Biologia Celular

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TEORÍA CELULAR:

En 1838, Mathías Schleiden (botánico), publica estudios acerca de la estructura celular en plantas. Un año después, Schwann (zoólogo), divulgó también sus descubrimientos sobre la constitución celular en tejidos animales. Así se iban sentando las bases de la teoría celular. Además se contaba con el descubrimiento del núcleo celular (Brown, 1831) y del contenido celular o protoplasma (Purkinje, 1838), el cual se distingue en citoplasma (si rodea al núcleo y limita con la membrana celular) y carioplasma (contenido nuclear).

En 1855, Rudolph Virchow (médico patólogo) amplió la teoría celular al expresar su famoso aforismo: “Omnis cellula e cellula”, es decir, toda célula se origina de otras preexistentes. Luego se demostró que las células aseguran la continuidad entre una generación y otra por medio del mecanismo de la mitosis (Flemming, 1880) y la exacta división de los cromosomas (Waldeyer, 1890). Luego se descubrió el ADN y con él a los genes.

Postulados Modernos1. Las células son unidades morfológicas y fisiológicas de todos los organismos.2. Las propiedades de un ser vivo depende de sus células individuales.3. Las células se origina sólo de otras células y su continuidad se mantiene a través del ADN.4. La unidad más pequeña de la vida es la célula.

CÉLULALa célula es la mínima porción de materia viva, capaz de realizar metabolismo, crecer y reproducirse, por tanto, es la

unidad morfológica, fisiológica y genética de todos los seres vivos.Todos los seres vivos están formados por células. Existen organismos unicelulares y pluricelulares. Entonces, el ancestro

común de todos los seres vivos, fue una célula. Las células más primitivas que existen en la actualidad son las arqueobacterias.

¿CÓMO SE CLASIFICAN LAS CÉLULAS?Las células se clasifican según su grado evolutivo en: célula procariótica y célula eucariótica, destacando la presencia o no

del núcleo.

Célula Procariótica (pro = antes, cario = núcleo)Son células sin núcleo. El material genético (ADN), es el cromosoma circular y se localiza en una región

denominada “nucleoide” (parecido a un núcleo), posee mesosoma con enzimas respiratorias para obtener energía (ATP) y ribosomas 705 para elaborar proteínas. Ejemplo: bacterias y cianobacterias del Reino Monera.

Célula Eucariótica (eu = verdadero, cario = núcleo)Son células con núcleo. El ADN se asocia a proteínas histonas, constituyendo la cromatina, delimitada por la carioteca

(envoltura nuclear). Posee mitocondrias con enzimas respiratorias, sistema de membranas, ribosomas 80 S. Ejemplo: protozoarios y algas del Reino Protista, las células de los hongos del Reino fungi, células de plantas y animales.

Pedro Muñiz N° 413–A – 241273 CEPAS Pedro Muñiz N° 413–A – 241273 CEPAS

Prof. Jorge Luis Plasencia Cuba

BIOLOGIA CELULAR 3


ESTRUCTURA CELULAREn una célula eucariótica típica, podemos encontrar 4 partes principales:

a. Envoltura celular b. Membrana citoplasmática c. Citoplasma d. NúcleoA. Envoltura Celular

Es la parte más externa de la célula. En los vegetales toma el nombre de pared celular, mientras que en los animales se le conoce como glucocálix.

1. Pared Celular: La pared celular de ordinario está formada por una o 2 capas. La delgada pared externa se llama pared primaria. Está constituida por celulosa y hemicelulosa. La capa interna más gruesa, se denomina pared secundaria. Está constituida por celulosa y lignina.Además se observa una capa delgada llamada laminilla media, la cual está compuesta en su mayor parte por pectinas. A medida que las células maduran, gran parte de la pectina origina pectato de calcio y pectato de magnesio, formando un compuesto mucho más duro que mantiene firmemente unidas a las células.Cuando se produce la lignina, se impregna de modo sucesivo a la laminilla media, a la pared primaria y, en forma especial a la pared secundaria; entonces la lignificación aumenta la firmeza, dureza y resistencia de la pared, provocando la muerte celular por acumulación, muchas veces a esta nueva acumulación se le conoce como pared terciaria.La mayor parte de las células vegetales están conectadas entre sí por medio de canales abiertos conocidos como plasmodesmos, los cuales consisten en bandas delgadas cilíndricas de citoplasma que conectan células adyacentes, a través de perforaciones en las paredes celulares.

2. Glucocálix: Envoltura compuesta principalmente por cadenas cortas de azúcares impregnados a la membrana

celular.Funciones:1. Proporciona protección mecánica a las células.2. Permite la adhesión celular entre células, o entre células con un sustrato orgánico.3. Participa en el reconocimiento celular

B. Membrana Citoplasmática (Plasmatema)Estructura que envuelve a la sustancia intracelular.

1. Composición química (lipoprotéica)Está constituida fundamentalmente por proteínas y lípidos (fosfolípidos y colesterol)



2. Estructura:El modelo del “Mosaico Fluido” (propuesto por Singer y Nicholson) propone que la membrana está constituida por

una doble capa de fosfolípidos con ácidos grasos hidrofóbicos, en la cual hay proteínas asociadas; las que se encuentran sumergidas se llaman integrales o intrínsecas, mientras que las asociadas sólo a la superficie se llaman periféricas o extrínsecas.

3. Estado Físico: El estado físico de la membrana es semilíquida y permite el movimiento lateral de las proteínas; por eso se dice que la membrana es fluida. La cara externa presenta glúcidos asociados, a diferencia de la cara interna; por eso se dice que es asimétrica.

4. Funciones de la membranaa. Compartamentalización: delimita al medio intracelular del medio extracelular y de otras células.b) Transporte: Permite el intercambio de materiales con su medio externo (permeabilidad selectiva o

semipermeabilidad).

INTERCAMBIO DE MATERIALES (Transporte)El transporte a través de la membrana celular, ya sea directamente por la bicapa lipídica o por las proteínas, ocurre por

medio de uno de dos procesos básicos: transporte pasivo o transporte activo.

Transporte Pasivo (Difusión)Sin gasto de energía. El movimiento de los solutos va desde una zona de mayor concentración a una zona de

menor concentración, a favor de la gradiente. Este a la vez, puede ser:

A. Difusión simple: Es el movimiento de moléculas desde zonas de alta concentración hacia zonas de baja concentración (difusión de moléculas liposolubles: O2, CO2, alcohol etílico, DDT, vitaminas A, D, E, K, etc...) El paso de agua se llama ósmosis.B. Difusión facilitada: Cuando participan transportadores proteicos. Por difusión facilitada ingresan glucosa y aminoácidos. En algunas células la glucosa ingresa a la vez con sodio (cotransporte).

Transporte Activo



Con gasto de energía (ATP). El movimiento de solutos va de un lugar de menor concentración a una zona de mayor concentración (por bombas), o su traslado implica la invaginación de la membrana celular y formación de vesículas (endocitosis y exocitosis)

A. Transporte por bombasEl mecanismo de transporte por bombas más conocido, es el que transporta tres iones de sodio 3 Na + al exterior de la

célula en contra de la gradiente, y al mismo tiempo bombea dos iones de potasio 2K+ desde el exterior hacia el interior en contra de la gradiente (bomba de sodio y potasio). Esta bomba se encuentra en todas las células y es la encargada de conservar las diferencias de concentración de Na+ y K+ a través de la membrana celular lo mismo que establecer un potencial eléctrico negativo dentro de las células y conservar el volumen celular normal.B. Transporte en masa

¿Qué sucede con las sustancias que resultan muy grandes para penetrar o salir a través de la membrana?. La membrana las transporta gastando ATP. Para ello realizan la formación de vesículas.

1. Endocitosis (Proceso de ingreso de materiales)a) Fagocitosis: Ingreso de material sólido. Es llevada a cabo por unos cuantos tipos de células especializadas

(glóbulos blancos) o por organismos unicelulares como amebas y protozoarios ciliados. Las esponjas, celenterados y platelmintos presentan células que realizan fagocitosis.

b) Pinocitosis: Ingreso de material líquido. Es realizado por ciertos tipos de células especializadas. Por ejemplo el paso de sustancias digeridas a nivel de las vellosidades intestinales o el paso de acetilcolina (liberada por las neuronas) hacia las células musculares.

2. Exocitosis (Proceso de egreso de materiales)a) Egestión: Eliminación de desechos no absorbidos (defecación celular).b) Secreción: Eliminación de productos anabólicos (enzimas salival, mucina del moco, etc.)



PRACTICA DE AULA01. El crecimiento y diferenciación de las células vegetales se encuentra en relación con : a) El grado de evolución de la planta

b) La calidad del terreno en la cual ellas desarrollan c) La mitosis anastral d) La síntesis y organización de la pared celulare) La calidad de la fotosíntesis que realicen

02. La matriz citoplasmática está conformada en parte por las membranas intracelulares, las cuales compartamentalizan a la célula, siendo el principal espacio:

a) el núcleo b) el citosolc) la matriz mitocondriald) el estroma cloroplástico

e) la región intermembrana de la carioteca

03. Espacio celular donde suceden las principales reacciones bioquímicas :

a) El espacio perinuclear b) El estroma cloroplástico c) La matriz mitocondrial

d) El citoplasma e) El espacio intranuclear

04. La locomoción de algunos organismos unicelulares es consecuencia del flujo citoplasmático del ecto - endoplasma a este proceso se le conoce como movimiento

a) Ameboideo b) Ciliar c) Flagelar d) De pulsión flagelar e) De

reptación

05. Entre las proteínas solubles importantes presentes en la matriz citoplasmática, se hallan las que intervienen en :

a) La síntesis del ADN y del ARN b) El proceso de la asimilación clorofilianac) La glucólisis y la activación de a.a. para la

síntesis de proteínas d) El ciclo de KREBS o ciclo de los ácidos

tricarboxílicose) La síntesis de ATP

06. El proceso de ciclosis, movimiento ameboideo, mitosis y clivaje celular, están relacionados directamente con :

a) El desplazamiento de los cloroplastos de manera rotatoria

b) La trama de microtúbulos y microfilamentos: citoesqueleto.

c) El ciclo celular: interfase y divisiónd) La desorganización de los centriolos concluida la

mitosise) Los movimientos celulares como en el caso del

fototropismo positivo del tallo.

07. En los protozoarios el proceso de la fagocitosis se encuentra íntimamente ligada :

a) A la respiración aeróbica b) Al proceso de la pinocitosis c) A la ciclosis

d) A los esporozoarios e) Al movimiento ameboideo

12. La envoltura nuclear o carioteca, es una barrera biológica muy selectiva al igual de la membrana plasmática; siendo la composición química de la carioteca muy similar.

a) En lípidos y glúcidos a la membrana plasmáticab) A la de retículo endoplasmáticoc) A la membrana cloroplásticad) A las membranas de las mitocondriase) Todas menos la alternativa d

13.El paso de agua a través de una membrana semipermeable, se denomina:

a) difusión b) pinocitosis c) fagocitosisd) ósmosis e) exocitosis

14.La ingestión de partículas sólidas por la célula, tales como bacterias o proteínas se denomina:

a) pinocitosis b) fagocitosis c) transporte activo d) exocitosis e) secreción

16.La membrana es de naturaleza:a) lipoprotéicav b) glucolipídica c) nucleoprotéicad) glucoprotéica e) glucídica

17.La mayor parte de las células animales liberan macromoléculas al exterior por:

a) pinocitosis b) exocitosis c) fagocitosis d) endocitosis e) difusión

18.Cuando las células eliminan el Na+ al medio extracelular en contra de la gradiente, se realiza por:

a) difusión b) transporte facilitado c) ósmosis d) transporte activo e) fagocitosis

19.La difusión se caracteriza porque:a) Si existe gasto de energía

b) Se usan proteínas transportadorasc) No se usan proteínas transportadoras d)

No existe gasto de energíae) Se realizan mediante vesículas

20.Tipo de difusión en el que las moléculas ionizadas, tales como el Na+ atraviesa la membrana celular en contra de un gradiente de concentración.

a) Transporte pasivo simple por la bicapab) Transporte pasivo simple por canalesc) Transporte pasivo facilitadod) Transporte activo por bombase) Transporte activo en masa

ACEPTA EL RETO

01. La fluidez de la membrana celular , de una bacteria sometida a muy bajas temperaturas y la de un animal durante un proceso de hibernación, se mantiene debido a que:A) se incrementa la insaturación de

ácidos grasos.B) presentan colesterol u hopanoideC) presentan pared celularD) presentan sólo fosfolípidos saturadosE) su membrana es simétrica

02. La incorporación o salida de moléculas grandes que implican una modificación en la membrana celular ocurre mediante:A) transporte pasivo

B) ósmosisC) difusión simpleD) transporte en masaE) exocitosis

03. Cuando las proteínas transportadoras favorecen el pasaje de iones o moléculas en contra del gradiente de concentración, el transporte es denominado:A) pasivoB) activoC) difusión simpleD) egestiónE) diálisis

04. La estructura que no forma parte de una célula procariótica es:A) ribosoma B) ADNC) pared celular D) citoesqueletoE) citoplasma

05. Las paredes celulares bacterianas están químicamente constituídas por:A) Bicapa de fosfolípidosB) Cadenas cortas de aminoácidosC) Bicapa lipídica con aminoácidosD) Cadenas de azúcares que hacen

enlaces peptídicosE) Cadena corta de proteínas con

enlaces glucosídicos

06. La diferencia entre las bacterias GRAM (+) y GRAM (-) es la presencia de:A) Los mesosomas B) Los PiliC) Los ribosomas D) PeptidoglucanoE) Ácido teicoico

07. Respecto a las eubacterias, tenemos:1. La mureína es

un heteropolímero de glúcidos y aminoácidos2. La cápsula no

es permanente en todas3. El ADN es

desnudo, bicatenario y con replicación de monohorquilla

4. Los pigmentos respiratorios se disponen en los mesosomas

5. Su flagelo tienen estructura microtubular

Son ciertas:A) 1, 2, 3, 4B) 1, 2, 3, 5C) 2, 3, 4, 5D) Sólo 1, 3, 4E) Todas

08. La membrana celular eucariótica está conformada por muchas moléculas, sin embargo en su constitución no existe:



A) colesterol B) glicerolC) permeasas D) esfingosinaE) cutina

09. No es función de la membrana celular:A) Transporte pasivo de sustanciasB) Fagocitosis y pinocitosisC) Síntesis de moléculas complejasD) CompartimentalizaciónE) Regula el paso activo de nutrientes

10. Si la membrana celular es selectivamente permeable, porque:A) Sólo deja pasar aguaB) Tiene una estructura similar a la pared celular bacterianaC) Posee grandes poros de membranaD) Algunas moléculas la atraviesan más fácilmente que otrasE) Presenta fosfolípidos y proteínas

11. Incorporación activa e inespecífica de coloides del espacio extracelular al citoplasma celular:A) Atrocitosis B) ExocitosisC) Fagocitosis D) EndocitosisE) Pinocitosis

12. Las siguientes expresiones, excepto una, son características de la membrana celular:A) Contiene proteínas estructuralesB) Esta formada por doble capa de

fosfolípidosC) La zona hidrofóbica se encuentra en

la parte externaD) Realiza el transporte de nutrientesE) Participa en la endocitosis y

exocitosis

13. Proteína intrínseca más abundante de la membrana celular:A) Glucoforina AB) Espectrina aC) Banda 3D) Lipasa A2

E) Sindeína

14. No es una diferenciación de membrana celular:A) Ribete en cepilloB) InvaginaciónC) Chapa estriadaD) MicrotúbulosE) Complejos de unión

15. El proceso de eliminación de Na+ al medio extracelular se denomina:A) Transporte pasivo por difusiónB) Transporte pasivo facilitado

C) Transporte activo por bombasD) ExocitosisE) A y C

16. La concentración de calcio en una célula es de un 0, 3%; la concentración en el fluído exterior es 0, 1%. ¿Cómo puede la célula obtener más calcio?A) Transporte pasivoB) DifusiónC) Transporte activoD) ÓsmosisE) Nada de lo anterior

17. El sodio ingresa ____________ a la célula, aprovechando _____________.A) Mediante una bomba – la diferencia

de potencialB) Espontáneamente – los espacios

entre los fosfolípidosC) Activamente – la de gradación de

ATPD) Pasivamente – canales de membranaE) Contra el gradiente de concentración

– la bomba de Na+/K+

18. La bomba de sodio – potasio es electrogénica y además mantiene diferentes concentraciones de iones entre la célula y el medio externo:A) eliminando sodio activamente al

exteriorB) eliminando calcio del citosolC) realizando transporte pasivo de sodio

y potasioD) realizando el transporte en masaE) eliminando potasio activamente

19. Las plantas necesitan CO2 para la fotosíntesis, este gas ingresa a las células vegetales por:A) difusión facilitadaB) difusión simpleC) bomba de Na+/K+

D) fagocitosisE) endocitosis

20. El flujo de agua a través de las membranas biológicas:A) Se da a favor

del gradiente de concentración de solutosB) Es una forma

de transporte activoC) Puede darse a

través de porosD) Requiere de

energía liberada por el ATPE) Ocurre de la

zona de mayor a la de menor concentración

21. Durante el transporte activo a través de la membrana celular:A) Se gasta

energíaB) Las

permeasas permiten el ingreso de glucosa a las células

C) El potasio ingresa a la célula

D) Se transporta oxígeno

E) Se transporta agua

22. La separación de moléculas de diferentes tamaños utilizando una membrana semipermeable, se realiza por un fenómeno de:A) DiálisisB) TurgenciaC) Transporte activoD) FagocitosisE) Osmosis

23. La salida de anticuerpos del plasmocito ocurre por un proceso de:A) fagocitosisB) pinocitosisC) endocitosisD) difusión simpleE) secreción

24. Si Eliana coloca en un recipiente con agua destilada, un Paramecium, un eritrocito, una célula de haba y una bacteria. A las dos últimas se le ha retirado la pared celular. ¿Qué les ocurrirá respectivamente a cada una de ellas?A) lisis, crenación, plasmólisis, turgenciaB) lisis, hemólisis, lisis, lisisC) crenación, lisis, turgencia, lisisD) lisis, hemólisis, turgencia, turgenciaE) lisis, crenación, plasmólisis,

plasmólisis

25. Paola traslada su planta preferida y la siembra en el jardín de su casa de playa, al cabo de unos pocos días, la observa marchitada a pesar de que le suministra agua. Al hacer un análisis del suelo observa diferente concentración de sales. Se puede afirmar:A) El medio interno de la planta es hipertónico con

relación al suelo playeroB) El medio interno de la planta es hipotónico con

relación al suelo normalC) El suelo de la casa de playa es hipertónico con

relación al suelo inicial (su casa)D) El suelo de su casa de playa es hipotónico con

relación al suelo inicialE) Más de una

F)


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