Práctica No. 6 observación de microorganismos Biología IV grupo 517

Hay organismos formados por una única célula (unicelulares), como las bacterias, las levaduras y las amebas. Hay otros más complejos,  formados por muchas células (pluricelulares), como las plantas y animales, por ejemplo. En estos organismos, las células se ordenan en tejidos, los que su vez forman los órganos. Aunque pueden tener formas, tamaños y funciones diferentes, todas las células comparten características muy importantes:   

Están rodeadas de una membrana celular o plasmática que las separa del exterior pero a la vez permite el intercambio con el medio externo. Algunas células, como las bacterias y las células de hongos y plantas, presentan una pared celular por fuera de la membrana plasmática. 

La membrana plasmática rodea al citoplasma, una solución acuosa viscosa donde están inmersas las organelas, y donde ocurren importantes procesos metabólicos. 

El material genético o hereditario de todas las células es el ADN, o ácido desoxirribonucleico.  

Metabolismo: Las células se alimentan por sí mismas, toman los nutrientes del medio, los transforman en otras moléculas, producen energía y excretan los desechos de estos procesos. 

Reproducción: las células se originan por división de otras células. 

Diferenciación: durante el desarrollo de los organismos pluricelulares muchas células pueden cambiar de forma y función, diferenciándose del resto. La diferenciación celular hace que una célula comience a fabricar algo que antes no fabricaba y esto está asociado a una función particular. Una neurona, por ejemplo, es una célula especializada en la transmisión del impulso nervioso. 

Señalización química. Las células responden a estímulos químicos y físicos y suelen interactuar y comunicarse entre sí, como ocurre en los organismos pluricelulares complejos a través de las hormonas, los neurotransmisores y los factores de crecimiento.

Si bien todas las células comparten las características mencionadas más arriba, presentan una serie de diferencias que permiten agruparlas en dos grandes categorías: procariontes y  eucariontes.Las células procariontes no tienen núcleo ni organelas (estructuras celulares rodeadas de membrana, como las mitocondrias, los cloroplastos, los lisosomas, etc.), y su organización interna es simple. 

Su material genético se encuentra formando un único cromosoma circular. Las células procariontes son pequeñas, de 0,1 a 3 micrones (un micrón es la milésima parte de un milímetro), y forman parte de organismos unicelulares que viven solitarios o en colonias. A estos seres se los llaman organismos procariontes, y son las bacterias y las cianobacterias (algas verdeazules). Se reproducen por un mecanismo simple, conocido como fisión binaria, en el que el material genético se duplica y luego la célula se divide en dos células hijas iguales. 

Las células eucariontes, en cambio, tienen núcleo y organelas, y su organización interna es más compleja. Son más grandes que las procariontes, tienen entre 2 y 100 micrones. Su material genético se encuentra distribuido en varios cromosomas lineales. Se dividen por un mecanismo especial y coordinado llamado mitosis, que asegura la correcta distribución del material genético entre las células hijas y el mantenimiento del número de cromosomas de la especie. Las células eucariontes forman parte de organismos unicelulares o pluricelulares. Estos seres son los hongos, protozoarios, plantas y animales.

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Tabla de diferencias de las células procariontes y eucariontes Biología IV 504

De acuerdo con la clasificación taxonómica actual, desarrollada por Carl Woose, a partir de las propuestas de H. Whitakker, podemos agrupar a los organismos en tres grandes dominios:

I.- Arqueobacteria, II.- Eubacteria, III.- Eukarya

Los dos primeros se caracterizan por agrupar a células procariontes bajo el reino Monera, en tanto que el tercer dominio tiene exclusivamente a las células eucariontes que nos permiten dividir a el resto de los organismos en los reinos Protista, Fungí, Vegetal y Animalia.

Recuerda que estas células las podemos diferenciar gracias a la ausencia o presencia de organelos membranosos, así como otras características que puedes revisar en el archivo de comparación, el cual puedes descargar del siguiente enlace.

Practica No. 5 Tipos celulares II, Biología IV, Grupo 504

Las células animales están compuestas por una doble membrana celular de naturaleza lipídica. Esta estructura delimita el espacio celular.

A diferencia de las células procariotas, en el interior de las células animales –que son eucariotas– existen diversos compartimientos. Son una serie de estructuras compuestas a su vez por membranas, llamados organelos celulares. Estos componentes celulares están embebidos en el citoplasma.

Organelos y sus funciones

Membrana celular

La membrana celular delimita el contenido de la célula. Está formada de fosfolípidos que se organizan en una doble capa.

En el interior de esta membrana hay una gran diversidad de proteínas con múltiples funciones, como, por ejemplo, actuar como transporte.

Citoplasma

El citoplasma es el fluido en el que están embebidos todos los compartimientos que forman la célula animal.

No se considera una masa amorfa; al contrario, es un matriz rica en distintos compuestos y biomoléculas como azúcares, sales, aminoácidos y ácidos nucleicos.

El citoplasma contiene la red de proteínas que conforma el citoesqueleto. Los organelos están anclados a esta estructura.

Núcleo

El núcleo es la estructura más notable de las células eucariontes y de las células animales. Es una especie de esfera que contiene el material genético; es decir, el ADN (ácido desoxirribonucleico). Cabe destacar que otros organelos también poseen ADN, como las mitocondrias y los cloroplastos (presentes solamente en células vegetales).

A su vez, el núcleo puede dividirse en estructuras discretas: la membrana nuclear, el nucléolo y la cromatina.

La membrana nuclear, la cual es semejante a la membrana celular, delimita el núcleo. Posee diversos poros que regulan la salida y entrada del núcleo a la célula y viceversa.

El nucléolo es una zona importante del núcleo. No está delimitada por ningún tipo de membrana. En esta zona se encuentran los genes que codifican para el ARN ribosomal, los cuales son claves en la generación de las proteínas.

Estas regiones reciben el nombre de NOR (regiones organizadoras nucleolares) y corresponden a regiones (loci) específicos de cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22 que contienen los genes que codifican para el ARN ribosomal.

La cromatina es la asociación de ADN junto con ciertas proteínas. Estas proteínas se encargan de compactar las largas hebras de material genético en estructuras sumamente enrolladas.

Retículo endoplásmico

El retículo endoplásmico está formado por membranas arregladas en forma de laberinto. Se relaciona con la síntesis de los bloques estructurales de la membrana plasmática: los fosfolípidos. Además, sintetiza grasas, esteroides y glucoproteínas. En esta estructura ocurre la formación de productos de exportación celular.

Se diferencian dos tipos de retículo endoplásmico: el liso y el rugoso. Se le denomina “rugoso” porque existen ribosomas anclados a las membranas, lo que da una apariencia arrugada.

El retículo endoplásmico liso carece de ribosomas. Llega un punto en que la membrana de este organelo se fusiona con la membrana nuclear.

El complejo de Golgi

También recibe el nombre de aparato de Golgi. Son estructuras con formas de sacos. Estos sacos están apilados entre sí.

Usualmente, los productos generados en el retículo endoplásmico viajan a este aparato para ser modificados.

Dentro de sus funciones podemos mencionar el procesamiento de proteínas. Es una especie de “fábrica” celular encargada de empacar y distribuir los productos que serán exportados de la célula. Los productos que serán enviados al exterior celular se encuentran en vesículas.

Lisosomas

Los lisosomas son sacos que contienen una serie de enzimas digestivas. Estas pueden ser usadas para degradar estructuras celulares viejas que ya no son útiles o alguna partícula ingerida por la célula. Los lisosomas son formados en el aparato de Golgi.

Peroxisomas

Son organelos involucrados en el proceso de detoxificación celular. El producto de dicho proceso es el peróxido de hidrógeno.

Los peroxisomas contienen la enzima necesaria para escindir el peróxido de hidrógeno en sus componentes: agua y oxígeno.

La eliminación del peróxido de hidrógeno es necesaria para la célula, ya que este compuesto es bastante reactivo y podría perjudicar algunas estructuras celulares.

Citoesqueleto

El citoesqueleto es la estructura encargada de mantener la forma celular. Está compuesto por una serie de filamentos, clasificados con base en su tamaño relativo.

Los más finos son los filamentos de actina. Los que poseen mayor grosor son los microtúbulos. El tercer tipo posee un grosor medio entre los filamentos de actina y los microtúbulos; por ello recibe el nombre de filamentos intermedios.

Estas estructuras, junto con una serie de proteínas especializadas, forman un sistema dinámico que se encargan de dar soporte y motilidad a las células.

Mitocondrias

Las mitocondrias son organelos con doble membrana que se encargan principalmente de la producción de ATP, la molécula energética por excelencia.

Una serie de importantes reacciones metabólicas tienen lugar en la mitocondria, como el ciclo de Krebs, la beta oxidación de los ácidos grasos, el ciclo de la urea, síntesis de lípidos, entre otras.

Las mitocondrias poseen su propio ADN. Codifican para 37 genes, aproximadamente. Tienen herencia maternal, como cualquier organelo citoplasmico. Es decir, las mitocondrias de un hijo provienen de su madre.

Son similares a las bacterias en muchos aspectos de su funcionamiento y forma. Por ello, se ha propuesto que las mitocondrias tienen un origen endosimbiótico: un organismo huésped tomó un tipo específico de bacteria, que posteriormente pasó a vivir definitivamente dentro de este y a reproducirse con él.

Exterior celular

El exterior de las células animales no es un espacio vacío. En un organismo pluricelular (compuesto de muchas células), las células animales están embebidas en una matriz extracelular, parecida a una gelatina. El componente más importante de esta matriz es el colágeno.

Esta sustancia es excretada por las mismas células con el objetivo de crear su propio ambiente exterior.

Para la formación de tejidos, las células animales deben encontrar la manera de acoplarse con las células adyacentes. Esto lo logran con moléculas de adhesión celular y su función es de unión.

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Practica No. 4 Tipos celulares, Biología IV, Grupo 504

Tipos de células 

Las células procariotas, también conocidas como procariontes, son organismos unicelulares.

La característica principal de este tipo de células es que no cuentan organelos membranosos (por ejemplo, un núcleo definido). De esta forma, la información genética se encuentra de forma dispersa en el interior de la célula dentro del llamado citoplasma. Este espacio del que hablamos donde está el material genético se llama nucleoide.

Entre los distintos tipos de células procariotas encontramos dos grandes familias

Células Arqueas

Las células arqueas son un tipo de microorganismo unicelular (como todas las células procariotas) de origen muy primitivo.

Tienen en común con las bacterias que carecen de núcleo. De todas formas, entre las arqueas y las bacterias hay una gran cantidad de diferencias, hasta tal punto, que las células arqueas se parecen más a las células eucariotas que a las bacterias mismas.

Células tipo bacterias

La segunda gran familia de células procariotas. Tienen un tamaño reducido y existen en una cantidad elevada de formas (barras, hélices, espirales).

Son mucho más evolucionadas que las células arqueas y están consideradas como los organismos más abundantes del planeta Tierra (unas cinco por diez elevado a treinta). Se pueden encontrar en ambientes extremos, terrestres y acuáticos.

Tipos de células eucariotas

Las células eucariotas, son el otro gran tipo de células que podemos encontrar en la Tierra. Las características que identifican este tipo de células y que las diferencian de las células procariotas es que, cuentan con organelos membranosos (bien definidos, por ejemplo un núcleo organizado) dicho núcleo está limitado por una envoltura nuclear que protege la información genética.

Esta información es indispensable para conseguir que haya una herencia genética entre generaciones.

El hecho de que en la Tierra apareciesen este tipo de células, frente a las procariotas, supuso un salto a nivel de complejidad y de oportunidades para la supervivencia de los organismos vivos.

Células animales

Es un tipo de célula eucariota que compone y estructura los tejidos y órganos de los animales.

Estructura de las células animales

Estos son las tres grandes partes de las células animales, uno de los principales tipos de células eucariotas.

1. Estructura celular: compuesta por la membrana celular y la membrana plasmática.

2. El citoplasma: En él se encuentran los distintos organelos celulares. Entre ellos están las mitocondrias, los lisosomas, los ribosomas y los centriolos, entre otros.

3. El núcleo celular: la parte más importante y característica de las células animales. donde se encuentra el contenido genético. Requiere de una membrana nuclear que permite englobar el nucleoplasma, compuesto a su vez por la cromatina y el nucléolo.

Células vegetales

Las vegetales son la segunda gran familia de células eucariotas. Estas conforman los tejidos de los organismos vegetales que existen en la Tierra. 

Células del parénquima

Se encarga fundamentalmente del almacenamiento y el soporte para conseguir que la fotosíntesis y el transporte de nutrientes tenga éxito.

Células del colénquima

Su función principal es dar flexibilidad y ayudar en el crecimiento de los tejidos.

Células del esclerénquima

Se encargan de ofrecer mecanismos de defensa y protección a la planta, ya sea a través de la construcción de tejidos resistentes que no puedan atravesar otros depredadores u otras armas.

Hongos

Conocidos técnicamente como fungi, hace referencia a una gran familia, claramente diferenciada de las plantas, los animales y las protistas.

La diferencia radical es que los hongos son un tipo de célula eucariota heterótrofa. 

Protistas

Este tipo de células eucariotas no está compuesto exclusivamente por células de un mismo antepasado común como sí puede suceder con otras clasificaciones. Por ejemplo, se pueden encontrar tanto organismos unicelulares como pluricelulares, tanto, autótrofos como heterótrofos.

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Practica No. 4 Tipos celulares, Biología IV, Mtra. Biciego

TIPOS CELULARES: PROCARIONTES Y EUCARIONTES
Existen dos tipos de células clasificadas con base en su organización y complejidad estructural: la célula procarionte y la célula eucarionte.

Las células procariontes no presentan organelos membranoso (por ejemplo, el núcleo, el ADN se encuentra disperso en el citoplasma constituyendo un solo cromosoma o unido a la membrana citoplásmica; mientras que las células eucariontes tienen organelos membranosos ( como es un núcleo verdadero). 

El ADN se localiza dentro de una membrana nuclear que lo separa del resto del citoplasma. La complejidad de las células eucariontes se basa en el desarrollo de compartimentos internos (separaciones parciales del citoplasma), que originan diversas estructuras subcelulares denominadas organelos y, por tanto, las funciones de éstas son propias de cada tipo de organelo.

Las células procariontes son de menor tamaño que los eucariontes, los ejemplos característicos de las primeras son las bacterias, que tienen su ADN (material genético, cromosoma) disperso en el citoplasma, sin envoltura nuclear.

Al igual que las células eucariontes, tienen membrana celular que delimitan al medio intracelular (citoplasma) del medio extracelular. Las células procariontes presentan como característica una pared celular que rodea completamente a la membrana celular, protegiéndola de las agresiones del medio externo y da forma a la célula. 

En las células eucariontes, el material hereditario se encuentra dentro de un núcleo bien definido y delimitado por una doble membrana llamada envoltura nuclear, la cual es altamente especializada en el transporte de moléculas hacia él y del citoplasma. Los dos tipos celulares poseen ribosomas encargados de la síntesis de proteínas, sin embargo, presentan una diferencia sustancial en cuanto al tipo de ARN ribosomal que lo forman. 

De aquí que los ribosomas procariontes se denominen 70s y los eucariontes 80s por su coeficiente de sedimentación.

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Practica No. 6 Observación de células, Biología V, Mtra. Biciego

El término "CITOLOGÍA" se refiere al estudio integral de la célula en sus múltiples aspectos: estructurales, biofísicos, bioquímicos, fisiológicos, patológicos, nutricionales, inmunológicos, genéticos, etc. A medida que el uso de la citología ha sido implementado en la práctica médica.

Debe destacarse que existe una diferencia fundamental entre la citología y la histopatología; como su nombre lo indica la histopatología se refiere a la estructura y forma de los tejidos. Así como los estudios histológicos requieren una biopsia, los estudios citológicos en cambio, utilizan células originadas en los distintos órganos y que representan el estado del tejido del cual se están desprendiendo.

La citología y la histología si bien son métodos diferentes, se complementan, para llegar a un diagnóstico correcto tanto en lo referente a las patologías como a la evaluación hormonal. 

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Practica de Biología V Enzimas grupos 606, 608 y 609

Enzimas vegetales

Las enzimas son proteínas especializadas capaces de acelerar la velocidad de una reacción química, promoviendo así la transformación de diferentes moléculas en productos específicos. La alta especificidad con la que se llevan a cabo dichas transformaciones, el volumen reducido de desechos que generan dichos procesos y las condiciones poco agresivas en las que se operan, han permitido que estos biocatalizadores se posicionen como elementos preponderantes en diversos sectores industriales. En efecto, se considera que en aquellos sectores industriales en donde está involucrada al menos una reacción química, existe la posibilidad de integrar una enzima al proceso de transformación. 

Las especies reactivas del oxígeno están implicadas en el daño celular. Sin embargo, en el organismo existe un sistema de protección formado por compuestos y enzimas antioxidantes que participan en las transformaciones de dichas especies. La catalasa es una de las enzimas involucradas en la destrucción del peróxido de hidrógeno generado durante el metabolismo celular.

La catalasa (peróxido de hidrógeno: peróxido de hidrógeno oxidorreductasa, EC 1.11.1.6) es una de las enzimas más abundantes en la naturaleza y se encuentra ampliamente distribuida en el organismo humano, aunque su actividad varía en dependencia del tejido; ésta resulta más elevada en el hígado y los riñones, más baja en el tejido conectivo y los epitelios, y prácticamente nula en el tejido nervioso. A nivel celular se localiza en las mitocondrias y los peroxisomas, excepto en los eritrocitos, donde se encuentra en el citosol.² Esta enzima es una metaloproteína tetramérica, cuyo peso molecular se encuentra en el rango de 210-280 kD. Consta de 4 subunidades idénticas que se mantienen unidas por interacciones no covalentes. Cada subunidad contiene un grupo prostético de protoporfirina IX y el contenido protohémico y el de hierro representan un 1,1 % y 0,09 % respectivamente del peso molecular total de la enzima.

En algunas especies la CAT contiene moléculas de nicotinamín adenín dinucleótido fosfatado en su forma reducida (NADPH) ligadas estrechamente a la enzima; así se ha demostrado que la CAT humana y la de res están ligadas a 4 moléculas de NADPH, 1 en cada subunidad y que no existe interacción directa entre el grupo hemo y el NADPH. En la figura aparece la representación de una subunidad de la enzima.

El NADPH unido a la enzima no está involucrado en su actividad catalítica o peroxidativa. Esta molécula puede intervenir en la prevención y reversión parcial de la inactivación de la CAT por su propio sustrato tóxico y estabiliza a la enzima por tener un efecto alostérico sobre su conformación. Además, la CAT constituye un reservorio de NADPH, lo cual juega un importante papel durante el estrés oxidativo.

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