cosas y restringe el paso de otras cosas. Por esta razón, se dice que es selectivamente permeable.

Cuatro formas en que las sustancias pueden atravesar la membrana celular

1. Difusión simple

Difusión es simplemente el movimiento de una sustancia desde un área de alta concentración a un área de menor concentración hasta que equilibrio dinámico es alcanzado. A esto se le llama "descender por un gradiente de concentración". Entonces, si hay más de algo en un lado de la membrana (por ejemplo, dentro de la célula) y menos de lo mismo en el otro lado de la membrana (en este caso, fuera de la célula), esa sustancia simplemente se moverá a través la membrana al área de menor concentración (nuevamente, en este caso, fuera de la célula). Básicamente, nuestra sustancia de ejemplo, cualquiera que sea, alivia parte del hacinamiento dentro de la celda moviéndose fuera de la celda.

Sustancias solubles en lípidos solamente

Debido a que la membrana celular es una bicapa lipídica, la difusión simple solo funciona si la sustancia en cuestión es soluble en lípidos (hidrófoba) y puede interactuar con esa barrera aceitosa. Algunos ejemplos de sustancias que atraviesan la membrana celular por simple difusión son el oxígeno, el dióxido de carbono y el colesterol.

2. Difusión facilitada

La difusión facilitada es similar a la difusión simple, excepto que las moléculas que se cruzan no son hidrófobas. Debido a que no son hidrófobos, no pueden interactuar con la barrera aceitosa y no pueden simplemente cruzar la membrana. Ellos necesitan ayuda. Las proteínas que forman la membrana celular pueden ayudar a mover sustancias a través de la bicapa lipídica. Debido a que ayudan o facilitan el movimiento de sustancias a través de la membrana, este tipo de movimiento se denomina difusión facilitada.

Comparaciones: difusión facilitada frente a difusión simple

La difusión facilitada es como la difusión simple en un aspecto importante: una sustancia atraviesa la membrana solo si hay una diferencia de concentración a cada lado de la membrana. Algunos ejemplos de sustancias hidrófilas que atraviesan la membrana por difusión facilitada son el sodio, el potasio, el calcio (de hecho, todos los iones, debido a que llevan una carga, deben atravesar las membranas por difusión facilitada) y la glucosa.Además, tanto la difusión facilitada como la difusión simple se consideran formas de transporte pasivo, ya que no se requiere energía por parte de la célula para que se produzca el proceso.

Las proteínas forman canales especializados, como poros, a través de la membrana. Los canales son muy específicos para sustancias particulares y mdash, por ejemplo, un canal puede permitir que se cruce el sodio pero no el potasio. Algunas proteínas no forman poros, sino que actúan como moléculas portadoras que se unen a una sustancia y la “tiran” a través de la membrana.

3. Transporte activo

En el transporte activo, la célula debe gastar energía para mover algo a través de la membrana. Transporte activo es diferente de la difusión simple y facilitada en este importante aspecto: puede mover una sustancia a través de la membrana celular desde un área de baja concentración a un área de mayor concentración. Por eso requiere energía. Otra forma de describir el transporte activo es decir que mueve sustancias en contra de sus gradientes de concentración. La difusión simple y facilitada se considera procesos pasivos porque mueven sustancias hacia abajo en sus gradientes, y esto no requiere energía.

El transporte activo también depende de las proteínas de la membrana para mover sustancias, y no importa si la sustancia es hidrófoba o hidrófila.

4. Transporte a granel

Transporte en masa es lo que su nombre implica: el movimiento de elementos grandes y voluminosos a través de la membrana celular. Hay dos direcciones posibles para mover las sustancias: hacia la célula, llamada endocitosis, y fuera de la celda, llamado exocitosis.

En la endocitosis, la célula absorbe una partícula rodeándola y envolviéndola en un bolsillo conocido como vesícula. Dos ejemplos de endocitosis son fagocitosis (comer células: ameba que rodea una partícula de comida con sus pseudópodos, un glóbulo blanco que ingiere un patógeno) y pinocitosis(bebida celular).

La exocitosis es exactamente lo contrario. Una partícula en una célula (en una vesícula) se libera al exterior fusionando la vesícula con la membrana celular.

Ósmosis es simplemente el movimiento del agua a través de la membrana celular, hacia abajo en su gradiente de concentración. Sin embargo, lo que hay que recordar es que el gradiente de concentración del agua es opuesto al gradiente de concentración de solutos (partículas disueltas). En otras palabras, si hay mucha sustancia en particular dentro de una célula y menos de esa sustancia fuera de la célula, entonces hay menos agua. dentro la celda y mas agua fuera de la célula. Básicamente, la sustancia ocupa algo de espacio donde podría haber agua, por lo que si hay mucha sustancia presente, habrá menos agua presente. En nuestro ejemplo, el agua querrá descender por su gradiente de concentración hacia la celda.

El agua es hidrófila (parece obvio, ¿no?), Por lo que debe atravesar la membrana por difusión facilitada. Las células tienen muchos canales de agua en sus membranas que permiten que el agua se cruce fácilmente. Esto puede causar problemas si las células se colocan en soluciones más o menos concentradas de lo que están.

Piense en una celda colocada en una solución concentrada (una hipertónico solución). Hay mas partículas fuera de la celda que dentro, por lo que hay menos agua fuera de la celda que dentro. El agua se moverá hacia abajo en su gradiente, desde el interior de la celda hacia el exterior de la celda, y la celda se encogerá.

Ahora piense en una celda colocada en una solución diluida (una hipotónico solución). Están ahora menos partículas fuera de la célula que dentro, por lo que hay más agua fuera de la celda que dentro. El agua se moverá hacia abajo en su gradiente, desde el exterior de la celda hacia el interior de la celda, y la celda se hinchará y puede estallar.

Si la célula se pone en una solución que tiene exactamente la misma concentración que la célula misma (un isotónico solución), entonces la celda no se arrugará ni se hinchará. Las células humanas son isotónicas (igualmente concentradas) a una solución de cloruro de sodio al 0,9%.

Prueba rápida n. ° 1

Complete los espacios en blanco y marque las casillas correspondientes:

1. Células animales [/>hacer />no ] tienen paredes celulares.

2. Las bacterias tienen paredes celulares hechas de _________________________.

3. Engullir partículas grandes en una vesícula se conoce como ________________.

4. La difusión facilitada es una forma de [/>hidrofóbico />hidrofílico ] sustancias para atravesar la membrana celular.

5. Los hongos tienen paredes celulares hechas de _________________________, y las plantas tienen paredes celulares hechas de _________________________.

6. Difusión simple [/>lo hace />no ] requieren energía.

7. Las sustancias hidrofóbicas atraviesan la membrana ________________.

8. Un tipo de movimiento que requiere energía y mueve sustancias en contra de sus gradientes de concentración se llama __________________.

9. Un glóbulo humano colocado en una solución al 10% de solución de cloruro de sodio

10. ¿Qué término describe mejor una membrana celular?

Las respuestas correctas se pueden encontrar en Capítulo 15.

Más sobre el citoplasma

El citoplasma es una sustancia viscosa semilíquida que contiene un eucariota orgánulos de la célula. Los orgánulos realizan funciones específicas para la célula. Tenga en cuenta que algunas células (bacterias) no tienen orgánulos y son procariota. Hablaremos más sobre las bacterias en Capítulo 10.

Todos los orgánulos, excepto el ribosoma, están delimitados por una membrana. Dos de los orgánulos (el núcleo y las mitocondrias) están delimitados por dos membranas.

Estudie esta imagen de una célula eucariota y sus orgánulos, así como la lista de funciones de los orgánulos que se muestra a continuación.

Prueba rápida n. ° 2

Haga coincidir el orgánulo de la izquierda con su función / descripción a la derecha.

A. sistema de transporte celular

B. almacena desechos y otras sustancias

C. barrera selectivamente permeable que regula lo que entra y sale de la célula

D. sitio de síntesis de ribosomas en el núcleo

E. relacionado generalmente con la formación del huso durante la mitosis

F.La respiración celular y la producción de ATP tienen doble membrana.

G. tiene ribosomas que sintetizan proteínas de membrana o secretadas

H. contienen enzimas hidrolíticas que digieren sustancias extrañas y orgánulos desgastados

I.contiene el centro de control de material genético (ADN) de la célula

J. sitios de síntesis de proteínas

K. clasifica y empaqueta la membrana y las proteínas secretadas

Las respuestas correctas se pueden encontrar en Capítulo 15.

Qué sucede en el citoplasma: reacciones químicas y enzimas

En el citoplasma tienen lugar miles y miles de reacciones químicas diferentes. A continuación, se muestra un ejemplo de una reacción química muy genérica:

En la reacción anterior, las moléculas X y Y son los reactivos y la molécula Z es el producto. Sin embargo, la reacción no sucederá a menos que X y Y reunirse.

X y Y necesitan un "amigo" mutuo que les ayude a reunirse en el mismo lugar al mismo tiempo para que puedan reaccionar y formar Z. El amigo mutuo es un enzima. Aquí hay una imagen de una enzima que funcionaría muy bien para obtener X y Y juntos:

Enzimas: si no puedes soportar el calor y el infierno

Una forma de acelerar una reacción es calentar las sustancias involucradas. El problema con esto es que el calor puede potencialmente causar reacciones no deseadas, que a su vez dañan la estructura de la célula. Una forma más específica de acelerar una reacción dentro de una célula depende de compuestos que aceleran las reacciones químicas. Estos compuestos se denominan catalizadores. Las reacciones químicas en las células generalmente se aceleran mediante catalizadores específicos llamados enzimas.

Llamaremos a la molécula enzimática mi. Si mi está alrededor, la reacción entre X y Y ocurre mucho más rápido que si mi no está alrededor. Llamamos mi a Catalizador. Los catalizadores simplemente hacen que las reacciones químicas ocurran más rápido. miEl trabajo de ”es catalizar la reacción entre X y Y.

Observe que los espacios en la parte superior de la molécula mi coincidir con la molécula XForma de ”s. Los espacios en la parte inferior coinciden con la molécula. YForma de ”s.

Entonces, si la molécula mi está flotando en el citoplasma de una célula, X y Y tener una buena oportunidad de estar juntos. Una vez que lo hacen, reaccionan para formar una molécula. Z.

Cuando finaliza la reacción, la molécula mi todavía está disponible y no ha cambiado. Ahora es libre de ir a buscar otro par de X y Y para catalizar otra reacción entre ellos. Así que aquí está el primer hecho importante que debe recordar acerca de una enzima:

Cuando una enzima cataliza una reacción, no se agota en la reacción y, por lo tanto, es reutilizable.

Recuerde cuán precisamente las moléculas X y Y encajar en la molécula mi en nuestro ejemplo? Los reactivos reales encajan en las enzimas con la misma precisión. Esto a veces se conoce como la teoría de "cerradura y llave". En otras palabras, los reactivos encajan en la enzima con la misma precisión que una llave en una cerradura. Los lugares donde se unen los reactivos se denominan sitios activos de la enzima.

Debido a que el ajuste es tan preciso, una enzima particular en una célula solo puede catalizar una reacción particular. Decimos que la enzima es específica para un conjunto particular de reactivos y una reacción particular. En nuestro ejemplo anterior, la enzima mi es específico para reactivos X y Y. mi solo catalizará la reacción entre X y Y formar Z.

Enzima F es específico para reactivos GRAMO y H. Cataliza solo la reacción en la que GRAMO y H se combinan para formar algún producto. Así que aquí está el segundo hecho importante para recordar acerca de una enzima:

Las enzimas son específicas para reacciones particulares.

Otra cosa: los reactivos en una reacción catalizada por enzimas se denominan sustratos. Entonces moléculas X, Y, GRAMO, y H se denominarían sustratos.

Las enzimas son proteínas

Las enzimas no son más que proteínas, lo que significa que son moléculas orgánicas. Tienen formas tridimensionales específicas (como todas las proteínas), y sus formas son las que las hacen específicas para reacciones particulares. Si pierden sus formas (se vuelven desnaturalizado) ya no pueden ejecutar reacciones. Una cosa que puede desnaturalizar las enzimas es el calor. El calor destruye la forma tridimensional de una enzima y evita que catalice su reacción. Otras cosas que pueden desnaturalizar las enzimas son los ácidos y las bases.

Las enzimas son importantes porque ayudan a determinar qué reacciones químicas particulares va a ejecutar una célula. Las células son como pequeñas bolsas de productos químicos. Las enzimas ayudan a determinar qué sustancias químicas reaccionarán entre sí para llevar a cabo las funciones particulares de una célula.

A veces, las enzimas necesitan ayuda para catalizar reacciones. Las moléculas que ayudan a las enzimas se llaman coenzimas. Las coenzimas pueden ayudar a que las enzimas funcionen más rápido, y algunas enzimas no pueden funcionar en absoluto sin coenzimas. ¿Qué son, específicamente, las coenzimas? Vitaminas. Las vitaminas son coenzimas. ¿Puedes ver por qué es importante incluir las vitaminas adecuadas en tu dieta? Sin vitaminas, muchas enzimas no podrían funcionar correctamente y muchas reacciones químicas no ocurrirían. Si estas reacciones químicas no ocurrieran, las células de su cuerpo (¡y su cuerpo!) No podrían funcionar correctamente, si es que lo hacen.

Prueba rápida n. ° 3

Complete los espacios en blanco y marque las casillas correspondientes:

1. El hecho de que las enzimas interactúen con el sustrato al ajustarse físicamente ha dado lugar a la teoría de la frase “_________________________ y ​​______________”.

2. Las enzimas se conocen como ____________________ orgánicas.

3. Cuando una enzima ha catalizado una reacción química y se forman los productos, la propia enzima [ es no es ] consumido y es [ indisponible disponible ] para catalizar reacciones adicionales.

4. La ubicación de una enzima donde se une el sustrato se llama ________________________.


Orígenes de las células

El origen de las células tiene que ver con el origen de la vida y fue uno de los pasos más importantes en la evolución de la vida tal como la conocemos. El nacimiento de la célula marcó el paso de la química prebiótica a la vida biológica.

Origen de la primera celda

Si la vida se ve desde el punto de vista de los replicadores, es decir, las moléculas de ADN en el organismo, las células satisfacen dos condiciones fundamentales: protección del entorno exterior y confinamiento de la actividad bioquímica. La primera condición es necesaria para mantener estables las frágiles cadenas de ADN en un entorno variable y a veces agresivo, y puede haber sido la razón principal por la que evolucionaron las células. Este último es fundamental para la evolución de la complejidad biológica. Si las moléculas de ADN que flotan libremente que codifican enzimas no están encerradas en las células, las enzimas que benefician a una molécula de ADN determinada (por ejemplo, al producir nucleótidos) beneficiarán automáticamente a las moléculas de ADN vecinas. Esto podría verse como "parasitismo por defecto". Por lo tanto, la presión de selección sobre las moléculas de ADN será mucho menor, ya que no hay una ventaja definitiva para la molécula de ADN "afortunada" que produce la mejor enzima sobre las demás: Todas las moléculas en un vecindario determinado. tienen casi la misma ventaja.

Si toda la molécula de ADN está encerrada en una célula, las enzimas codificadas a partir de la molécula se mantendrán cerca de la propia molécula de ADN. La molécula de ADN disfrutará directamente de los beneficios de las enzimas que codifica y no de otras. Esto significa que otras moléculas de ADN no se beneficiarán de una mutación positiva en una molécula vecina: esto a su vez significa que las mutaciones positivas dan una ventaja inmediata y selectiva al replicador que la porta, y no a los demás. Se cree que este fue uno de los principales impulsores de la evolución de la vida tal como la conocemos. (Nota. Esta es más una metáfora dada por la simplicidad que la precisión total, ya que las primeras moléculas de la vida, probablemente hasta la etapa de la vida celular, eran probablemente moléculas de ARN que actuaban como replicadores y enzimas: consulte la hipótesis del mundo del ARN. Sin embargo, el núcleo del razonamiento es el mismo).

Bioquímicamente, los esferoides parecidos a células formados por proteinoides se observan calentando aminoácidos con ácido fosfórico como catalizador. Tienen muchas de las características básicas que proporcionan las membranas celulares. Las protocélulas basadas en proteinoides que encierran moléculas de ARN podrían (pero no necesariamente deberían) haber sido las primeras formas de vida celular en la Tierra.

Otra teoría sostiene que las costas turbulentas de las antiguas aguas costeras pueden haber servido como un laboratorio gigantesco, ayudando en los innumerables experimentos necesarios para producir la primera célula. Las olas rompiendo en la orilla crean una delicada espuma compuesta por burbujas. Los vientos que azotan el océano tienden a llevar las cosas a la orilla, al igual que la madera flotante que se acumula en la playa. Es posible que las moléculas orgánicas se concentraran en las costas de la misma manera. Las aguas costeras poco profundas también tienden a ser más cálidas, lo que concentra aún más las moléculas a través de la evaporación. Si bien las burbujas compuestas principalmente de agua tienden a estallar rápidamente, las burbujas aceitosas resultan ser mucho más estables, lo que le da más tiempo a la burbuja en particular para realizar estos experimentos cruciales. El fosfolípido es un buen ejemplo de un compuesto oleoso común que prevalece en los mares prebióticos. Los fosfolípidos se pueden construir en una mente como una cabeza hidrófila en un extremo y una cola hidrófoba en el otro. Los fosfolípidos también poseen una característica importante, que es poder unirse para formar una membrana bicapa. Una burbuja de monocapa de lípidos solo puede contener aceite y, por lo tanto, no es propicia para albergar moléculas orgánicas solubles en agua. Por otro lado, una burbuja de bicapa lipídica puede contener agua y probablemente fue un precursor de la membrana celular moderna. Si aparecía una proteína que aumentaba la integridad de su burbuja madre, entonces esa burbuja tenía una ventaja y se colocaba en la parte superior de la lista de espera de la selección natural. Se puede imaginar una reproducción primitiva cuando las burbujas estallan, liberando los resultados del experimento en el medio circundante. Una vez que se liberó en el medio una cantidad suficiente de la 'sustancia correcta', se pudo lograr el desarrollo de los primeros procariotas, eucariotas y organismos multicelulares. Esta teoría se amplía en el libro, La célula: evolución del primer organismo por Joseph Panno Ph.D.

Origen de las células eucariotas

La célula eucariota parece haber evolucionado a partir de una comunidad simbiótica de células procariotas. Es casi seguro que los orgánulos portadores de ADN como las mitocondrias y los cloroplastos son lo que queda de antiguas bacterias simbióticas que respiran oxígeno y cianobacterias, respectivamente, donde el resto de la célula parece derivar de una célula procariota arquea ancestral y ndash, una teoría denominada la teoría endosimbiótica.

Todavía existe un debate considerable sobre si los orgánulos como el hidrogenosoma son anteriores al origen de las mitocondrias o viceversa: consulte la hipótesis del hidrógeno para el origen de las células eucariotas.


¿Hay ejemplos de células con más de un núcleo? - biología

Hay tres tipos de células: procariotas, eucariotas y mesocariotas. Las células procariotas son generalmente organismos unicelulares, las células eucariotas se encuentran generalmente en organismos multicelulares y las células mescariotas exhiben características tanto de células procariotas como eucariotas.

Células procaritóticas
Las células procariotas son las células más simples y los científicos creen que fueron las primeras células en habitar nuestro mundo. Son mucho más pequeñas que las células eucariotas, ya que carecen de un núcleo definido y la mayoría de los otros orgánulos que se encuentran en los eucariotas. De hecho, la palabra "procariota" significa "antes del núcleo". Hay dos tipos de procariotas: bacterias y arqueas.

La sustancia nuclear de los procariotas consiste en un solo cromosoma que está en contacto directo con el citoplasma de la célula. No hay una membrana definida que rodee la región nuclear, que se denomina "nucleoide" en estas células.

Tres características principales que se encuentran en las células procariotas son:

1. Flagelos y Pili: estructuras proteicas que se proyectan desde la superficie de la célula y que se utilizan principalmente para el movimiento. También se utilizan para ayudar a que las células se adhieran entre sí. Los flagelos y pili no se encuentran en todos los procariotas.

2. Envoltura: una pared celular que cubre una membrana plasmática. La envoltura de las células es la estructura de contención de la célula, que separa el interior de las células del entorno exterior. Algunas bacterias también tienen un exterior posterior de las células, llamado cápsula.

3. Región citoplasmática: el área contenida dentro de la envoltura o cápsula celular. El ADN celular y los ribosomas se encuentran en esta área. El ADN de las bacterias es generalmente de forma circular. Algunos procarotes llevan inclusiones adicionales de ADN extracromosómico llamadas "plásmidos". Los plásmidos también son de forma circular y generalmente llevan a cabo funciones adicionales dentro de la célula, como la resistencia a los antibióticos.


Células eucariotas
Las células eucariotas, que se encuentran en plantas y animales, son más avanzadas que las células procariotas y tienen una estructura más avanzada. Son aproximadamente 15 veces más anchos que el procariota promedio y pueden tener un volumen celular hasta 1000 veces mayor.

La principal diferencia entre peucariotas y procariotas es que la célula eucariota tiene un núcleo celular definido, que contiene el ADN de la célula. La palabra "eucariota" significa "núcleo verdadero".

Las características principales adicionales de la célula eucariota son:

1. Membrana celular: la membrana plasmática que forma el límite exterior de la célula. Además de la membrana celular, las células vegetales también tienen una pared celular.

2. Cromosomas: el ADN de los eucariotas está organizado en moléculas lineales llamadas cromosomas. Estos cromosomas se almacenan en el núcleo de la célula.

3. Cilios primarios: estructuras proteicas en el exterior de la célula que sirven como órganos sensoriales. Los eucariotas usan estos cilios para detectar la temperatura, el movimiento y la composición química de su entorno.

4. Flagelos o cilios móviles: más completos que los que se encuentran en los procariotas, pero que realizan funciones similares en el control de la movilidad de la célula.

5. Organelos: las células eucariotas también pueden contener varios "órganos pequeños" que realizan funciones celulares específicas. Varios orgánulos incluyen: nucleolo, ribosomas, vesículas, retículo endoplásmico rugoso, cuerpo de Golgi (o "aparato"), citoesqueleto, retículo endoplásmico liso, mitocondria, microtúbulos, vacuola, citosol, lisosoma y centriolo.


Células mesocariotas
Las células mescariotas comparten características de células procariotas y eucariotas. La primera parte de la palabra, 'meso', significa 'en el medio', mientras que 'karyon' significa 'núcleo'.

Las células mescariotas exhiben un núcleo bien organizado, como lo hacen los eucariotas, pero su núcleo se divide a través de un proceso llamado amitosis, que se asemeja más al comportamiento de las células procariotas. El núcleo de una célula mesocariota se duplica con un núcleo que va con cada mitad de la célula cuando el resto de la célula se divide.

Un grupo de organismos conocidos como "dinoflagelados", plancton marino y algas, generalmente se consideran ejemplos de mesocariotas.

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Abstracto

Durante los últimos veinte años, se ha acumulado evidencia de la presencia de fosfolípidos dentro de los núcleos de las células eucariotas. Estos fosfolípidos son distintos de los que están obviamente presentes en la envoltura nuclear. Los lípidos intranucleares mejor caracterizados son los lípidos de inositol que forman los componentes de un ciclo fosfoinosítido-fosfolipasa C. Sin embargo, exactamente como se ha descubierto en el citoplasma, esto es solo parte de un cuadro complejo que involucra muchos otros lípidos y funciones.


¿Hay ejemplos de células con más de un núcleo? - biología

El núcleo es un orgánulo altamente especializado que sirve como centro administrativo y de procesamiento de información de la célula. Este orgánulo tiene dos funciones principales: almacena el material hereditario de la célula, o ADN, y coordina las actividades de la célula, que incluyen el crecimiento, el metabolismo intermedio, la síntesis de proteínas y la reproducción (división celular).

Solo las células de organismos avanzados, conocidas como eucariotas, tienen núcleo. Generalmente hay un solo núcleo por célula, pero hay excepciones, como las células de los mohos limosos y el grupo de algas Siphonales. Los organismos unicelulares más simples (procariotas), como las bacterias y las cianobacterias, no tienen núcleo. En estos organismos, toda la información y las funciones administrativas de la célula se encuentran dispersas por todo el citoplasma.

El núcleo esférico suele ocupar alrededor del 10 por ciento del volumen de una célula eucariota, lo que lo convierte en una de las características más destacadas de la célula. Una membrana de doble capa, la envoltura nuclear, separa el contenido del núcleo del citoplasma celular. La envoltura está plagada de agujeros llamados poros nucleares que permiten que tipos y tamaños específicos de moléculas pasen de un lado a otro entre el núcleo y el citoplasma. También está unido a una red de túbulos y sacos, llamado retículo endoplásmico, donde se produce la síntesis de proteínas, y generalmente está tachonado de ribosomas (ver Figura 1).

La matriz semifluida que se encuentra dentro del núcleo se llama nucleoplasma. Dentro del nucleoplasma, la mayor parte del material nuclear consiste en cromatina, la forma menos condensada del ADN de la célula que se organiza para formar cromosomas durante la mitosis o división celular. El núcleo también contiene uno o más nucléolos, orgánulos que sintetizan conjuntos macromoleculares productores de proteínas llamados ribosomas, y una variedad de otros componentes más pequeños, como cuerpos de Cajal, GEMS (Géminis de cuerpos enrollados) y grupos de gránulos de intercromatina.

Cromatina y cromosomas: dentro del núcleo de cada célula humana hay casi 6 pies de ADN, que se divide en 46 moléculas individuales, una para cada cromosoma y cada una de aproximadamente 1.5 pulgadas de largo. Empacar todo este material en un núcleo celular microscópico es una hazaña extraordinaria de empaque. Para que el ADN funcione, no se puede meter en el núcleo como una bola de hilo. En cambio, se combina con proteínas y se organiza en una estructura compacta y precisa, una fibra densa parecida a una cuerda llamada cromatina.

El nucleolo: el nucleolo es un orgánulo sin membrana dentro del núcleo que fabrica los ribosomas, las estructuras productoras de proteínas de la célula. A través del microscopio, el nucleolo parece una gran mancha oscura dentro del núcleo. Un núcleo puede contener hasta cuatro nucléolos, pero dentro de cada especie el número de nucléolos es fijo. Después de que una célula se divide, se forma un nucléolo cuando los cromosomas se juntan en regiones organizadoras de nucléolos. Durante la división celular, el nucleolo desaparece. Algunos estudios sugieren que el nucleolo puede estar involucrado con el envejecimiento celular y, por lo tanto, puede afectar la senescencia de un organismo.

La envoltura nuclear: la envoltura nuclear es una membrana de doble capa que encierra el contenido del núcleo durante la mayor parte del ciclo de vida de la célula. El espacio entre las capas se llama espacio perinuclear y parece conectarse con el retículo endoplásmico rugoso. La envoltura está perforada con pequeños agujeros llamados poros nucleares. Estos poros regulan el paso de moléculas entre el núcleo y el citoplasma, permitiendo que algunas atraviesen la membrana, pero otras no. La superficie interna tiene un revestimiento de proteína llamado lámina nuclear, que se une a la cromatina y otros componentes nucleares. Durante la mitosis, o división celular, la envoltura nuclear se desintegra, pero se reforma a medida que las dos células completan su formación y la cromatina comienza a desenredarse y dispersarse.

Poros nucleares: la envoltura nuclear está perforada con agujeros llamados poros nucleares. Estos poros regulan el paso de moléculas entre el núcleo y el citoplasma, permitiendo que algunas atraviesen la membrana, pero otras no. Se permiten bloques de construcción para construir ADN y ARN en el núcleo, así como moléculas que proporcionan la energía para construir material genético.