La célula: apuntes básicos
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con amor,
fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la semilla ya
no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Alcides Mendoza Coba – Dalhy
Alcides Mendoza Coba. (Dalhy)
Todos los seres vivos están formados por
CÉLULAS
El hongo que se muestra en la foto está constituido por muchas células. Según el tipo de nutrición son células saprófitas. Foto Dalhy – SSC MARZO - 11
La Rosa que se muestra en la foto está constituido por muchas células que contiene pigmentos que le dan el color rojo. Foto Dalhy – Jardín IC- JUNIO 2013
Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad.
QUINTA EDICIÓN Cajamarca
2013
La célula: apuntes básicos
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con amor,
fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la semilla ya
no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Alcides Mendoza Coba – Dalhy
Situaciones previas
Los seres vivos, desde el más simple
(unicelulares) hasta los más complejos
(pluricelulares), tienen una estructura y
fisiología que merece el análisis y estudio, pero
para comprender es necesario, analizar cómo
se organiza la materia viva desde lo inanimado
hasta el nivel de ecosistema.
Los seres vivos unicelulares, a pesar de su
aparente simplicidad, desarrollan funciones vitales de nutrición, reproducción y relación.
Los seres unicelulares que pueden ser procarióticos (sin carioteca) o eucarióticos (que poseen
membrana nuclear).
En algunos textos se encuentra el término microbio (-bios: ser vivo y de pequeño tamaño:
micro-), es decir, en forma generalizada, seres vivos que se pueden observar con el microscopio.
Aunque es muy importante mencionar que los microbios existen de diversa naturaleza, que en
forma general presentan las siguientes características comunes:
- Realizan funciones de nutrición con rapidez.
- Intercambian gran cantidad de sustancias con el medio en que viven, provocando la
alteración química del medio, por eso cuando son microbios que producen toxinas,
pueden envenenar medios acuáticos por ejemplo.
- Los microbios se dividen o multiplican a gran
velocidad, por lo que a partir de un solo
microorganismo, en poco tiempo pueden formarse
grandes poblaciones de los mismos.
El fundador de la Microbiología fue el químico francés
Louis Pasteur (1822 – 1895) que estudió algunas de las
bacterias productoras de enfermedades. Pasteur realizó
la primera Pasteurización.
La pasteurización o pasterización, es el proceso térmico
realizado a líquidos (generalmente alimentos) con el
objetivo de reducir los agentes patógenos que puedan
contener: bacterias, protozoos, mohos y levaduras, etc. El
proceso de calentamiento recibe el nombre de su
descubridor, el científico-químico francés Louis Pasteur.
La primera pasteurización fue realizada el 20 de abril de
1864 por el propio Pasteur y su colega Claude Bernard.
La pasteurización es un proceso térmico realizado a los
alimentos: los procesos térmicos se pueden realizar con la
intención de disminuir las poblaciones patógenas de microorganismos o para desactivar las
Pluricelulares
Unicelulares
Gráfico de AURORA APARICIO MANRIQUE- 2011
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enzimas que modifican los sabores de ciertos alimentos. No obstante, en la pasteurización se
emplean generalmente temperaturas por debajo del punto de ebullición (en cualquier tipo de
alimento), ya que en la mayoría de los casos las temperaturas superiores a este valor afectan
irreversiblemente ciertas características físicas y químicas del producto alimenticio
Los virus
EL MUNDO OCULTO A SIMPLE VISTA
Virología. La virología es el estudio de los virus y sus propiedades. Estas propiedades incluyen:
la replicación viral, los patógenos virales, la inmunología viral, las vacunas virales, los
métodos de diagnóstico, la quimioterapia antiviral, las medidas de control de una
infección, los diferentes signos que manifiestan la presencia de virus.
1. Virus
Un virus consiste en una molécula de DNA o RNA envuelta en una cubierta proteica llamada cápside. También se puede decir que un virus es un parásito obligado. La estructura general de un virus se puede representar en el siguiente gráfico. Para diferenciar de una célula se puede afirmar que los virus carecen de:
- membranas propias
- ribosomas
- citoplasma
- Fuente de energía
- Movimiento
- Reproducción
Los virus toman diversas formas como se muestra en
una figura tomada del libro de Biología de
Teresa Audersirk y otros.
Si se analiza la organización de los seres vivos a
partir de lo abiótico, los virus se ubicarían en el
umbral de la vida.
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Niveles de organización desde el nivel abiótico hasta el nivel de
ecosistema
2. Viroides.
Son partículas compuestas por cadenas cortas de RNA
que carecen de cubierta proteica y de tamaño diez
veces menor que los virus normales de las plantas. Fue
descubierto en el año 1971 por el fitopatólogo T.O.
Diener al estudiar que ciertas enfermedades de las
plantas.
3. Priones.
Son seres mucho más enigmáticos que los viroides, porque están constituidos por proteínas
patógenas que al parecer tienen alterada la estructura secundaria.
Fueron descubiertos a partir de 1950, cuando
estudiaron a los integrantes de la tribu primitiva de
Nueva Guinea, los mismos que sufrían de una
enfermedad degenerativa y mortal del sistema
nervioso, a los que los lugareños llamaban kuru. Los
investigadores determinaron que el kuru se transmitía
por la vía de un canibalismo ritual, los miembros de
la tribu fore honraban a sus muertos comiendo su
cerebro.
Actualmente es motivo de preocupación la posibilidad
de que los seres humanos puedan infectarse de
Supramolécula Molécula
Átomos
Nube
electrónica
Núcleo
Protones Neutrones
Quarks
Electrones
Tejidos Órganos Sistema Individuo Célula
Nivel biótico Nivel abiótico
Umbral de la
vida
VIRUS
Este paciente VIH-positivo presentó con lesión del sarcoma de Kaposi intraoral uno con una infección de candidiasis suprayacente. Imagen: CDC / Sol Silverman, Jr., de la UniverSIDAd de California en San Francisco
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encefalopatía espongiforme bovina, llamada comúnmente enfermedad de las vacas locas. Esta
enfermedad producida por un prion.
Replicación de los virus
La secuencia general de la replicación de un virus es la siguiente:
1. Penetración. Los virus pueden ser englobados por la célula huésped. Algunos virus tienen
proteínas superficiales que se unen a los receptores de la membrana plasmática de la célula.
Luego el virus deja salir su material genético en el citoplasma.
2. Duplicación. El material genético del virus se multiplica (se copia muchas veces).
3. Transcripción. El material genético viral se utiliza como plantilla para elaborar RNA mensajero
(RNAm).
4. Síntesis de proteínas. En el citoplasma del huésped, el RNAm viral se utiliza para sintetizar
proteínas virales.
5. Ensamblado viral. El material genético y las enzimas virales quedan envueltas por su cubierta
proteínica.
6. Liberación. Los virus emergen de la célula por “gemación” desde la membrana celular o por
ruptura de la célula.
Gráfico Explicativo
FUENTE: AUDERSIRK, Teresa y otros. Biología. Edit. Pearson. México. 2004
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Virus preocupante: VIH
Según la OMS (Organización Mundial de la Salud) (http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs360/es/index.html )
Publicado en noviembre de 2012
Datos y cifras
El VIH sigue siendo uno de los agentes infecciosos más mortíferos del mundo: en los tres últimos decenios se ha cobrado más de 25 millones de vidas.
En 2011 había unos 34 millones de personas infectadas por el VIH (las cifras oscilan entre 31,4 y 35,9 millones).
El África subsahariana, donde uno de cada 20 adultos está infectado por el VIH, es la región más afectada. El 68% de la población mundial VIH-positiva vive en esta región.
La infección por el VIH se suele diagnosticar mediante análisis de sangre en los que se detecta la presencia o ausencia de anticuerpos contra el virus.
Aunque no existe una cura para la infección, los pacientes pueden mantener controlado el virus y llevar una vida sana y productiva si siguen un tratamiento eficaz con fármacos antirretrovíricos.
En 2011 había en los países de ingresos bajos o medios más de 8 millones de personas infectadas por el VIH que recibían terapia antirretrovírica. Hay que hacer llegar el tratamiento a otros 7 millones para alcanzar la meta de dar cobertura antirretrovírica a 15 millones de personas para 2015.
El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) ataca el sistema inmunitario y debilita los sistemas de vigilancia y defensa contra las infecciones y algunos tipos de cáncer. A medida que el virus destruye las células inmunitarias y altera su función, la persona infectada se va volviendo gradualmente inmunodeficiente. La función inmunitaria se suele medir mediante el recuento de células CD4. La inmunodeficiencia entraña una mayor sensibilidad a muy diversas infecciones y enfermedades que las personas con un sistema inmunitario saludable pueden combatir. La fase más avanzada de la infección por el VIH se conoce como síndrome de inmunodeficiencia adquirida, o sida y puede tardar entre 2 y 15 años en manifestarse, dependiendo del sujeto. El sida se define por la aparición de ciertos tipos de cáncer, infecciones u otras manifestaciones clínicas graves.
Signos y síntomas
Los síntomas de la infección por el VIH varían en función del estadio en que se encuentre. Aunque en la mayoría de los casos el pico de infectividad se alcanza en los primeros meses, muchas veces el sujeto ignora que es portador hasta que alcanza fases más avanzadas. En las primeras semanas que siguen al contagio, las personas a veces no manifiestan ningún síntoma, y otras presentan una afección de tipo gripal, con fiebre, cefalea, erupción o dolor de garganta.
A medida que la infección va debilitando su sistema inmunitario, el sujeto puede presentar otros signos y síntomas, como inflamación de los ganglios linfáticos, pérdida de peso, fiebre, diarrea y tos. En ausencia de tratamiento podrían aparecer también enfermedades graves como tuberculosis, meningitis por criptococos o diversos tipos de cáncer, por ejemplo linfomas o sarcoma de Kaposi, entre otros.
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Transmisión
El VIH se puede transmitir por el contacto con diversos líquidos corporales de personas infectadas, como la sangre, la leche materna, el semen o las secreciones vaginales. No es posible contagiarse a resultas de contactos de tipo corriente y cotidiano como puedan ser los besos, abrazos o apretones de manos o por el hecho de compartir objetos personales, alimentos o bebidas.
Factores de riesgo
Hay ciertos comportamientos y afecciones que incrementan el riesgo de que una persona contraiga el VIH, entre ellos:
practicar coito anal o vaginal sin protección; padecer alguna otra infección de transmisión sexual como sífilis, herpes, clamidiasis,
gonorrea o vaginosis bacteriana; compartir agujas o jeringuillas contaminadas, soluciones de droga u otro material
infeccioso para consumir drogas inyectables; recibir inyecciones o transfusiones sanguíneas sin garantías de seguridad o ser objeto de
procedimientos médicos que entrañen corte o perforación con instrumental no esterilizado;
pincharse accidentalmente con una aguja infectada, lesión que afecta en particular al personal sanitario.
Diagnóstico
Las pruebas de detección del VIH revelan si hay infección por la presencia o ausencia en la sangre de anticuerpos contra el virus. El sistema inmunitario genera anticuerpos para luchar contra agentes patógenos externos. La mayoría de las personas pasan por un "periodo silente", generalmente de entre 3 y 6 semanas, durante el cual los anticuerpos contra el virus se están fabricando y aún no son detectables. Esta primera etapa es el momento de mayor infectividad, aunque la transmisión puede producirse en todos los estadios de la infección. En caso de posible exposición, conviene confirmar los resultados de la prueba de detección repitiéndola al cabo de seis semanas, esto es, una vez transcurrido el tiempo suficiente para que las personas infectadas generen anticuerpos.
Asesoramiento y pruebas de detección
Las pruebas de detección han de ser voluntarias: se debe reconocer el derecho de las personas a declinar someterse a ellas. La realización de pruebas obligatorias o bajo coacción, ya sea por parte de un profesional sanitario, una autoridad, la pareja sexual o un miembro de la familia, es inaceptable pues es contraria a la buena práctica de la salud pública y constituye una violación de los derechos humanos.
Todos los servicios de asesoramiento y pruebas de detección deben regirse por los cinco principios fundamentales recomendados a este respecto por la OMS: consentimiento informado, confidencialidad, facilitación de orientación (o asesoramiento), garantía de que los resultados de la prueba son correctos, y vinculación con la asistencia, el tratamiento y otros servicios.
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Prevención
Las personas pueden reducir el riesgo de infección por el VIH limitando su exposición a los factores de riesgo. Los principales métodos para prevenir el contagio, a menudo utilizados de manera combinada, incluyen los que siguen:
Uso de preservativos
El uso correcto y sistemático de preservativos masculinos y femeninos durante la penetración vaginal o anal puede proteger contra la propagación de enfermedades de transmisión sexual, entre ellas la infección por el VIH. Los datos demuestran que los preservativos masculinos de látex tienen un efecto protector del 85% o más contra la transmisión del VIH y otras infecciones de transmisión sexual (ITS).
Pruebas de detección y asesoramiento en relación con el VIH y las ITS
La realización de pruebas de detección del VIH y otras ITS está altamente recomendada para todas las personas expuestas a cualquiera de los factores de riesgo, de modo que puedan conocer su estado y, llegado el caso, acceder sin demora a los oportunos servicios de prevención y tratamiento. La OMS también recomienda ofrecer pruebas de detección para el/la compañero/a sexual o para parejas.
Circuncisión masculina voluntaria practicada por personal médico
La circuncisión masculina, cuando corre a cargo de personal sanitario cualificado, reduce en aproximadamente un 60% el riesgo de que un hombre resulte infectado por el VIH al mantener relaciones sexuales heterosexuales. Se trata de una intervención fundamental en contextos de epidemia generalizada con alta prevalencia del VIH e índices bajos de circuncisión masculina.
Prevención basada en el uso de antirretrovíricos
Uso del tratamiento antirretrovírico como método de prevención
Según ha confirmado un ensayo realizado en fecha reciente, cuando una persona VIH-
positiva sigue un régimen terapéutico eficaz con antirretrovíricos, el riesgo de que
transmita el virus a una pareja sexual no infectada se puede reducir en un 96%. En el caso
de las parejas en que una de las personas es VIH-positiva y otra VIH-negativa, la OMS
recomienda administrar tratamiento antirretrovírico a la persona infectada, con
independencia de su recuento de células CD4.
Profilaxis preexposición para la pareja VIH-negativa
Los ensayos realizados entre parejas serodiscordantes han demostrado que el consumo de antirretrovíricos por el sujeto VIH-negativo puede ser una medida eficaz para prevenir el contagio por el sujeto seropositivo. Es lo que se conoce como profilaxis preexposición.
La OMS recomienda que los países apliquen proyectos piloto sobre la profilaxis preexposición para las parejas serodiscordantes y los hombres y mujeres transexuales que
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tengan relaciones sexuales con hombres antes de adoptar una decisión sobre la ampliación de esta intervención.
Profilaxis postexposición al VIH
La profilaxis postexposición consiste en tomar antirretrovíricos, dentro de las 72 horas siguientes a la exposición al VIH para prevenir la infección. Este método suele recomendarse cuando un profesional sanitario se pincha con una aguja en el lugar de trabajo. La profilaxis postexposición incluye servicios de asesoramiento, primeros auxilios, pruebas de detección del VIH y, dependiendo del nivel de riesgo, la administración de terapia antirretrovírica durante 28 días junto con atención complementaria.
Reducción de daños en los consumidores de drogas inyectables
Las personas que se inyectan drogas pueden protegerse de la infección por el VIH utilizando material estéril, en particular agujas y jeringuillas, para cada inyección. Los paquetes integrales de medidas de prevención y tratamiento de la infección por el VIH, incluyen los componentes siguientes: acceso a agujas y jeringuillas desinfectadas, tratamiento de sustitución de opiáceos para los consumidores de drogas (y otras intervenciones de tratamiento de la drogodependencia basadas en criterios científicos), asesoramiento y pruebas de detección del VIH, tratamiento contra el VIH y atención a los infectados, acceso a preservativos y tratamiento de las ITS, la tuberculosis y la hepatitis vírica.
Eliminación de la transmisión del VIH de la madre al niño
La transmisión del VIH de una madre seropositiva a su hijo(a) durante el embarazo, el trabajo de parto, el alumbramiento o el amamantamiento se denomina transmisión vertical o maternoinfantil. En ausencia de cualquier tipo de intervención, las tasas de transmisión oscilan entre un 15% y un 45%. Es posible prevenir casi totalmente esta clase de transmisión administrando antirretrovíricos tanto a la madre como al niño, y ello en todas las etapas en que pudiera producirse la infección.
La OMS recomienda una serie de medidas de prevención de la transmisión vertical, que incluyen la administración, tanto a la madre como a su hijo, de antirretrovíricos durante el embarazo, el parto y el puerperio o, en la mujer embarazada seropositiva, incluso de por vida, con independencia de su recuento de células CD4. En 2013 se publicarán nuevas directrices para la prevención de la transmisión vertical.
En 2011 el 57% de los aproximadamente 1,5 millones de embarazadas infectadas por el VIH que viven en países de ingresos bajos o medios recibieron antirretrovíricos eficaces para evitar la transmisión a sus hijos, frente al 48% en 2010.
Tratamiento
El VIH se puede combatir mediante una politerapia que comprenda tres o más antirretrovíricos. Aunque no cura la infección por VIH, este tipo de tratamiento controla la replicación del virus dentro del organismo del sujeto y contribuye a fortalecer su sistema inmunitario, restableciendo así su capacidad para combatir infecciones. El tratamiento antirretrovírico permite a las personas afectadas por el VIH llevar una vida sana y productiva.
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A finales de 2011, en los países de ingresos bajos y medianos estaban recibiendo tratamiento antirretrovírico más de 8 millones de personas infectadas por el VIH, 562 000 de ellos niños. Eso significa que el número de personas que reciben tratamiento antirretrovírico en los países en desarrollo se ha multiplicado por 20 entre 2003 y 2011; también es de notar que en un solo año se llegó a registrar un aumento del 20% (de 6,6 millones en 2010 a más de 8 millones en 2011).
Para finales de 2011, se estaba facilitando tratamiento antirretrovírico al 54% de las personas que reunían las condiciones para ello. La cobertura alcanza los niveles más elevados en América Latina (70%) y el Caribe (67%), seguidas por el África subsahariana (56%), Asia (44%), Europa oriental y Asia central (23%), y sus niveles más bajos en Oriente Medio y el Norte de África (13%).
Respuesta de la OMS
Desde el comienzo de la epidemia, la OMS ha encabezado la respuesta mundial del sector sanitario frente al VIH. Como organismo copatrocinador del Programa Conjunto de las Naciones Unidas sobre el VIH/Sida (ONUSIDA), la OMS lleva la iniciativa en los ámbitos prioritarios del tratamiento y la atención de la infección por el VIH y la coinfección VIH/tuberculosis, y coordina, conjuntamente con el UNICEF, las tareas de eliminación de la transmisión maternoinfantil del virus.
En 2011, los Estados Miembros de la OMS aprobaron una nueva Estrategia mundial del sector de la salud contra el VIH/sida para 2011-2015, en la que se definen cuatro orientaciones estratégicas que van a guiar el trabajo de la OMS y los países en los próximos cinco años:
- optimizar los resultados de la prevención, el diagnóstico, el tratamiento y la atención de la infección por el VIH;
- propiciar la obtención de resultados sanitarios más amplios mediante la respuesta a la infección por el VIH;
- crear sistemas de salud sólidos y sostenibles; y - luchar contra las desigualdades y promover los derechos humanos.
Entre las actividades básicas de la OMS con respecto al VIH también figuran las siguientes:
- sintetizar los datos probatorios disponibles sobre la eficacia, viabilidad y seguridad de las intervenciones y métodos relacionados con el VIH y ofrecer orientación para el programa de investigaciones sobre el VIH;
- articular opciones de política para los programas nacionales contra el VIH; - mejorar la disponibilidad y calidad de los medicamentos e instrumentos de
diagnóstico relacionados con el VIH; - establecer normas y criterios para ampliar los servicios de prevención, diagnóstico,
tratamiento, atención y apoyo en relación con el VIH; - ofrecer apoyo técnico a los países para el aumento de las capacidades nacionales
relacionadas con la planificación, la ejecución, el seguimiento y la evaluación de medidas de respuesta eficaces contra el VIH;
- seguir de cerca y fomentar el avance del sector de la salud hacia la universalización del acceso a los servicios relacionados con el VIH, incluidos el nivel de cobertura y el impacto de estos últimos;
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- facilitar la cohesión y colaboración entre asociados para hacer realidad los Objetivos de Desarrollo del Milenio relacionados con el VIH y las metas establecidas en la Estrategia mundial del sector de la salud contra el VIH/sida para 2011-2015.
VIH
Artículo tomado de la página web de la Cruz Roja Internacional
(http://www.cruzroja.es)
(http://www.cruzroja.es/vih/Informacion-Basica-VIH.html)
VIH: síndrome de inmunodeficiencia adquirida.
Síndrome: conjunto de síntomas y signos.
Inmunodeficiencia: debilitamiento del sistema inmunológico.
Adquirida: contraída durante la vida, que no es congénita.
Información sobre SIDA: Una persona es seropositiva al VIH cuando el virus se encuentra en su
organismo.
Generalmente no aparecen síntomas durante largo tiempo: 8-10 años de media sin tratamiento.
La persona parece y se siente totalmente sana pero cualquier persona con el VIH puede transmitir el
virus.
El virus va debilitando el sistema inmunológico lentamente. Cuando el sistema inmunológico se ha
deteriorado, es más susceptible de contraer enfermedades, especialmente INFECCIONES (por ejemplo
tuberculosis y neumonía) y TUMORES.
El SIDA: constituye un estado avanzado de la enfermedad. Significa que, como consecuencia de su
inmunodeficiencia, la persona tiene una o más de una relación de enfermedades poco frecuentes, que
llamamos definitorias de SIDA.
Información sobre SIDA: Existen 2 tipos de virus: el VIH-1 es el tipo más frecuente en España y el
VIH-2 se localiza fundamentalmente en África occidental y generalmente produce una variante más
leve de la enfermedad.
Qué hace el VIH en el organismo
El virus ataca preferentemente al sistema inmunitario, destruyendo las defensas del organismo. El
organismo cada vez tiene más dificultades para defenderse, por lo que aparecen infecciones -
producidas por gérmenes, parásitos o virus- o algunas variedades de cáncer que en condiciones
normales no se producirían.
En una primera fase el VIH se reproduce multiplicándose activamente en las células infectadas. Para
defenderse, el organismo crea anticuerpos específicos pero no consigue eliminar el VIH: disminuye la
presencia de virus en la sangre, pero no impide que los virus sigan presentes y continúen su actividad
en otros órganos.
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Durante varios años el organismo permanece en una situación de aparente equilibrio, pero el VIH se
sigue multiplicando de forma activa en las células e infectando otras nuevas. Linfocitos CD 4 (o T4): El
VIH puede infectar a distintos tipos de células pero tiene especial atracción por los linfocitos CD4 (o
T4), que dirigen el funcionamiento del sistema inmunológico.
Desde el primer momento en que se produce la infección por el VIH, el virus se encuentra activo y se
replica (multiplica) constantemente generando nuevos virus. Los linfocitos CD4, luchan contra esta
proliferación viral, produciéndose una auténtica guerra entre el VIH y los linfocitos CD4. Como
resultado el número de linfocitos CD4 va disminuyendo progresivamente y, si no se interviniera con el
tratamiento, tras una media de 8-10 años la cifra de linfocitos habría descendido de tal manera que el
paciente podría sufrir graves infecciones y tumores.
Microbiología
La Microbiología es la ciencia que estudia los microorganismos, los mismos que pueden ser
eucarióticos (simples) o procarióticos.
Para entender cuales son los seres
microscópicos eucarióticos y procarióticos, es
necesario considerar la clasificación de los seres vivos según Wose propuesto en 1990, según el
cual los seres vivos se agrupan en tres dominios,
como se muestra en el siguiente visualizador.
DOMINIOS
Archae
a
Bacteri
a
Eukarya
son
Protista Fungi Animalia Plantae
comprende
Carecen de
membrana
nuclear o
carioteca
Tienen
membrana
nuclear o
carioteca
Arqueobacterias
Termoacidófilo
s
Metanógenas
Halobacterias
Bacterias
verdes
Bacterias
purpúreas
Cianobacterias
Bacterias
Gram
Positivas
Bacterias
Gram
negativas
Pueden ser
Se clasifican en llamadas
Propuesta actual de seis reinos de los seres vivos. FUENTE: http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/exaintro1.htm
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BACTERIOLOGÍA En general las bacterias son organismos unicelulares que pueden vivir libres o en forma agrupada. Su
tamaño varía entre 0,2 y 3 um (micras) de diámetro, aunque son verdaderas células, su estructura presenta rasgos especiales, tales como:
a) Por ser procariotas carecen de núcleo diferenciado. El citoplasma presenta un solo cromosoma en
forma de anillo (ADN o DNA circular).
b) Una pared rígida (pared bacteriana) rodea la membrana plasmática.
Clasificación de las bacterias.
Las bacterias se pueden clasificar desde diferentes puntos de vista.
1. Por su forma
1.1. Cocos. Tienen forma
esférica. Pueden presentarse de la
siguiente manera:
a) Diplococos. Son cocos que se
agrupan de dos en dos, por ejemplo el gonococo que produce la enfermedad de
la gonorrea.
b) Estreptococos. Son cocos agrupados en
forma de cadenas. Por
ejemplo el Streptococcus pyogenes.
c) Estafilococos.
Son los cocos que se agrupan en
forma de racimos
de uvas. Por ejemplo, el
Staphylococcus aureus . Este
microorganismo puede producir una amplia gama de enfermedades, que van desde infecciones cutáneas y de las mucosas relativamente benignas, tales como foliculitis, forunculosis o conjuntivitis, hasta enfermedades de riesgo vital, como celulitis, abscesos profundos, osteomielitis, meningitis, sepsis, endocarditis o neumonía.
1.2. Bacilos. Pueden presentarse como
bastones aislados o
como cadenas largas de bastones unidos entre
sí. Entre los principales ejemplos de bacilos se puede indicar a los bacilos del carbunco
Unidos entre sí), difteria, fiebre tifoidea, tuberculosis y lepra.
1.3. Espirilos. Los espirilos son bacterias de forma helicoidal o de espiral. Se desplazan
avanzando en tornillo. Su diámetro es muy pequeño, lo que hace que puedan atravesar
las mucosas. Un ejemplo de espirilo es el
Treponema pallidum que produce la sífilis en el hombre.
2. Por su nutrición. En el mundo de las bacterias, las formas de
alimentación son muy variadas. Algunas
viven en el suelo y, partiendo de sustancias inorgánicas, son capaces de sintetizar su
propio alimento: bacterias autótrofas (elaboran sus propios alimentos) y otro
grupo de bacterias que no pueden elaborar su propio alimento: bacterias heterótrofas,
algunas de las cuales son parásitas o
patógenas.
Dentro de las bacterias autótrofas se pueden distinguir las que realizan la fotosíntesis,
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llamadas bacterias fotótrofas, si bien nse trata de un proceso algo distinto del que
tiene lugar en las plantas, poseen variedades
únicas de clorofila llamada bacterioclorofila.
Las bacterias púrpuras o bacterias púrpuras fotosintéticas son proteobacterias fototrofas, esto es, capaces de producir
energía a través de la fotosíntesis. Poseen
pigmentos de bacterioclorofila a o b, junto con varios carotenoides. Estos les
proporcionan unos colores que incluyen el púrpura, rojo, marrón y naranja. La
fotosíntesis tiene lugar en centros reactivos
sobre la membrana celular, la cual se dobla dentro de la célula para formar sacos, tubos
u hojas, incrementando la superficie disponible
Las cianobacterias son un filo del dominio Bacteria que comprende las bacterias
capaces de realizar fotosíntesis oxigénica y, en algún sentido, a sus descendientes por
endosimbiosis, los plastos. Son las únicas procariotas que llevan a cabo ese tipo de
fotosíntesis, por ello también se les denomina
oxifotobacterias (Oxyphotobacteria).
Las cianobacterias fueron designadas durante mucho tiempo como cianófitas (Cyanophyta,
literalmente "plantas azules") o cianofíceas
(Cyanophyceae, literalmente "algas azules"), castellanizándose a menudo como algas
verdeazuladas. Cuando se descubrió la distinción entre célula procariota y eucariota
se constató que éstas son las únicas "algas" procarióticas, y el término "Cyanobacteria"
(se había llamado siempre bacterias a los
procariontes conocidos) empezó a ganar preferencia.
Las bacterias que aprovechan la energía de
ciertas reacciones químicas (y no del sol)
para fabricar sus propios alimentos, reciben el nombre de bacterias quimiotrofas, entre
las cuales se puede mencionar las siguientes:
2.1. Las bacterias sulfurosas.
Son las bacterias que absorben azufre o
de la forma de ácido sulfhídrico y lo combinan con el oxígeno.
2.2. Las bacterias férricas.
Son las que viven en aguas dulces o
saladas en las que hay presencia de
hierro en disolución, entonces las bacterias absorben este hierro y lo
combinan con el oxígeno.
2.3. Las bacterias hidrógenas.
Son las bacterias que combinan
hidrógeno con oxígeno, dando como subproducto el agua.
2.4. Las bacterias nitrificantes
Oxidan ciertos compuestos nitrogenados.
La nitrificación es la oxidación biológica de amonio con oxígeno en nitrito,
seguido por la oxidación de esos nitritos en nitratos. La nitrificación es una etapa
importante en el ciclo del nitrógeno en
los suelos. Este proceso fue descubierto por el microbiólogo ruso Sergei
Winogradsky y en realidad consiste en dos procesos distintos, separados y
consecutivos, realizados por organismos diferentes:
Nitritación. Partiendo de amonio se obtiene nitrito (NO2–). Lo realizan
bacterias de, entre otros, los géneros Nitrosomonas y Nitrosococcus.
Nitratación. Partiendo de nitrito se
produce nitrato (NO3–). Lo realizan bacterias del género Nitrobacter.
3. Por su respiración
Las bacterias pueden ser anaerobias,
aerobias o facultativas.
Las bacterias facultativas son bacterias
que pueden adaptarse para crecer y metabolizar tanto en presencia como en
ausencia de oxígeno. Pueden desarrollar un
metabolismo tanto respiratorio usando el oxígeno como fermentativo en ausencia de
oxígeno. Las bacterias anaerobias facultativas pueden obtener energía en
ausencia de oxígeno, pero el oxígeno no les
es tóxico.
Las proteobacterias (Proteobacteria) son uno de los principales grupos de bacterias.
Incluyen una gran variedad de patógenos, las mas imporrtantes son: Escherichia,
Salmonella, Vibrio, Helicobacter, Neisseria
gonorrhoeae y muchos otros.
La célula: apuntes básicos
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Alcides Mendoza Coba – DALHY
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Otro grupo de bacterias facultativas son de
vida libre, e incluyen muchas de las bacterias
responsables de la fijación del nitrógeno. El grupo se establece principalmente en
términos de secuencias de ARN, y se denominan así en honor al dios griego
Proteus, el cual podía cambiar de forma, dada la gran diversidad de formas
encontradas en ellas.
4. Por su reacción al colorante de Gramm.
La composición química de la pared bacteriana varía en los distintos grupos de
bacterias y se refleja en la capacidad de
retener o no determinados colorantes, como el colorante de Gram (Christian Gram 1884),
teniendo en cuenta el colorante las bacterias que se tiñen con el colorante de
Gramm reciben el nombre de bacterias
Gramm positivas y si no se tiñen reciben el nombre de bacterias Gramm negativas.
Rickettsias
Rickettsia es un género de bacterias
(colectivamente denominadas rickettsias) que
pertenece a la familia Rickettsiaceae (junto con
los géneros Orientia y Wolbachia). Estos
microorganismos son parásitos obligados
intracelulares, que se caracterizan por ser Gram
negativos que no forman esporas.
Las rickettsias pueden tomar diversas formas
como cocos, bacilos o hilos, por eso se dice que
las ricketsias son pleomórficas.
Las rickettsias son causantes de enfermedades
infecciosas transmitidas por aerosoles,
mordeduras, picaduras, rasguños, aguas y
alimentos contaminados. Ejemplos:
- El tifus clásico (transmitido por piojos).
- El tifus murino (por piojos o pulgas).
- Fiebre de las montañas rocosas (por garrapatas).
LA CÉLULA
Gráfico tomado de http://www.celulas.org/: 2013
La célula: apuntes básicos
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Alcides Mendoza Coba – DALHY
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
La célula es una unidad mínima de un organismo con la capacidad de actuar de manera autónoma.
La célula es la unidad anatómica estructural,
fisiológica, genética y evolutiva de todo ser vivo.
La célula es la estructura más pequeña capaz de realizar por sí misma las tres funciones vitales:
nutrición, relación y reproducción. Todos los
organismos vivos están formados por células. Algunos organismos microscópicos, como las
bacterias y los protozoos, son unicelulares, lo que significa que están formados por una sola célula.
Las plantas, los animales y los hongos son
organismos pluricelulares, es decir, están formados
por numerosas células que actúan de forma coordinada.
La ciencia que estudia al estudio de la célula se
llama Citología.
Las primeras aproximaciones al estudio de la célula
surgieron en el siglo XVII, tras el desarrollo de los
primeros microscopios a finales del siglo XVI. Los
microscopios inventados permitieron realizar
numerosas observaciones, que condujeron en apenas doscientos años a un conocimiento
morfológico de la célula relativamente aceptable.
Diferentes estudiosos de la ciencia permitieron el
conocimiento de la célula y luego la teoría celular. Entre los principales hechos se puede indicar los
siguientes:
Frances y Janssen, construyeron por primera vez
el micrsocopio óptico, tenía una capacidad de
amplicación de 10
aumentos a 30 aumentos. Este
microscopio lo utilizaron para observar pulgas y otros insectos.
El astrónomo y físico italiano
Galileo Galieli (1628 – 1694), construyó micrsocopios en
paralelo a Janssen. Estos microscopios los utilizó para
realizar estudios de los ojos compuestos de los insectos.
El científico Marcelo Malpighi (1628 – 1694) fue
uno de los primeros que estudió los tejidos
animales del cerebro, riñón, bazo, pulmones y lengua. Inició el planteamiento de la teoría
globular.
Década de 1670: Anton Van Leeuwenhoek,
observó diversas células eucariotas (como protozoos y espermatozoides) y procariotas
(bacterias).
1665: Robert Hooke observó en láminas de
corcho, realizadas con un microscopio de 50
aumentos construido por él mismo, logrando identificar pequeñas celdillas a las que bautizó
con el nombre de «células» (del latín cellulae,
celdillas).
1745: John Needham describió la presencia de
«animálculos» o «infusorios»; se trataba de organismos unicelulares.
Década de 1830: Theodor Schwann estudió la
célula animal; junto con Matthias Schleiden
postularon que las células son las unidades elementales en la formación de las plantas y
animales, y que son la base fundamental del proceso vital.
1831: Robert Brown describió el núcleo celular.
1839: Purkinje observó el citoplasma celular.
1850: Rudolf Virchow postuló que todas las
células provienen de otras células (Omnis cellula e cellula.
1857: Kölliker identificó las mitocondrias.
1860: Pasteur realizó
multitud de estudios
sobre el metabolismo de levaduras y sobre la
asepsia.
1880: August
Weismann descubrió
que las células actuales comparten similitud.
estructural y molecular con células de tiempos remotos.
1931: Ernst Ruska
construyó el primer microscopio electrónico de
transmisión en la UniverSIDAd de Berlín. Cuatro años más tarde, obtuvo un poder de resolución
doble a la del microscopio óptico.
1981: Lynn Margulis publica su hipótesis sobre
la endosimbiosis (*) serial, que explica el
origen de la célula eucariota.
(*) La endosimbiosis Es una asociación estrecha entre especies, en la que los individuos de una residen dentro de las células de la otra. Algunos orgánulos de las células eucariotas (células con núcleo), como las mitocondrias y los plastos (cloroplastos), proceden de su simbiosis inicial con ciertas bacterias.
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«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Los estudios de Mathias Scheleiden, de Teodoro Schwan y de Rudolph Virchow, sirvieron
para sentar las bases de la Teoría Celular, cuyos
principales postulados son los siguientes:
- Las células constituyen las unidades morfológicas y
fisiológicas de todos los organismos.
- Las propiedades de un ser vivo dependen de las de
sus células individuales.
- Las células se originas sólo de otras células y su
continuidad se mantiene a través del material
genético.
- La unidad más pequeña de la vida es la célula.
El rápido desarrollo de la biología celular y
molecular en el siglo actual puede atribuirse a:
- El mayor poder de resolución obtenido con el
microscopio electrónico y la difracción de rayos X.
- Convergencia con otras ramas de la investigación
biológica, como por ejemplo la genética y la
bioquímica.
CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE LA CÉLULA
Las principales características de la célula que
permite diferenciarlo de los sistemas abióticos son las siguientes:
Nutrición. Las células toman sustancias del
medio, las transforman de una forma a otra,
liberan energía y eliminan productos de
desecho, mediante el metabolismo.
Crecimiento y multiplicación. Las células son
capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una
célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original,
mediante la división celular.
Diferenciación. Muchas células pueden sufrir
cambios de forma o función en un proceso
llamado diferenciación celular.
Irritabilidad. Las células responden a
estímulos químicos y físicos tanto del medio
externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos
ambientales o en dirección opuesta a los estímulos.
Evolución. A diferencia de las estructuras
inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay
cambios hereditarios (que ocurren a baja
frecuencia en todas las células de modo regular), que pueden influir en la adaptación
global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo.
CLASES DE CÉLULA
La clasificación de las células se hace atendiendo ciertos criterios; por eso, se pueden
clasificar por su evolución, por su tamaño, por su
nutrición, por su forma y por el reino al que pertenecen.
I. POR SU EVOLUCIÓN. Las células
pueden ser: Procarióticas o eucarióticas.
A. CÉLULA PROCARIÓTICA
Las células procariotas son pequeñas y menos complejas que las eucariotas. Carecen
de membrana nuclear, en otras palabras carecen de núcleo bien diferenciado, por lo
que su material genético se encuentra disperso
en el citoplasma genético en el citosol.
Las células procarióticas contienen ribosomas pero carecen de sistemas de
endomembranas (esto es, orgánulos delimitados por membranas biológicas). Sin
embargo, existen excepciones: algunas
bacterias fotosintéticas poseen sistemas de membranas
internos.
También en el
Filo
Planctomycetes existen
organismos como Pirellula
que rodean su material genético
mediante una
membrana intracitoplasmática y Gemmata obscuriglobus que lo rodea con doble
membrana.
Por lo general podría decirse que los
procariotas carecen de citoesqueleto.
Las células procarióticas se encuentran presentes en las bacterias y archeas, más no
en los eucariotas.
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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
IMPORTANTE: Escherichia coli
Esta bacteria es el organismo procarionte
más estudiado por el ser humano. La E. coli es una bacteria que se encuentra generalmente
en los intestinos animales y por ende en las
aguas negras. Fue descrita por primera vez en 1885 por Theodore von Escherich, bacteriólogo
alemán, quién la denominó Bacterium coli. Posteriormente la taxonomía le adjudicó el
nombre de Escherichia coli, en honor a su descubridor. Ésta y otras bacterias son
necesarias para el funcionamiento correcto del
proceso digestivo. Además produce vitaminas B y K. Es un bacilo que reacciona
negativamente a la tinción de Gram (gramnegativo), es anaeróbico facultativo,
móvil por flagelos peritricos (que rodean su
cuerpo), no forma esporas, es capaz de fermentar la glucosa y la lactosa.
B. CÉLULA EUCARIÓTICA.
Las células eucariotas son las más evolucionas y complejas. Presentan
principalmente membrana nuclear, dentro del cual está el material genético y una estructura
básica relativamente estable caracterizada por
la presencia de distintos tipos de orgánulos intracitoplasmáticos especializados.
II. POR SU TAMAÑO.
Las células por su tamaño, pueden ser:
Macroscópicas, microscópicas y
ultramicroscópicas.
Células macroscópicas. son células observadas
fácilmente a simple vista. Esto obedece el gran volumen de alimentos de reserva que
contienen. Ejemplo: la yema de huevo de las
aves y reptiles, que alcanzan varios centímetros de longitud.
Células Microscópicas.- observable únicamente
en el microscopio para escapar del limite de
visibilidad luminosa, cuyo tamaño se expresa con la unidad de medida llamada micro o
micron. Ejemplo: los glóbulos rojos o
hematíes, lo cocos, las amebas, Etc.
Células Ultramicroscópicas.- son sumamente
pequeños y observables únicamente con el microscopio electrónico. En este caso se utiliza
como unidad de medida el milimicrón (mu),
que es la millonésima parte del milímetro o la milésima parte de una micra.
III. POR SU NUTRICIÓN.
Las células pueden ser autótrofas o heterótrofas. Las primeras elaboran sus
propios alimentos mientras que las otras se
alimentan a base de alimentos producidos por otras células.
IV. POR SU FORMA. Clasificar a las células por su forma es relativo; ya que, en muchos de los casos la forma de las células depende de la fisiología y estado de la célula. Algunas formas de células son las siguientes: Células estrelladas. Las que tienen una
forma que se asemeja a una estrella: Ejemplo, las neuronas.
Esféricas, como
óvulos y los
cocos (bacterias).
Ovoides, como
las levaduras
Cúbicas, como
en el folículo tiroideo.
Aplanadas. En estas células las
dimensiones son mayores que su grosor. Generalmente forman tejidos de
revestimiento, como las células epiteliales-
Alargadas. En las cuales un eje es mayor
que los otros dos. Estas células forman parte de ciertas mucosas que tapizan el
tubo digestivo. Fusiformes. Son las células que Las que
tienen la forma parecida a un huso. Por
ejemplo las fibras musculares.
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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Gráficos de algunas formas de células
PARTES DE UNA CÉLULA EUCARIÓTICA TÍPICA.
Una célula eucariótica típica está formada por: Membrana celular, citoplasma y núcleo (Imagen de Biología de
Audesirk)
Gráficos de algunas formas de células
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semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
I. MEMBRANA CELULAR CITOPLASMÁTICA (PLASMALEMA).
La membrana celular o plasmática
es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a
mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de éstas. Además, se asemeja a las
membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.
En los estudios iniciales de la membrana, se proppusieron dos modelos: El
modelo de Davson – Danielli y el Modelo de Robertson. Posteriormente en el año de 1972,
Singer y Nicholson propusieron el modelo del
Mosaico Fluido.
- Según el modelo de Davson – Danielli (1953), la membrana celular está formada
por una bicapa de fosfolípidos cubiertas en
cada superficie por una monocapa de proteínas globulares hidratadas.
- Según el modelo de Robertson, plantea que la membrana celular está formada por una bicapa de
fosfolípidos, pero en ambos lados está cubierta de
proteínas extendidas.
- Según el Modelo del Mosaico Fluido, la membrana está constituida por una bicapa (doble capa), de
fosfolípidos, con proteínas asociadas. Estas proteínas
pueden ser: Integrales o intrínsecas. Cuando atraviesan toda la membrana.
Periféricas o extrínsicas. Son las proteínas que se encuentran ancladas en uno de los lados de la
membrana celular.
Composición química de la membrana
celular. La membrana celular en forma general
contiene fosfolípidos, glucolípidos y esteroides,
variando la cantidad y la participación de otros
componentes de acuerdo a la naturaleza y función
que desempeña la célula.
FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR.
a. Transporte. La membrana celular permite el
intercambio de materiales entre el medio
interno de la célula con el medio externo. Pero
es necesario indicar que a membrana celular
sólo permite el paso de determinadas
sustancias, cuya propiedad se llama
PERMEBILIDAD SELECTIVA.
La permeabilidad de una membrana
plasmática a las distintas sustancias depende
de varios factores, dependientes a su vez de la
estructura de la membrana.
El transporte de sustancias a través de la
membrana, se da mediante procesos pasivos
o procesos activos.
PROCESOS PASIVOS. Son los que se realizan
sin gasto de energía (ATP). Estos procesos de
transporte dependen de las diferencias de
presión, concentración o de un proceso de
difusión.
Audesirk Biología
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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Entre los principales procesos pasivos
están la difusión simple, la difusión facilitada,
la ósmosis y la filtración.
- La difusión simple. Es el paso de moléculas,
iones, sustancias, de una zona de alta
concentración a otra de menor
concentración, por la diferencia de
concentraciones, es decir que el paso se da
a favor de la gradiente de concentración.
Como la difusión depende de la energía
cinética de las partículas, se produce con
mayor rapidez cuando aumenta la
temperatura. Además, a un mayor
gradiente (diferencia) de concentración
hará que la difusión se haga más rápida.
Por otra parte, las moléculas pequeñas se
difunden con mayor rapidez que las
grandes.
- Difusión Facilitada. Es el movimiento de
moléculas más grandes que no pueden
pasar a través de la membrana plasmática
y necesita ayuda de una proteína de
trasporte.
- Ósmosis. “Consiste en el movimiento neto
de un disolvente, el agua en los seres
vivos, a través de membranas de
permeabilidad selectiva” (Gerard J. Tortora.
Principios de Anatomía y Fisiología. Edit.
Mosby /Doyma Libros. 1996. Página 63.).
El agua se mueve por ósmosis a través de
las membranas desde las zonas en las que
se encuentra a una concentración elevada
hasta las zonas donde la concentración es
menor. Al hablar de ósmosis es necesario
hablar de presión osmótica, que se define
como la presión necesaria para evitar el
movimiento neto del agua desde una
solución a otra, cuando ambas soluciones
están separadas por una membrana
permeable al agua.
- Filtración o Diálisis. Es el movimiento de
agua y moléculas disueltas a través de la
membrana debido a la presión hidrostática
generada por el sistema cardiovascular.
Dependiendo del tamaño de los poros de la
membrana, sólo los solutos con un
determinado tamaño pueden pasar a través
de la membrana. Por ejemplo, los poros de
la membrana de la cápsula de Bowman en
los glomérulos renales, son muy pequeños,
y sólo la albúmina, la más pequeña de las
proteínas, tienen la capacidad de ser
filtrada a través de ella. Por otra parte, los
poros de las membranas de los hepatocitos
CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES
En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua. En un medio hipotónico, la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis. En un medio hipertónico, la célula elimina agua y se arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación
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semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
son extremadamente grandes, por lo que
una gran variedad de solutos pueden
atravesarla
PROCESOS ACTIVOS. Son los que se realizan
CON gasto de energía (ATP). Existe dos tipos
activos de transporte de volumen: Endocitosis
y exocitosis.
La endocitosis puede ser la fagocitosis y la
pinocitosis. La primera es cuando se transporta
sustancias sólidas, y la pinocitosis es cuando
se transporta sustancias líquidas o en
disolución.
Es la expulsión de sustancias como la
insulina a través de la fusión de vesículas con
la membrana celular.
La exocitosis es el proceso celular por el
cual las vesículas situadas en el citoplasma se
fusionan con la membrana citoplasmática,
liberando su contenido.
La exocitosis se observa en muy diversas
células secretoras, tanto en la función de
excreción como en la función endocrina.
También interviene la exocitosis en la
secreción de un neurotransmisor a la brecha
sináptica, para posibilitar la propagación del
impulso nervioso entre neuronas. La secreción
química desencadena una despolarización del
potencial de membrana, desde el axón de la
célula emisora hacia la dendrita (u otra parte)
de la célula receptora. Este neurotransmisor
será luego recuperado por endocitosis para ser
reutilizado. Sin este proceso, se produciría un
fracaso en la transmisión del impulso nervioso
entre neuronas.
Al hablar de procesos activos de
transporte es necesario hablar de transporte
activo primario y de transporte activo
secundario.
Transporte activo primario: la bomba de sodio.
La bomba de trasporte activo primario más
abundante en el organismo es la bomba de
sodio, que mantiene una baja concentración de
iones sodio (Na+) en el citosol bombeándolos
hacia fuera en contra de su gradiente de
concentración. También desplaza los iones de
potasio (K+) hacia el interior de las células en
contra de su gradiente de concentración. La
bomba de sodio ha de trabajar continuamente,
puesto que tanto el ión potasio como el ión
sodio cruzan la membrana plasmática muy
despacio, a través de los canales (poros).
Transporte activo secundario: simporte y
antiporte. La bomba de sodio mantiene una
gran diferencia de concentración de Na+ a
ambos lados de la membrana plasmática. Estos
iones han almacenado energía de forma similar
a la que almacenan el agua contenida por una
presa. Por tanto, si el Na+, puede retroceder
será posible emplear parte de la energía
almacenada para transportar sustancias en
contra de sus gradientes de concentración.
A veces, dos sustancias (generalmente ión
sodio y otra sustancia) se mueven en la misma
dirección a través de la membrana plasmática.
Este proceso recibe el nombre de SIMPORTE
(contransporte). Por ejemplo, la glucosa, la
fructuosa y los aminoácidos penetran en las
células que revistan el aparato gastrointestinal
y los túbulos de los riñones mediante
simportes que utilizan Na+.
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Otras veces dos sustancias (habitualmente Na+
y otra sustancia) pueden moverse también en
direcciones opuestas a través de las
membranas plasmáticas, este proceso recibe el
nombre de antiporte o contratransporte. Por
ejemplo, la mayoría de los antiportes son
Na+/Ca2+, que mantienen una concentración
baja de Ca2+ en el citosol de las células.
b. Otras funciones de la membrana celular son
las siguientes:
- Delimita el medio intracelular del medio
extracelular.
- Función receptora y transmisora.
II. CITOPLASMA.
Es la parte interior de las células y la
parte externa del núcleo. La porción
semilíquida del citoplasma, en la que se
encuentran suspendidas las organelas, las
inclusiones y disueltos los solutos, es el citosol
o líquido intracelular.
Físicamente el citosol es un líquido tipo
gel, viscoso y transparente, que contiene
partículas en suspensión y una serie de
diminutos túbulos y filamentos que forman un
citoesqueleto.
Químicamente, el citosol está formado por
agua, en un 75 % a un 90 %, y por
componentes sólidos. Las proteínas. Los
carbohidratos, los lípidos y las sustancias
inorgánicas constituyen la mayor parte de
componentes sólidos.
COLOIDE CELULAR. En el coloide celular
interactúan dos fases: Fase dispersante y fase
dispersa.
- Fase dispersante. Es la fase constituida por
el agua de la célula, además mantienen en
disolución moléculas polares. El agua se
encuentra de dos formas: agua libre que
representa el 95 % del agua celular y el
agua ligada que se encuentra hidratando
a las moléculas y representa el 5 % del
agua celular.
- Fase dispersa. Es la fase formada por
micelas, partículas coloidales que son
macromoléculas o agregados moleculares
de gran tamaño, distribuidas en el agua.
En el coloide celular es posible distinguir dos
formas de agregación: el citogel y el citosol,
los cuales están en constante interconversión,
en un proceso llamado tixotropía.
El citogel o plasmagel (ectoplasma), está
constituido por la parte más densa y viscosa
del coloide y el citosol o plasmasol
(endoplasma), está constituido por la parte
más diluida del coloide, con un nivel más
simple de agregación. En el citosol se realizan
la mayor parte de reacciones metabólicas.
El citoesqueleto es un entramado
tridimensional de proteínas que provee soporte
interno en las células, organiza las estructuras
internas de la misma e interviene en los
fenómenos de transporte, tráfico y división
celular.[1] En las células eucariotas, consta de
microfilamentos, filamentos intermedios y
microtúbulos, mientras que en las procariotas
está constituido principalmente por las
proteínas estructurales FtsZ y MreB. El
citoesqueleto es una estructura dinámica que
mantiene la forma de la célula, facilita la
movilidad celular (usando estructuras como los
cilios y los flagelos), y desempeña un
importante papel tanto en el tráfico intracelular
(por ejemplo, los movimientos de vesículas y
orgánulos) y en la división celular.
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ORGANELAS CITOPLASMÁTICOS.
Son estructuras especializadas que tienen
formas características y que desempeñan
papeles específicos en el crecimiento,
mantenimiento, reparación y control celular.
Los números y tipos de organelas varían de
unas clases de células a otras, dependiendo de
sus funciones.
Entre los principales organelas citoplasmáticas
se pueden mencionar:
RIBOSOMAS. Son diminutas esferas que
contienen ARN ribosómico (ARNr) y varias
proteínas ribosómicas. Los ribosomas se
llaman así por su elevado contenido del ácido
ribonucleico.
En células
eucariotas, los
ribosomas se
elaboran en el
núcleo pero
desempeñan su
función de en el
citosol
Son visibles al microscopio electrónico, debido
a su reducido tamaño (29 nm en células
procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el
microscopio electrónico se observan como
estructuras redondeadas, densas a los
electrones. Bajo el microscopio óptico se
observa que son los responsables de la
basofilia que presentan algunas células. Están
en todas las células (excepto en los
espermatozoides).
Cuando están completos, pueden estar
aislados o formando grupos (polisomas);
también pueden aparecer asociados al retículo
endoplasmático rugoso o a la membrana
nuclear, y las proteínas que sintetizan son
sobre todo para la exportación.
Los ribosomas de las células procariotas
son los más estudiados. Son de 70 S y su
masa molecular es de 2.500 kilodalton(Kd).
Las moléculas de ARNr forman el 65% del
ribosoma y las proteínas representan el 35%.
En eucariotas, los ribosomas son 80 S.
Su peso molecular es de 4.200 Kd. Contienen
un 40% de ARNr y 60% de proteínas.
Es necesario indicar que las
mitocondrias tienen su propio aparato de
síntesis proteica que incluye ribosomas, ARNt y
ARNm. Los ribosomas mitocondriales de las
células animales contienen dos tipos de ARN
ribosómicos.
Los ribosomas que aparecen en plastos
son similares a los procariotas.
La función
principal de los
ribosomas es la
síntesis de
proteínas.
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTIC
O (RE). Es un
sistema de
canales rodeados
por membranas
que tienen
distintas formas y que reciben el nombre de
cisternas. Se encuentra en la célula animal y
vegetal pero no en la célula procariota.
El RE se continúa con la membrana
nuclear y, teniendo en cuenta su asociación
con los ribosomas, se divide en dos tipos:
Retículo endoplasmático rugoso o granular
(R.E.R) y retículo endoplasmático liso o
agranular (R.E.L).
El retículo endoplasmático rugoso tiene
esa apariencia debido a los numerosos
ribosomas adheridos a su membrana mediante
unas proteínas denominadas "riboforinas".
La función principal del R.E,R es la
síntesis de proteínas, por
eso se encuentra
presente en células que
por su función deben
realizar una activa labor
de síntesis, como las
células hepáticas, células
de crecimiento o las células del páncreas.
La célula: apuntes básicos
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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
El retículo endoplasmático liso no tiene
ribosomas adheridos en su superficie.
Este retículo participa en los procesos
de detoxificación celular, siendo el lugar
donde son metabolizadas una gran cantidad de
drogas como fenobarbital, alcaloides,
hidrocarburos aromáticos y otras sustancias
potencilmente dañinas para la célula.
La función principal del R.E.L es llevar a
cabo la síntesis de fosfolípidos y esteroides.
En las células musculares el retículo
endoplasmático liso es llamado retículo
sarcoplasmático, el cual cumple la función de
almacenar calcio (Ca+) y de liberarlo durante la
contracción muscular.
MITOCONDRIAS. Fueron descubiertas en
1898 por Benda. Son organelas
bimembranosas semiautónomas encargadas de
la respiración celular.
A las mitocondrias se les llama también
centrales eléctricas de las células.
Una mitocondria está formada por dos
membranas, cada una de las cuales tiene una
estructura similar a la de la membrana celular.
La membrana mitocondrial externa es
lisa, pero la interna dispone de una serie de
pliegues llamados crestas. La cavidad central
de la mitocondria, rodeada por la membrana
interna y por las crestas, es la matriz.
Los complejos pliegues de las crestas
proporcionan una enorme superficie para un
grupo de reacciones químicas conocidas como
respiración celular. Las enzimas que catalizan
estas reaciones se encuentran en las crestas.
La respiración celular sólo se produce en
presencia de oxígeno y se traduce en el
catabolismo de las moléculas de os
elementos nutritivos, como la glucosa, para
producir ATP a gran velocidad.
Las mitocondrias se autorreplican, es
decir, se dividen para aumentar su número.
Este proceso de replicación está controlado por
el ADN que forma parte de la estructura
mitocondrial. La autorreplicación suele
producirse en respuesta al aumento de las
neceSIDAdes celulares de ATP por medio de
la fosforilación oxidativa y en el momento
de la división celular.
En la mitocondria sucede el ciclo de Krebs
o ciclo del ácido cítrico.
La científica estadounidense Lynn
Margulis, junto con otros científicos, recuperó
en torno a 1980 una antigua hipótesis,
reformulándola como teoría endosimbiótica.
Según esta versión actualizada, hace unos
1.500 millones de años, una célula procariota
capaz de obtener energía de los nutrientes
orgánicos empleando el oxígeno molecular
como oxidante, se fusionó en un momento de
la evolución con otra célula procariota o
eucariota primitiva al ser fagocitada sin ser
inmediatamente digerida, un fenómeno
frecuentemente observado. De esta manera se
produjo una simbiosis permanente entre
ambos tipos de seres: la procariota fagocitada
proporcionaba energía, especialmente en
forma de ATP y la célula hospedadora ofrecía
un medio estable y rico en nutrientes a la otra.
Este mutuo beneficio hizo que la célula
invasora llegara a formar parte del organismo
mayor, acabando por convertirse en parte de
ella: la mitocondria. Otro factor que apoya esta
teoría es que las bacterias y las mitocondrias
tienen mucho en común, tales como el
tamaño, la estructura, componentes de su
membrana y la forma en que producen
energía, etc.
Esta hipótesis tiene entre sus
fundamentos la evidencia de que las
mitocondrias poseen su propio ADN y está
La célula: apuntes básicos
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Alcides Mendoza Coba – DALHY
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
recubierta por su propia membrana. Otra
evidencia que sostiene esta hipótesis es que el
código genético del ADN mitocondrial no suele
ser el mismo que el código genético del ADN
nuclear. A lo largo de la historia común la
mayor parte de los genes mitocondriales han
sido transferidos al núcleo, de tal manera que
la mitocondria no es viable fuera de la célula
huésped y ésta no suele serlo sin mitocondrias.
COMPLEJO GOLGI (APARATO DE GOLGI).
El aparato de
Golgi es un
organelo
(orgánulo)
presente en todas
las células
eucariotas excepto
los glóbulos rojos
y las células epidérmicas. Pertenece al sistema
de endomembranas del citoplasma celular.
Está formado por unos 4-8 dictiosomas, que
son sáculos aplanados rodeados de membrana
y apilados unos encima de otros.
El aparato de Golgi presente tres
regiones:
Región Cis-Golgi. Es la más interna y próxima al retículo. De él recibe las vesículas de transición, que son sáculos con proteínas que han sido sintetizadas en la membrana del retículo endoplasmático rugoso (RER).
Región medial: Es una zona de transición.
Región Trans-Golgi. Es la que se encuentra más cerca de la membrana citoplasmática. De hecho, sus membranas, ambas unitarias, tienen una composición similar.
El aparato de Golgi procesa, ordena,
empaqueta y libera proteínas y lípidos hacia la
membrana plasmática.
En forma general el aparato de Golgi tiene
las siguientes funciones:
- Secreción celular. Las sustancias
atraviesan todos los sáculos del aparato
de Golgi y cuando llegan a la cara trans
del dictiosoma, en forma de vesículas
de secreción, son transportadas a su
destino fuera de la célula, atravesando
la membrana citoplasmática por
exocitosis. Un ejemplo de esto son los
proteoglicanos que conforman la matriz
extracelular de los animales.
- Formación de los lisosomas primarios.
- Formación del acrosoma de los espermios.
- Producción de membrana citoplasmática:
los gránulos de secreción cuando se unen a
la membrana en la exocitosis pasan a
formar parte de esta, aumentando el
volumen y la superficie de la célula.
LISOSOMAS. Son
vesículas rodeadas de
membrana que se
forman en el aparato
de Golgi. En su interior
existen
aproximadamente
hasta 40 enzimas
potentes digestivas hidrolíticas y proteolíticas
que sirven para digerir los materiales de origen
externo (heterofagia) o interno (autofagia)
que llegan a ellos. Es decir, digestión celular.
Los lisosomas tienen como función principal la
digestión intracelular, pero además participan
en:
- Procesar una organela vieja, para
convertirlo en sustancias nutritivas y
permitir a la célula elaborar una organela
nueva.
- Participa en la autólisiso autodestrucción de
estructuras como la cola del renacuajo, la
regresión del útero a su estado normal
después del parto.
Las enzimas más importantes del lisosoma son:
Lipasas, que digiere lípidos,
GlucoSIDAsas, que digiere carbohidratos, Proteasas, que digiere proteínas,
Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos.
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«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
VACUOLAS. Una
vacuola es un
orgánulo celular
presente en
plantas y en
algunas células
protistas
eucariotas. Las
vacuolas son
compartimentos
cerrados que contienen diferentes fluidos,
tales como agua o enzimas, aunque en
algunos casos puede contener sólidos. El
orgánulo no posee una forma definida, su
estructura varía según las neceSIDAdes de
la célula.(H)
Las vacuolas que se encuentran en las
células vegetales son regiones rodeadas de
una membrana "tonoplasto" o "membrana
vacuolar" y llenas de un líquido muy particular
llamado "jugo celular".
La célula inmadura contiene una gran
cantidad de vacuolas muy pequeñas que
aumentan de tamaño y se van fusionando en
una sola y grande, a medida en que la célula
va creciendo. En la célula madura, el 90 % de
su volumen puede estar ocupado por una
vacuola, con el citoplasma reducido hacia una
capa muy estrecha apretada contra la pared
celular.
Gracias al contenido vacuolar y al tamaño,
la célula, aparte de satisfacer el consumo de
nitrógeno del citoplasma, consigue una gran
superficie de contacto entre la fina capa del
citoplasma y su entorno. El incremento del
tamaño de la vacuola da como resultado
también el incremento de la célula. Una
consecuencia de esta estrategia es el
desarrollo de una presión de turgencia, que
permite mantener a la célula hidratada, y el
mantenimiento de la rigidez del tejido, unas de
las principales funciones de las vacuolas y del
tonoplasto.
Otras de las funciones es la de la
desintegración de macromoléculas y el
reciclaje de sus componentes dentro de la
célula. Todos los orgánulos celulares,
ribosomas, mitocondrias y plastidios pueden
ser depositados y degradados en las vacuolas.
Debido a su gran actividad digestiva, son
comparadas a los orgánulos de las células
animales denominados lisosomas.
También aíslan del resto del citoplasma
productos secundarios tóxicos del
metabolismo, como la nicotina (un alcaloide).
Existen otras estructuras que se llaman
también vacuolas pero cuya función es muy
diferente:
Vacuolas pulsátiles: estas extraen el agua del citoplasma y la expulsan al exterior por transporte activo.
Vacuolas digestivas: se produce la digestión de sustancias nutritivas, una vez digeridas pasan al interior de la célula y los productos de desecho son eliminados hacia el exterior de la célula.
Vacuolas alimenticias: función nutritiva, forma a partir de la membrana celular y del retículo endoplasmático.
PLASTIDIOS.
Llamados también
plastos, plástidos o
plastidios, son
orgánulos celulares
eucarióticos, propios de las plantas y algas. Su
principal función es la producción y
almacenamiento de importantes compuestos
químicos usados por la célula.
Los plastidios pueden ser de dos
clases:Fotosintéticos y no fotosintéticos.
Los plastidios fotosintéticos
(fotosintéticamente activos) son aquellos
que continen un pigmento útil para atrapar
la energía luminosa y participar en los
procresos de fotosíntesis. Entre los
principales se pueden mencionar los
siguientes:
Cloroplastos (principal pigmento clorofila). Los cloroplastos se encuentran en la
mayoría de plantas superiores.
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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Las dos membranas del cloroplasto poseen una estructura continua que delimita completamente el cloroplasto. Ambas se separan por un espacio intermembranoso llamado a veces indebidamente espacio periplastidial. La membrana externa es muy permeable gracias a la presencia de porinas. Sin embargo no tanto como la membrana interna, que contiene proteínas específicas para el transporte. La cavidad interna llamada estroma, en la que se llevan a cabo reacciones de fijación de CO2, contiene ADN circular, ribosomas (de tipo 70S, como los bacterianos), gránulos de almidón, lípidos y otras sustancias. También, hay una serie de sáculos delimitados por una membrana llamados tilacoides los cuales se organizan en los cloroplastos de las plantas terrestres en apilamientos llamados grana (plural de granum, grano). Las membranas de los tilacoides contienen sustancias como los pigmentos fotosintéticos (clorofila, carotenoides, xantofilas) y distintos lípidos; proteínas de la cadena de transporte de electrones fotosintética y enzimas, como la ATP-sintetasa. Feoplastos (con pigmentos como clorofila y carotenoides pardos) Rodoplastos (con pigmentos como clorofila, ficoeritrina roja y ficocianina azul)
Los plastidios no fotosintéticos
(fotosintéticamente inactivos), son los
cromoplastos y leucoplastos. Los primeros
son los que contienen pigmentos que dan
coloración a flores y frutos, y los
leucoplastos son incoloros y almacenan
sustancias de reserva, como los
amiloplastos que almacenan almidón, los
licoplastos que almacenan lípidos, etc.
PEROXISOMAS. Están
presentes en todas las
células eucariotas. Se les
suele llamar así, porque
contienen una o más
enzimas que utilizan el
oxígeno molecular para
oxidar (eliminar átomos de hidrógeno) varias
sustancias orgánicas. Estas reacciones
producen peróxido de hidrógeno (H2O2). En las
células del humano, una de las enzimas de los
peroxisomas, la llamada catalasa, utiliza el
H2O2 generado por otras enzimas para oxidar
diversas sustancias como el fenol, el ácido
fórmico, el formaldehido, entre otros de la
misma naturaleza.
Se conocen más de 25 enfermedades relacionadas con la disfunción de las
actividades enzimáticas de los peroxisomas, conocidas como anomalías de la biogénesis de
peroxisomas (PBD). el más grave es El síndrome de Zellweger, también llamado
síndrome cerebro-hepato-renal, es un
desorden congénito (enfermedad genética) poco frecuente que se caracteriza por la baja
producción o ausencia de producción de peroxisomas, especialmente en tejidos
encargados de la depuración y
desintoxificación del cuerpo, tales como el hígado y los riñones. Es el más serio de los
casos causados por desórdenes en los peroxisomas.
LOS GLIOXISOMAS. Son orgánulos que se
encuentran en las células eucariotas,
particularmente en los tejidos de almacenaje
de lípidos de las semillas, y también en los
hongos filamentosos. Los glioxisomas son
peroxisomas especializados que convierten los
lípidos en carbohidratos durante la
germinación de las semillas.
CENTRIOLOS. Los centriolos son una pareja
de estructuras que forman parte del
citoesqueleto semejantes a cilindros huecos;
los centriolos son organelos que intervienen en
la división celular celular, siendo una pareja de
centriolos un diplosoma sólo presente en
células animales. Los centriolos son dos
estructuras cilíndricas que, rodeadas de un
material proteico denso llamado material
pericentriolar forman el centrosoma o COMT
(centro organizador de microtúbulos) que
permiten la polimerización de microtúbulos de
dímeros de tubulina que forman parte del
citoesqueleto. Los centríolos se posicionan
perpendicularmente entre sí.
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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Los
Centriolos se
encuentran
presentes en las
células animales y
en los
microorganismos
eucarióticos.
ORGÁNULOS PROCARIÓTICOS
CITOPLÁSMICOS
En procariotas no existen por regla
general orgánulos citoplásmicos rodeados por
unidad de membrana. Las únicas excepciones
están constituidas por los tilacoides de las
Oxifotobacterias. En algunos grupos
bacterianos se pueden encontrar orgánulos
citoplásmicos no rodeados por unidad de
membrana (o sea, sin bicapa lipídica). Muchos
de ellos presentan envueltas basadas en
subunidades de proteínas:
CARBOXISOMAS.
Estructuras presentes en bacterias
fotoautotrofas (Oxifotobacterias y ciertas
bacterias purpúreas) y quimioautotrofas
(nitrificantes, Thiobacillus), de apariencia
poliédrica con tendencia a esférica.
VACUOLAS DE GAS
Son orgánulos muy refringentes al
microscopio óptico, que al electrónico
muestran una estructura a base de
agrupaciones regulares de vesículas de gas.
Esta envuelta es impermeable al agua, pero
permeable a los gases, por lo que la
composición y concentración del gas dentro de
la vesícula depende de las que existan en el
medio. Conforme se sintetizan y ensamblan las
vesículas, el agua va siendo eliminada del
interior.
La función de estas vacuolas es
mantener un grado de flotabilidad óptimo en
los hábitats acuáticos a las bacterias que las
poseen, permitiéndoles alcanzar la profundidad
adecuada para su modo de vida (según los
casos, para obtener una intenSIDAd adecuada
de luz, concentración óptima de oxígeno o de
otros nutrientes).
Las vacuolas de gas son muy
frecuentes en Oxifotobacterias y
Anoxifotobacterias; también se dan en algunas
arqueobacterias (Halobacterium, algunas
metanógenas) y en bacterias prostecadas
(Ancalomicrobium, Prosthecomicrobium).
CLOROSOMAS
Un clorosoma es un complejo de
antena fotosintético presente en las bacterias
verdes del azufre (BVA) y en algunas bacterias
fototrofas anoxígenas (BFA) (Chloroflexaceae,
Oscillochloridaceae).
Los modelos actuales de estructura de
la bacterioclorofila y de los carotenoides (los
principales constituyentes) dentro de los
clorosomas suponen una organización lamelar,
donde largas cadenas farnesol de
bacterioclorofila se entremezclan con
carotenoides, formando una estructura similar
a una multicapa lípida.
MAGNETOSOMAS
Son orgánulos sensores del campo
magnético terrestre, que aparecen en ciertas
bacterias acuáticas flageladas microaerófilas o
anaerobias (p. ej., en Aquaspirillum
magnetotacticum). Consisten en cristales
homogéneos de magnetita (Fe3O4 delimitados
por una envuelta proteínica. Los diversos
cristales suelen disponerse en filas paralelas al
eje longitudinal de la bacteria, o en otras
agrupaciones regulares de varios unidades,
hasta varias decenas.
Fueron descubiertas en 1975, y se
sabe que permiten la orientación magnética a
las bacterias que las poseen (bacterias
magnetotácticas), determinando la orientación
de su natación. En el hemisferio Norte, el
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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
campo magnético está orientado hacia abajo, y
en el sur hacia arriba. Las bacterias
magnetotácticas del hemisferio septentrional
se orientan al N, y las del meridional, al S. Por
consiguiente, cuando las bacterias son
removidas de los fondos donde viven, por
magnetotaxia pueden volver al fondo, que es
donde encuentran las concentraciones de
oxígeno adecuadas para su modo de vida.
III. NÚCLEO.
El núcleo celular es una estructura
característica de las células eucariotas.
Contiene la mayor parte del material genético
celular, organizado en cromosomas, basados
cada uno en una hebra de ADN con
acompañamiento de una gran variedad de
proteínas, como las histonas. Los genes que
se localizan en estos cromosomas constituyen
el genoma nuclear de la célula eucariótica,
donde se encuentran otros genomas, propio
de algunos orgánulos de origen
endosimbiótico. La función del núcleo es
mantener la integridad de estos genes y
controlar las actividades celulares a través de
la expresión génica.
La ultraestructura del núcleo consta de:
Membrana nuclear o carioteca.
Nucleolo.
Nucleoplasma.
Cromatina.
Carioteca (1), ribosomas (2), poros(3), nucléolo (4),
cromatina (5), retículo endoplasmático (7), nucleoplasma
(8).
La carioteca, es una diferenciación del sistema
vacuolar citoplasmático compuesto por dos
membranas y un espacio perinuclear. En la
envoltura nuclear se encuentran los poros
nucleares que son aberturas circulares de
aproximadamente 80 nm de diámetro
La membrana nuclear controla el paso de
iones y macromolécula.
La cromatina es el conjunto de ADN, histonas
y proteínas no histónicas que se encuentra en
el núcleo de las células eucariotas y que
constituye el cromosoma eucariótico. Las
unidades básicas de la cromatina son los
nucleosomas.
Nucleoplasma, También llamado carioplasma o
cariolinfa. Se trata del medio interno
indiferenciado que llena el núcleo, semejante
al citosol o hialoplasma, bañando a sus
componentes.
Nucléolo(s). Una o más estructuras
esferoidales, relacionadas con la síntesis de las
principales piezas de los ribosomas y con su
ensamblaje parcial. Esas piezas están
formadas por ARN y proteínas básicas. Se
distinguen dos porciones del nucléolo, la
región granular, formada por gránulos de ARN,
y la región fibrilar formada por filamentos de
ARN. Una tercera región, muy difícil de
observar es la denominada porción
cromosómica del nucléolo, en ésta se
encuentran filamentos de ADN.
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semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
ESTRUCTURA DE LA CÉLULA VEGETAL
Las células adultas de las plantas (como se muestra en la figura de Audesirk, Biología) se distinguen por
algunos rasgos de otras células eucariotas, como las células típicas de los animales o las de los hongos.
Las células vegetales se diferencian de las células animales, porque las primeras poseen pared celular, vacuolas, además de los organelos que están en las demás células eucarióticas.
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Estructuras presentes en una célula vegetal. Membrana plasmática Pared celular Plasmodesmo Vacuola Plastos Cloroplastos Leucoplastos Cromoplastos Aparato de Golgi Ribosomas Retículo endoplasmático Mitocondrias Citoplasma Núcleo ADN Cromatina ARN(acido ribonucleico)
CICLO CELULAR
El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que permiten el crecimiento de la célula y la
división en dos células hijas. Las células que no están en división no se consideran que estén en el
ciclo celular.
El ciclo celular comprende dos periodos: la interfase y la división celular. Esta última tiene
lugar por mitosis o meiosis.
MEMBRANA CELULAR
CICLO CELULAR
DOS PERIODOS
son
DIVISIÓN
CELULAR
INTERFASE
tiene
son MOMENTOS
G1
S
G2
comprende
MITOSIS
CITOCINESIS
METAFASE
ANAFASE
TELOFASE
PROFASE
sucede
implica
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semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
La reproducción celular, o división celular, es un proceso que se lleva a cabo tanto en individuos
unicelulares como pluricelulares. En los unicelulares permite la formación de descendientes,
mientras que a los pluricelulares les permite crecer y reparar partes de sus tejidos que estén
dañadas, desgastadas o lesionadas. Este proceso se presenta en la mayoría de las células que
forman el cuerpo de los pluricelulares, excepto en las células sexuales.
Etapa G1: Esta etapa que sucede a la división celular es la más variable en duración. Las células hijas recientemente originadas presentan una gran actividad metabólica produciéndose un aumento acelerado del tamaño celular. Los organoides de la célula precursora han sido repartidos de manera más o menos equitativa entre las células hijas, deben entonces aumentar de tamaño y también en número para mantener las características de su tipo celular. Se sintetizan así ribosomas y microtúbulos a partir de las proteínas y otras moléculas que la conforman. Los organoides del sistema de endomembranas, aumentan considerablemente de tamaño, ya que ambas células hijas han recibido parte de estos organoides. Sin embargo, pueden ser sintetizados de nuevo en caso de no existir precursores. Esto no ocurre con mitocondrias y cloroplastos que se originan por división de estas estructuras preexistentes. Como se recordará ambos organoides contienen ADN y ribosomas que les permite dividirse de forma relativamente independiente del núcleo celular.
Todos los procesos de síntesis de nuevos organoides o aumento de tamaño de los existentes, son regulados mediante activación de complejos enzimáticos en un momento determinado.
En este período se observa, a su vez, una gran síntesis de ARNm como así también ARNt y ARNr. Estos ácidos serán utilizados para la síntesis de proteínas estructurales, para la construcción y o aumento de los organoides, como así también la producción de enzimas necesarias para dicha síntesis. Cabe destacar que durante este período también se sintetizan las enzimas que serán utilizadas en la etapa siguiente, es decir en la duplicación del ADN, como así también moléculas precursoras de los ácidos nucleicos.
Cuando las células dejan de crecer (si se agotan los nutrientes o por inhibición por contacto) lo hacen en G1. Esto implica que también se sintetizan las sustancias que estimulan o inhiben distintas fases del ciclo celular.
Adaptado de: http://etapasdemitosis.galeon.com/
DIVISIÓN
CELULAR
Comprende a
la mitosis
(división del
núcleo) y a la
citocinesis
(división del
citoplasma)
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Etapa S: el período S o de síntesis de ADN tiene como característica fundamental la síntesis de nuevo material genético, para que las células hijas tengan la misma dotación. Sin embargo persisten los altos índices de síntesis de ARN para obtener enzimas requeridas en la síntesis de histonas que formarán parte de la macroestructura del ADN y tubulinas relacionadas con el proceso de división celular.
Etapa G2: En esta fase, ya con el ADN duplicado, la célula ensambla las estructuras necesarias para la separación de las células hijas durante la división celular y la citocinesis (separación del citoplasma).
Etapa M: Durante M, la envoltura nuclear se desintegra, la cromatina se condensa en forma creciente hasta ser visible los cromosomas al microscopio óptico. Estos cromosomas formados cada uno por dos cromátidas (cromosomas duplicados) pasaran por cada una de las fases de la división celular (mitosis o meiosis) para concluir con la formación de las células hijas, cada una con una única copia de su ADN (cromosomas sin replicar), que marcan el inicio de un nuevo ciclo.
FASES DE LA MITOSIS:
(Tomado de: http://elprofedenaturales.wordpress.com )
La célula: apuntes básicos
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amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Los cromosomas se
dirigen hacia los polos
de la célula
PROFASE
Es la etapa que inicia la mitosis, en ella ocurren los siguientes eventos:
- Comienza con la conversión de la cromatina en cromosomas por un proceso de
espiralización de las cadenas (igual que si tenemos un alambre largo y lo convertimos en
un muelle), seguiremos teniendo lo mismo, pero de forma diferente: las dos cadenas que
son completamente idénticas (ya que una se ha formado por replicación de la otra) se
espiralizan juntas originando las cromátidas del cromosoma.
- Se duplican los centriolos
- La membrana nuclear desaparece
- Cuando ya ha desaparecido la membrana nuclear, los centriolos migran hacia los polos
(extremos) de la célula, apareciendo entre los dos pares de centriolos una serie de fibras
de proteína dispuestas de polo a polo que reciben el nombre en conjunto de huso
acromático.
- Los cromosomas ya formados se mueven y se unen a una fibra del huso por su centrómero
(un sólo cromosoma por fibra), de manera que las cromátidas migran hacia los polos de la
célula. En la célula vegetal no existen centriolos y a veces no se ve el huso acromático.
(http://etapasdemitosis.galeon.com/cvitae1988991.html)
METAFASE
Es una fase breve en la que todos los cromosomas dobles se
encuentran situados en la línea ecuatorial (1) (parte media) de
la célula, formando una figura muy característica llamada placa
ecuatorial. Tras colocarse aquí comienza la siguiente fase.
ANAFASE
Las cromátidas se separan por el centrómero y se desplazan hacia los
centriolos, al tiempo que van desapareciendo las fibras del huso. En
este momento ya se ha repartido el material hereditario (las cadenas de
ADN) de forma idéntica en dos partes. Ahora las cromátidas se llaman
cromosomas. La anafase es la fase crucial de la mitosis, por que en ella
Centriolo
Cromátidas doble sin separar
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semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
se realiza la distribución de las dos copias de la información genética
original. (http://etapasdemitosis.galeon.com/cvitae1988991.html)
TELOFASE
Se reconstruyen las membranas nucleares y
reaparecen los nucléolos de las células hija. Los
cromosomas se desorganizan para formar de
nuevo la molécula de cromatina. Por último, la
membrana celular empieza a separar los dos
núcleos nuevos, finalizando el proceso de mitosis.
En muchas células la mitosis suele ir acompañada
de la citocinesis o separación de los citoplasmas
de las células hija.
(http://etapasdemitosis.galeon.com/cvitae198902
5.html)
CITOCINESIS: División del citoplasma en dos partes. Es la segunda etapa acompañante de la
mitosis, en esta, el citoplasma se divide para formar dos células hijas diploides idénticas con la
repartición aproximada de los orgánulos celulares.
En las células animales se hace por estrangulación,
desde fuera hacia adentro, y en las vegetales se
hace por crecimiento de la pared celular desde
dentro hacia afuera.
Una vez finalizada la mitosis y la citocinesis, las dos
células hijas que se forman entran en interfase,
durante la cual se prepara para su próxima mitosis.
(http://etapasdemitosis.galeon.com/cvitae1989025.h
tml)
CÉLULAS MADRE
Texas Heart Institute
Las células madre son células con el potencial de convertirse
en muchos tipos distintos de células en el organismo.
Funcionan como un sistema reparador del cuerpo. Existen
dos tipos principales de células madre: células madre
embrionarias y células madre adultas.
Los médicos y los científicos están entusiasmados con las
células madre porque tienen mucho potencial en muchas
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semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
áreas de la salud y la investigación médica. El estudio de estas células puede ayudar a explicar
cómo se producen algunos cuadros serios tales como los defectos congénitos y el cáncer. Algún
día, las células madre podrán utilizarse para producir células y tejidos para el tratamiento de
muchas enfermedades, inclusive la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, los
traumatismos en la médula espinal, las enfermedades cardíacas, la diabetes y la artritis.
¿Qué son las células madre?
Las células madre son células no especializadas que tienen la asombrosa capacidad de convertirse
en muchos tipos de células diferentes del cuerpo. Al servir como una especie de sistema de
reparación para el cuerpo, pueden dividirse potencialmente sin límite para reponer otras células
que se hayan dañado. Cuando una célula madre se divide, cada célula nueva puede seguir siendo
una célula madre o convertirse en otro tipo de célula con una función más especializada, como
una célula muscular, un glóbulo rojo o una célula cardíaca.
¿Dónde se pueden encontrar células madre?
Las células madre pueden hallarse en muchos tejidos del cuerpo, como la médula ósea, la grasa,
la sangre y otros órganos como el corazón. Pueden encontrarse células madre más inmaduras en
el embrión, así como en la sangre del cordón umbilical de un bebé recién nacido. En el Stem Cell
Center usamos específicamente células madre aisladas de la médula ósea en nuestros ensayos
clínicos.
¿Qué enfermedades pueden tratarse con células madre?
Según su procedencia, las células madre han sido estudiadas como una posible estrategia de
tratamiento para numerosas enfermedades como la diabetes, la enfermedad de Parkinson, las
quemaduras, la lesión de la médula espinal y, más específicamente, las enfermedades cardíacas.
Recientemente, numerosos estudios han demostrado el posible beneficio de implantar células
madre en el corazón. El Stem Cell Center en el Texas Heart Institute se concentra en el
tratamiento de las enfermedades cardíacas. (La terapia con células madre es una terapia en
investigación y, por lo tanto, no puede hacerse ninguna afirmación definitiva respecto del beneficio
para una enfermedad específica).
¿Cómo funcionan las células madre?
Fotografía del catéter de inyección Myostar™ que se usa
actualmente en estudios de dispositivos en investigación
No está claro cómo funcionan exactamente las células
madre. Pueden diferenciarse y convertirse en las células
que las rodean (una célula madre que se coloca en el
corazón puede transformarse en otra célula cardíaca),
pueden liberar hormonas que ayudan a que el tejido que las
rodea funcione de manera más eficiente, o pueden
despertar las células madre inactivas en el tejido.
Dibujo de catéter inyectando células
madre en el corazón.
La célula: apuntes básicos
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Alcides Mendoza Coba – DALHY
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Si bien no comprendemos por completo cómo funcionan las células madre, una de las metas de
nuestra investigación en el Stem Cell Center (El Centro de Celulas Madre) es ampliar nuestros
conocimientos en esta área.
¿Cómo se usan las células madre para tratar enfermedades cardiovasculares?
Las células madre pueden inyectarse en las venas, arterias o directamente en el músculo cardíaco.
Después de más de 400 inyecciones aplicadas en forma segura a través de la inyección directa de
células madre desde el interior de la cavidad del corazón, los investigadores del Stem Cell Center
(El Centro de Celulas Madre) actualmente llevan a cabo un sinnúmero de procedimientos para
personas en todo el mundo.
En la enfermedad vascular periférica, las células madre pueden inyectarse en las venas, las
arterias o directamente en los músculos de la parte inferior de la pierna con la esperanza de
regenerar vasos sanguíneos nuevos.
TIPOS DE CÉLULAS MADRE
Existen cuatro tipos de células madre:
Célula madre totipotente: Puede crecer y formar un organismo completo, tanto los
componentes embrionarios (como por ejemplo, las tres capas embrionarias, el linaje
germinal y los tejidos que darán lugar al saco vitelino), como los extraembrionarios
(placenta).
Es decir cualquier célula totipotente colocada en el útero de una mujer tiene la capacidad de
originar un feto y un nuevo individuo.
La célula: apuntes básicos
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Alcides Mendoza Coba – DALHY
«Depende del empeño para la cosecha... siembra y cultiva con
amor, fe y perseverancia; si dejas para mañana, pueda que la
semilla ya no germine o los frutos no sean de calidad». (Dalhy)
Célula madre pluripotente: Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un
organismo. Aunque pueden producir cualquier tipo de célula del organismo, no pueden
generar un embrión.
Las células madre multipotentes: Son aquellas que sólo pueden generar células de su
propia capa o linaje embrionario de origen.
Éstas también llamadas células madre órgano-específicas son capaces de originar las células
de un órgano concreto en el embrión y también en el adulto.
Un ejemplo de este tipo de células son las contenidas en la médula ósea, las cuales son
capaces de generar todos los tipos celulares de la sangre y del sistema inmune.
Éstas células madre existen en muchos más órganos del cuerpo humano como la piel, grasa
subcutánea, músculo cardíaco y esquelético, cerebro, retina y páncreas.
Se han logrado cultivar (multiplicar) estas células tanto en in-vitro (en el laboratorio), como
in-vivo (en un modelo animal), utilizándolas para la reparación de tejidos dañados. Sin
embargo la aplicación de estas técnicas todavía se encuentra en sus comienzos.
Las células madre unipotentes: pueden formar únicamente 2 tipos de células madres:
Laqilosis: Célula madre muy rugoso que contienen ribosomas.
Enbofilosis: Célula lisa que contiene un líquido especial llamado vasiofelina, que ayuda a
que el cuerpo no endurezca en la reproducción de las células madre
FUENTES DE INFORMACIÓN
1. ADUNI. Biología: Una perspectiva humana. Edit Lumbreras. Lima Perú 2006.
2. AUDESIRK, Teresa, Gerald Audesirk y otros. Biología. Editorial Pearson. Prentice Hall.
Primera edición. 2004. Esta fuente de información se utilizó sobre todo para las imágenes que
son muy explicativas y completas.
3. CARRERES ORTEGA, Ainoa. Biología Celular e Histología General. Facultad de Medicina de la
Universidad Miguel Hernández. España 2004.
4. TÓRTORA, Gerar J. y Sandra Reynolds Grabowski. Principios de Anatomía y Fisiología.
Sétima edición. Editorial Mosby / Doyma Libros. Madrid España 1996.
5. ROERTIS Y ROBERTIS. Biología Celular y Molecular. Undécima edición. Argentina 1984.
6. SHERMAN, Irwin W y Vilia G. Sherman. Biología Perspectiva Humana. Edit. Mc Graw Hill.
México 1994.
7. http://www.genomasur.com/lecturas/Guia12a.htm
8. http://etapasdemitosis.galeon.com/
9. http://www.msd.es/publicaciones/mmerck_hogar/
10. http://www.cruzroja.es
11. http://www.cruzroja.es/vih/Informacion-Basica-VIH.html