ORGANISMOS UNI Y PLURICELULARES 1. ORGÁNULOS CELULARES
2. DIFERENCIAS ENTRE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS 3. DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS VEGETALES Y ANIMALES 4. FUNCIONES CELULARES
5. TEJIDOS-ORGANOS-APARATOS
6. TIPOS DE ORGANISMOS Y ENFERMEDADES INFECCIOSAS 7. SISTEMA INMUNE
Recuerda que...
1. Las moléculas grandes y pequeñas se agrupan o asocian formando complejos supramoleculares que constituyen los orgánulos celulares, es decir, los elementos de funcionamiento de las células.
2. La célula es la unidad anatómica, funcional y de origen de los seres vivos. Se trata de la unidad más pequeña que realiza las funciones de nutrición, reproducción y relación.
3. Toda célula, salvo excepciones, consta de 3 partes principales: membrana celular o plasmática, citoplasma y núcleo. Además, las células más complejas – como las humanas – contienen otros muchos orgánulos.
1. ORGÁNULOS CELULARES: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN Estos son los principales orgánulos de las células eucarióticas:
ORGÁNULOS ESTRUCTURA FUNCIONES
MEMBRANA
PLASMÁTICA Bicapa lipídicaella y glúcidos en la superficie externa con proteínas inmersas en (Modelo de mosaico fluido)
a) Proteger la célula
b) Regular la entrada y salida de sustancias de forma selectiva (de ahí el nombre de membrana semipermeable)
CITOPLASMA= CITOSOL= HIALOPLASMA
Líquido acuoso más o menos viscoso situado entre el núcleo y la membrana plasmática
a) Contener al resto de orgánulos celulares
b) Es el lugar donde se producen gran parte de las reacciones químicas celulares (metabolismo celular)
CITOESQUELETO Conjunto de filamentos celulares (de actina – miosina, microtúbulos, filamentos intermedios), generalmente de composición proteica
a) Mantener la forma celular (ya que forman una especie de red por toda la célula).
También están implicados en procesos de transporte, movimiento, señalización intracelular...
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (REr)
Conjunto de cisternas más o menos aplanadas que se encuentran comunicadas con el núcleo en algunos puntos de sus estructura. Presenta ribosomas asociados en su parte externa (de ahí lo de rugoso, por el aspecto a microscopio electrónico)
Síntesis de proteínas.
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO LISO (Rel)
Conjunto de pequeños túbulos que forman una especie de red (retículo) en el citoplasmas celular. No presenta ribosomas asociados (de ahí lo de liso)
Síntesis de lípidos y degradación de sustancias tóxicas.
RIBOSOMAS Estructuras de pequeño tamaño, muy numerosas en las células, compuestas por proteínas y ARN ribosómico (ARNr). Se pueden diferenciar dos subunidades (una grande y otra pequeña)
Síntesis de proteínas.
Los ribosomas “fabrican” proteínas asociados al Rer (proteínas que van a ser secretadas o que van a determinados orgánulos como la mb. Plasmática) o libres en el citoplasma (proteínas que se quedan en el citosol o que van dirigidas a determinadas zonas, como el núcleo celular)
APARATO DE GOLGI
(AG) Conjunto de cisternas o sacosaplanados que se agrupan en
dictiosomas (varios de estos grupos o dictiosomas forman el aparato de Golgi)
Almacenar, transformar y transportar sustancias que le llegan del RE y que deben dirigirse a otros orgánulos celulares. (Aquí se le añaden azúcares a las proteínas para formar glucoproteínas)
VíA DE TRANSPORTE EN LA SECRECIÓN: RE Vesículas AG Vesículas MP Exterior
VESÍCULAS Cavidades más o menos grandes, rodeadas de una unidad de membrana, es decir, una bicapa lipídica de estructura similar a la membrana plasmática
a) Vacuolas: vesículas especializadas en almacenar sustancias (las vacuolas son típicas de las células vegetales)
b) Vesículas de transporte: permiten el trasiego de sustancias dentro de la célula
CENTRIOLOS
(centrosoma) Dos estructuras cilíndricas,perpendicularmente y compuestas asociadas principalmente por proteínas. Sólo aparecen en células animales (no en células vegetales)
a) Participan en el control de la división celular
b) Una estructura similar al centriolo se encuentra en la base de cilios y flagelos celulares, a los que parece dirigir en su movimiento
MITOCONDRIAS Estructura alargada rodeada por una doble membrana (lo cual puede explicarse por su posible origen bacteriano). La membrana exterior es lisa, mientras que la membrana interior forma pliegues y repligues, denominados crestas mitocondriales. En el interior hay un líquido similar al citoplasma que se llama mitosol o matriz mitocondrial. La mitocondria posee su propio ADN (ADN mitocondrial, ADNmt)
Obtención de energía a partir de los nutrientes (son las centrales energéticas celulares)
LISOSOMAS Son vesículas donde se almacenan enzimas digestivas, es decir, proteínas que favorecen la destrucción de determinadas sustancias
a) Procesos digestivos celulares
Destrucción de sustancias inútiles o envejecidas de las células (recuerda que en la célula casi todo se va renovando con el tiempo)
PEROXISOMAS Similar en estructura a los lisosomas,
PLASTOS Son orgánulos en forma de elipse, de color y función variados. No aparecen en las células animales, sólo en las vegetales. Hay dos tipos principales:
(1) CLOROPLASTOS: son plastos rodeados por una doble membrana (lo que al igual que en la mitocondria puede significar su origen bacteriano). La membrana interna forma sáculos denominados tilacoides donde se localiza la clorofila (pigmento fundamental en la fotosíntesis y que da color verde a las plantas)
(2) AMILOPLASTOS: plastos que no contienen tilacoides
(1) CLOROPLASTOS: realizar la fotosíntesis
(2) AMILOPLASTOS: almacenar almidón (principal reserva energética en plantas)
NÚCLEO
ESTRUCTURA
Corpúsculo de forma más o menos esférica, en el que pueden diferenciarse las siguientes partes:
(1) Membrana nuclear: membrana doble y porosa (poros nucleares) que permite la comunicación entre núcleo y citoplasma
(2) Nucleoplasma: sustancia equivalente al citoplasma, pero en el núcleo
(3) Cromatina: se corresponde con el material genético (ADN) que se encuentra más o menos extendido en el nucleoplasma asociado a proteínas (llamadas histonas). Cuando la célula va a dividirse la membrana nuclear desaparece y la cromatina se condensa para formar los cromosomas (como “paquetes de cromatina”)
(4) Nucleolo: estructura esférica dentro del núcleo que contiene ARN FUNCIÓN
a) Control general del funcionamiento celular
b) En el ADN se encuentran los genes que determinan las características de cualquier ser vivo. Un gen es, por tanto, un fragmento de ADN que tras una serie de procesos permite la formación de una determinada proteína.
c) En el nucleolo se fabrica ARN ribosómico (ARNr), que junto con diversas proteínas formarán los ribosomas citoplasmáticos (En en núcleo se fabrican “pre-ribosomas” que se convierten en ribosomas al llegar al citoplasma)
Otros orgánulos no siempre presentes:
. Cilios: pequeñas prolongaciones citoplasmáticas y, generalmente numerosas, que permiten mover el medio que les rodea con funciones de transporte (organismos unicelulares), de nutrición (en algunas células, por ejemplo paramecios) o incluso de protección (células ciliadas de la tráquea que atrapan partículas de polvo)
2. DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
Procariotas Eucariotas
Reinos que incluye: Procariotas (Bacterias) Protistas, animales, plantas y hongos Principal diferencia: Ausencia de envoltura nuclear (membrana
nuclear) Pro- karyon= núcleo primitivo o antiguo (llamado también nucleoide)
Presencia de membrana nuclear
Eu- karyon= núcleo verdadero Proteínas asociadas al
ADN Ausentes o de tipos diferentes a las deeucariotas Histonas y proteínas asociadas
Cromosomas 1 cromosoma circular Gran variación en cuanto el número, según las especies (generalmente lineales)
Orgánulos Faltan muchos de los orgánulos eucariotas (y los presentes suelen tener diferencias estructurales con respecto a los eucarióticos) y tienen otros específicos como pared bacteriana, mesosomas, cápsulas, vainas, etc.
REr, REl, AG, mitocondrias, lisosomas, peroxisomas, plastos, citoesqueleto (son exclusivos eucaróticos)
División celular Bipartición Mitosis / Meiosis
Procesos de endocitosis, exocitosis
No aparecen Presentes
Ribosomas 70 S 80 S
Sensibilidad a los
3. DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES
Animales Plantas
Pared celular Ausente Constituida por celulosa y otros
componentes Plastos
(cloroplastos, amiloplastos...)
Ausentes Presentes
Centriolos Presentes Ausentes
Sistema
vacuolar Ausente o en su caso muy pocodesarrollado (Vacuolas pequeñas) Bien desarrollado (vacuolas de gran tamaño)
REPASO ¿Qué orgánulos poseen las bacterias?
ORGÁNULOS BACTERIANOS
a) Membrana plasmática (en algunos casos con estructuras de refuerzo: paredes bacterianas, cápsulas, vainas, etc.)
b) Ribosomas (aunque algo diferentes a los eucarióticos) c) Nucleoide o núcleo no rodeado por envuelta nuclear d) Citoplasma
Las bacterias carecen de RE rugoso y liso, AG, lisosomas, peroxisomas, cloroplastos y citoesqueleto como el eucariótico. Tampoco tienen cromatina (aunque poseen ADN, éste no se asocia con histonas)
¿Están todos los orgánulos rodeados por una membrana?
ESTRUCTURAS CELULARES RODEADAS POR UNA UNIDAD DE MEMBRANA
Membrana plasmática; Vesículas; Lisosomas; Peroxisomas; Aparato de Golgi; RE rugoso y liso
ESTRUCTURAS CELULARES CON DOBLE UNIDAD DE MEMBRANA (DOS BICAPAS LIPÍDICAS)
Mitocondrias; Cloroplastos; Núcleo
4. FUNCIONES CELULARES:
- Funciones de nutrición, relación y reproducción a nivel celular-
Reflexión: ¿se nutrirán de la misma forma los organismos unicelulares y los pluricelulares? ¿y tendrán diferentes tipos de reproducción?
No debemos perder la perspectiva y pensar que una célula de un organismo unicelular tiene “que hacer de todo”; mientras que en organismos pluricelulares, cada célula se especializa en realizar una función concreta. Por lo tanto, es lógico suponer que las funciones de nutrición, relación y reproducción no sean exactamente idénticas, ni tengan el mismo sentido en ambos casos.
A nivel celular (que no de organismo) podemos diferenciar: 1. Funciones de nutrición:
a) Células autótrofas: aquellas capaces de utilizar sustancias inorgánicas como materias primas para su nutrición. Pueden ser:
- Fotoautótrofos: que emplean la energía solar en la fotosíntesis (algas, plantas) - Quimioautótrofos: que utilizan la energía procedente de reacciones químicas para
fabricar sus propios nutrientes orgánicos (bacterias quimiosintéticas)
b) Células heterótrofas: necesitan materia orgánica como nutrientes (bacterias heterótrofas, hongos y animales).
La transformación de estos nutrientes en las células se realiza mediante un conjunto de reacciones químicas denominadas en conjunto metabolismo. Podemos diferenciar:
- Catabolismo: conjunto de reacciones que transforman moléculas complejas en otras más sencillas con obtención de energía. Ej.: Respiración celular
- Anabolismo: conjunto de reacciones químicas que transforman moléculas sencillas en otras más complejas, con gasto de energía. Ej.: Fotosíntesis, síntesis de proteínas
Un aspecto importante en la nutrición celular son los mecanismos por los que se transportan los nutrientes y otras sustancias a través de las membranas biológicas.
2. Funciones de relación:
a) Membrana plasmática. La membrana posee receptores para sustancias químicas (neutrotransmisores, hormonas y otros mensajeros químicos)
b) Muchas células pueden moverse o mover ciertas estructuras (cilios, flagelos) en respuesta a ciertos estímulos (luz, nutrientes, contaminantes...)
3. Funciones de reproducción:
a) División en procariotas: bipartición o división binaria b) División en eucariotas: mitosis y meiosis.
Para realizar estas funciones los organismos unicelulares poseen células “multiuso”. Esto no es así en los organismos pluricelulares, donde las células se especializan en determinadas funciones. Estas células se reúnen en tejidos, órganos y aparatos para mejorar el rendimiento de sus funciones.
Recuerda que...
1. Un tejido es un conjunto de células del mismo tipo con una estructura muy parecida y que realizan la misma función
2. Existen varios tipos de tejidos en el ser humano, que tendrás que repasar: Tejido Características
generales Tipos o variedades Funciones y ejemplos 1.Epitelial . Células geométricas,
muy unidas entre sí formando capas celulares.
1. De revestimiento Recubrir y proteger superficies externas o cavidades internas. Ejemplos:
1. Mucosas: Recubren el tubo digestivo y las vías respiratorias 2. Endotelio: Recubren el interior de los vasos sanguíneos 3. Epidermis: Epitelio de la piel
2.- Glandular (tejido que forma las glándulas)
1. Con glándulas exocrinas, que vierten sustancias al medio externo (glándulas salivales, sebáceas, hígado)
2. Con glándulas endocrinas, que vierten sustancias al medio interno (sangre). Ej: tiroides, hipófisis
3. Glándulas mixtas: De acción exocrina y endocrina. Ej: páncreas
2.Conjuntivo . Tejido con células poco especializadas y gran cantidad de sustancia intercelular con fibras (colágeno y otras)
1. Tejido conjuntivo Sirve para unir otros tejidos u órganos entre sí o a otras estructuras (huesos, pej.) Ejemplos:
1. Tendones 2. Ligamentos
2. Tejido adiposo Formado por adipocitos, células especializadas en almacenar grasas. Con funciones térmicas y de protección.
3. Tejido cartilaginoso Formado por condrocitos que elaboran una sustancia intercelular más o menos sólida. Forma los cartílagos de la nariz, tráquea, pabellón auricular, etc.
4. Tejido óseo Formado por osteocitos que fabrican la matriz sólida del hueso, rica en calcio y fósforo (apatito). Forma los huesos, con función de sostén y de movimiento del cuerpo.
3.Muscular Formado por fibras musculares, células alargadas responsables de la contracción y relajación muscular.
1. Músculo liso . Formado por células alargadas con un solo núcleo . De contracción involuntaria
. Se encuentra en la pared de los vasos sanguíneos, en la pared del tubo digestivo, etc.
2. Músculo estriado . Con células alargadas y con numerosos núcleos.
. Al microscopio se ven con bandas claras y oscuras alternas (estrías)
. De contracción voluntaria. Forma los músculos esqueléticos. 3. Músculo cardiaco . El músculo del corazón (una red de células uninucleadas) 4.Tejido nervioso Formado por dos tipos principales de células:
a) Neuronas, capaces de transmitir información mediante el impulso nervioso b) Células de la glía, que acompañan a las neuronas protegiéndolas y
alimentándolas 5.Sangre (Tipo de tejido
conectivo) Puede considerarse como un “tejido especial” (líquido). Dos partes:a) Parte líquida: plasma, rica en agua y otras sustancias (proteínas, glucosa...) b) Parte celular:
. Glóbulos rojos, hematíes o eritrocitos: que transportan oxígeno unido a la proteína hemoglobina que llevan en su interior.
. Glóbulos blancos o leucocitos: con funciones de defensa frente a virus, bacterias, etc.
ÓRGANOS-APARATOS Y SISTEMAS Recuerda que...
1. Los órganos son estructuras formadas por diversos tejidos asociados que realizan una función concreta.
2. Los sistemas están formados por órganos del mismo tipo (estructura similar) que realizan una función también similar
3. Los aparatos están formados por órganos diferentes (distinta estructura) y que actúan de forma coordinada para realizar una o varias funciones.
Ejemplos de órganos:
1. La Piel: formada por una zona externa, epidermis (tejido epitelial de revestimiento) y una zona interna, la dermis (tejido conjuntivo)
2. El intestino: que contiene diversos tejidos: mucosa, tejido muscular liso y tejido conjuntivo 3. Hígado: glándula exocrina formada por hepatocitos y tejido conjuntivo. Forma la bilis y es
muy importante en la eliminación de sustancias tóxicas (Alcohol, por ejemplo)
4. Pulmones: posee gran cantidad de alveolos pulmonares (sacos pequeños de epitelio) donde ocurre el intercambio gaseoso
5. Arterias. Contienen 3 capas o túnicas: túnica interna (epitelial), media (muscular) y externa o adventicia (conjuntivo)
6. Corazón. Presenta 3 capas: interna o endocardio (epitelial), miocardio (muscular) y externa o pericardio (conjuntivo)
Ejemplos de sistemas:
1. Sistema muscular. Formado por los músculos esqueléticos. 2. Sistema esquelético. Formado por los huesos.
3. Sistema nervioso. Constituido por el tejido nervioso.
4. Sistema endocrino. Formado por tejido epitelial glandular. Estas glándulas son endocrinas y fabrican hormonas, sustancias que se vierten a la sangre y que realizan su acción en las células diana.
Ejemplos de aparatos:
1. Aparato digestivo: formado por el tubo digestivo y las glándulas anejas (salivales, hígado y páncreas)
2. Aparato respiratorio: formado por las vías respiratorias y los pulmones
3. Aparato circulatorio: formado por el corazón y los vasos sanguíneos (arterias, venas y capilares)
4. Aparato excretor: formado por los riñones, las vías urinarias (uréteres, vejiga urinaria y uretra) y las glándulas sudoríparas
5. Aparato locomotor: formado por el sistema muscular y esquelético
6.- ORGANISMOS- TIPOS DE ORGANISMOS-ENFERMEDADES INFECCIOSAS Recuerda que...
1. Aunque todos los seres vivos realicen las funciones de nutrición, relación y reproducción, no existe una forma única para hacer tales funciones. Dependerá de si el organismo es unicelular o no, de su grado de complejidad, del medio donde viva.
2. La función de nutrición implica un conjunto de procesos por el que los seres vivos intercambian materia y energía con el medio que le rodea. Aquí se incluye:
a) Procesamiento de los alimentos. Captura del alimento y digestión. Absorción de nutrientes y eliminación de restos de la digestión
b) Intercambio de gases respiratorios. c) Transporte de los nutrientes d) Excreción
3. La función de relación pone a los seres vivos en contacto con el medio externo, siendo capaz de recibir una serie de estímulos y reaccionar frente a ellos. En el ser humano, y muchos animales, se lleva a cabo mediante dos sistemas interrelacionados:
a) Sistema nervioso b) Sistema endocrino
4. Las funciones reproductoras son realizadas por el aparato reproductor masculino y femenino en el ser humano. Las estrategias de reproducción, sin embargo, son increíblemente variadas entre los seres vivos.
TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR Y SUBCELULAR
Exceptuando ciertas entidades biológicas – como virus, viroides, virusoides y priones – todos los seres vivos tienen como unidad de funcionamiento a la célula. Para algunos – los organismos unicelulares – esta célula realiza todas las funciones necesarias para la vida (nutrición, reproducción, comunicación); para otros – los organismos pluricelulares – no son más que una pieza de un engranaje que debe realizar unas funciones específicas; por eso hay células que se dedican a la reproducción (gametos) otras a la transmisión del impulso nervioso (neuronas), etc.
En resumen, podemos diferenciar:
ORGANISMOS SUBCELULARES (no basados en una estructura celular) VIRUS
VIROIDES VIRUSOIDES PRIONES
ORGANISMOS CELULARES
- PROCARIOTAS
. Bacterias verdaderas (Eubacterias) . Arqueobacterias (bacterias primitivas)
- EUCARIOTAS
. Plantas (células vegetales)
Unicelulares: determinadas especies de algas, diatomeas, plantas inferiores Pluricelulares: muchas algas, briofitos, helechos, gimnospermas, angiospermas . Hongos
Unicelulares: levaduras
Pluricelulares: mohos, setas típicas . Animales (células animales)
Unicelulares: protozoos (amebas, paramecium y similares)
Pluricelulares: esponjas, medusas, gusanos, artrópodos, invertebrados en general y vertebrados
¿Qué relación tienen los organismos microscópicos con el ser humano?
Hay muchos microorganismos perjudiciales para el ser humano (virus, bacterias, protozoos, gusanos...). Son causantes de un gran número de enfermedades que, como suelen contagiarse de unos a otros seres vivos, se conocen como enfermedades infecciosas.
Pero también hay otros microorganismos beneficiosos. Piensa, por ejemplo, en la elaboración del pan (levaduras), fabricación de quesos, cerveza o vino, obtención de antibióticos, usos en biotecnología e ingeniería genética, etc.
VIRUS
Son organismos (para algunos no serían seres vivos) formados - como mínimo - por un ácido nucleico (ADN o ARN, nunca ambos) rodeado de una cápsula de proteínas. En muchos de ellos (sobre todo los que infectan animales) aparece una membrana externa que los rodea.
Los virus son incapaces de reproducirse por sí mismos y por eso deben infectar otras células a las que utilizan para esta función (son parásitos celulares). Por este motivo, son insensibles a los antibióticos usuales que impiden el crecimiento y reproducción celular (que ellos no hacen por sí solos)
Los virus pueden infectar a diversos tipos de organismos: - Virus animales
- Virus de plantas o vegetales
- Virus de bacterias (llamados bacteriófagos o simplemente fagos) - Virus de otros virus (son los también llamados virus defectivos)
PRIONES
Son las partículas infecciosas más simples que se conocen. Tan sólo parecen ser proteínas modificas (mutadas) con capacidad para transformar otras proteínas y transmitirse (autoperpetuación)
BACTERIAS
Como ya debe quedar claro, las bacterias son organismos más complejos que los virus y, por tanto, deben ser claramente diferenciados y no confundirlos (como muchas veces pasa a ciertas personas). De momento, analicemos algunas diferencias:
VIRUS BACTERIAS
Tamaño Oscila entre 10 y 200 nm Entre 0,5 micras y 50 micras
Organización celular No Si
Material genético ADN ó ARN (nunca ambos) 1 cromosoma de ADN (más material plasmídico, siempre ADN) Funciones que
realizan Por sí solo ninguna (parásito celular) Todas las necesarias para la vida (nutrición, relación, reproducción) Sensibilidad a los
antibióticos Se ríen de los antibióticos (los medicamentos antivirásicos actúan de otra manera)
1.1. AGENTES ETIOLÓGICOS DE LAS ENFERMEDADES HUMANAS MÁS IMPORTANTES
Enfermedades causadas directamente por otros organismos (enfermedades infecciosas)
PRIONES
Enfermedad de Creuzfeldt-Jacob (“enfermedad de las vacas locas en el Hombre)
VIRUS Virus ADN:
Herpes labial Herpes genital
Herpes zoster (culebrinas) Hepatitis B
Mononucleosis infecciosa o enfermedad del beso (virus de Eipstein-Barr)
Virus ARN: Hepatitis A SIDA (HIV)
Gripe (virus de la gripe) Rabia (virus de la rabia) Sarampión Rubeola Fiebre amarilla Parotiditis (paperas) Encefalitis víricas Fiebres hemorrágicas BACTERIAS
Bacterias Gram + Brucelosis
Infecciones por estafilococos Infecciones por estreptococos Carbunco o ántrax
Tétanos Botulismo Gangrena Tuberculosis Lepra Difteria
Bacterias Gram – Salmonelosis Peste
Neumonía (neumococo) Meningitis (meningococo). Cólera
Diarrea de los viajeros Tifus
Sífilis Gonorrea
Tos ferina (Bordetella) Legionelosis
PROTOZOOS Enfermedad del sueño
Malaria o paludismo Leishmaniasis Disentería amebiana Giardiasis Trichomonas METAZOOS Trematodos: Duela hepática Esquistosomiasis Cestodos: Teniasis Cisticercosis Quiste hidatídico Nematodos: Filariasis (elefantiasis) Gusano de Medina Ascaridosis Triquinosis Artrópodos: Pediculosis (piojos) Sarna (ácaro) HONGOS Tiñas Candidiasis Aspergilosis
7.- SISTEMA INMUNE
