Indice
- Lípidos
- Proteínas
- Azúcares
- El núcleo celular
- Cromatina y cromosomas
- Mitosis
- Meiosis
- El Ciclo Celular.
La
membrana externa que rodea a cada célula (membrana plasmática)
y las membranas que envuelven a las organelas celulares tienen una estructura
común formada por una doble capa de lípidos que contiene proteínas
especializadas, asociadas a su vez a azúcares de superficie. Esta estructura trilaminar
(dos líneas densas delgadas -capa interna y capa externa- y una zona más clara
entre ellas), conocida como modelo del mosaico fluido
no se ve con el microscopio óptico pero sí mediante el microscopio electrónico.
Las
principales funciones de la membrana plasmática de la célula son:
- confiere
a la célula su individualidad, al separarla de su entorno
- constituye
una barrera con permeabilidad muy selectiva, controlando el intercambio de
sustancias
- controla
el flujo de información entre las células y su entorno
- proporciona
el medio apropiado para el funcionamiento de las proteínas de membrana
Lípidos
Cada tipo de lípido de membrana posee una cabeza polar
superficial (hidrofílica) y dos cadenas de ácidos grasos orientadas hacia el
interior de la membrana (hidrofóbicas), por lo que se dice que esa molécula es
anfipática.
Los principales lípidos son:
- fosfolípidos,
representan en torno al 50% del componente lipídico (fosfatidilcolina,
esfingomielina, fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina). Las débiles
fuerzas que unen entre sí a la bicapa permiten a las moléculas de fosfolípidos
moverse con cierta libertad en el seno de cada capa, lo que confiere una
gran movilidad a la membrana; se disponen rodeando a cierto tipo de proteínas
de membrana; de hecho, algunas de esas proteínas necesitan estar asociadas
a fosfolípidos específicos
- colesterol,
hace que la membrana sea menos fluida, pero mecánicamente más estable
- glucolípidos,
sólo se encuentran en la cara externa de la membrana celular, con los azúcares
expuestos hacia el espacio extracelular
Proteínas
Las
proteínas pueden formar parte de esa bicapa en forma de proteínas
integrales, que atraviesan todo su espesor, o en forma de proteínas
periféricas, unidas a la superficie citoplasmática de la bicapa. Algunas
de las intrínsecas atraviesan todo el espesor de la membrana (proteínas
transmembranosas) y quedan expuestas en las dos superficies; otras proteínas
no están fijas y "flotan" en el espesor de la membrana, como icebergs
en un mar de lípidos. Aunque los diferentes tipos de proteínas que pueden
encontrarse dependen del tipo celular de que se trate, en general tienen unas
funciones comunes:
- fijan
los filamentos del citoesqueleto a la membrana celular
- fijan
las células a la matriz extracelular
- forman
canales iónicos que facilitan el paso de iones y moléculas específicas a
través de la membrana
- actúan
como receptores en los procesos de comunicación entre células
- poseen
actividades enzimáticas específicas
- reconocen,
por medio de receptores, a antígenos y células extrañas
Azúcares
Por último, los azúcares se encuentran en su mayor
parte limitados a la superficie de la membrana celular, formando el glucocáliz.
Se puede poner en evidencia mediante microscopio electrónico, en forma de una
capa blanca por fuera de la membrana celular, formada por azúcares unidos a las
proteínas de esa membrana, a los fosfolípidos de la cara externa, o a ambos.
Sus principales funciones son:
- proteger
la superficie celular contra la interacción de otras proteínas extrañas o
lesiones físicas o químicas
- papel
en el reconocimiento celular, y en los procesos de rechazos de injertos y
transplantes
- participa
en los procesos de coagulación de la sangre y en las reacciones
inflamatorias, entre otras.
- fecundación:
los espermatozoides distinguen los óvulos de la propia especie de los de
especies diferentes
EL
NÚCLEO CELULAR
El núcleo
es un orgánulo característico de las células eucariotas. El material
genético de la célula se encuentra dentro del núcleo en forma de cromatina.
El nucleo
dirige las actividades de la célula y en él tienen lugar procesos tan
importantes como la autoduplicación
del ADN o replicación, antes de comenzar la división
celular, y la transcripción
o producción de los distintos tipos de ARN, que servirán para la síntesis
de proteínas.
El núcleo
cambia de aspecto durante el ciclo
celular y llega a desaparecer como tal. Por ello se describe el núcleo en interfase
durante el cual se puede apreciar las siguientes partes en su estructura:
- envoltura
nuclear: formada
por dos membranas concéntricas perforadas por poros
nucleares. A través de éstos se produce el transporte de moléculas
entre el núcleo y el citoplasma.
- el
nucleoplasma,
que es el medio interno del núcleo donde se encuentran el resto de los
componentes nucleares.
- nucléolo,
o nucléolos que son masas densas y esféricas, formados por dos zonas: una fibrilar
y otra granular. La fibrilar es interna y contiene ADN,
la granular rodea a la anterior y contiene ARN y proteínas.
- la
cromatina,
constituida por ADN y proteinas, aparece durante la interfase; pero cuando
la célula entra en división la cromatina se organiza en estructuras
individuales que son los cromosomas.
CROMATINA Y CROMOSOMAS
Un
cromosoma es una molécula de ADN muy larga que contiene una serie de genes. Un
cromosoma metafásico está formado por dos cromátidas idénticas en
sentido longitudinal. En cada una de ellas hay un nucleofilamento de ADN
replegado idéntico en ambas cromátidas.
Están
unidas a través del centrómero. En las cromátidas se aprecia también
un cinetócoro, centro organizador de microtúbulos, que se forman
durante la mitosis
y que ayudan a unir los cromosomas con el huso mitótico.
Por
lo tanto podemos decir que cromatina y cromosomas es lo mismo, y el
cromosoma sería un paquete de cromatina muy
compacto
. Como
puede verse en estos últimos dibujos, en una secuencia que va desde el ADN
hasta el cromosoma.
-El número
1 corresponde a la molécula de ADN,
-En el número
2 , vemos el ADN unido a proteínas globulares, formando una estructura
denominada "collar de perlas", formado por la repetición de
unas unidades que son los "nucleosomas", que corresponderían a
cada perla del collar.
-En el número
3 se pasa a una estructura de orden superior formando un
"solenoide".
En el número
4, se consigue aumentar el empaquetamiento, formando la fibra de cromatina,
nuevos "bucles".
En el número
5, llegamos al grado de mayor espiralización y compactación, formando un
denso paquete de cromatina, que es en realidad, un cromosoma.
El total
de la información genética contenida en los cromosomas de un organismo
constituye su genoma.
MITOSIS
La mitosis
es el proceso de división celular por el cual se conserva la información genética
contenida en sus cromosomas,
que pasa de esta manera a las sucesivas células a que la mitosis va a dar
origen.
La mitosis
es igualmente un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en
el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo.
El proceso
tiene lugar por medio de una serie de operaciones sucesivas que se desarrollan
de una manera continua, y que para facilitar su estudio han sido separadas en
varias etapas.
PROFASE
En ella se hacen patentes un cierto número de
filamentos dobles: los cromosomas.Cada
cromosoma constituído por dos cromátidas, que se mantienen unidas por un
estrangulamiento que es el centrómero. Cada cromátida corresponde a una larga
cadena de
ADN. Al final de la profase ha desaparecido la membrana nuclear y el
nucléolo. muy condensada
METAFASE
Se inicia con la aparición del huso, dónde se
insertan los cromosomas y se van desplazando hasta situarse en el ecuador del
huso, formando la placa metafásica o ecuatorial.
ANAFASE En
ella el centrómero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas.
Los centrómeros emigran a lo largo de las fibras del huso en direcciones
opuestas, arrastrando cada uno en su desplazamiento a una cromátida.
La anafase
constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la
distribución de las dos copias de la información genética original.
TELOFASE Los
dos grupos de cromátidas, comienzan a descondensarse, se reconstruye la
membrana nuclear, alrededor de cada conjunto cromosómico, lo cual definirá los
nuevos núcleos hijos. A continuación tiene lugar la división del citoplasma.
MEIOSIS
La meiosis
es la división celular por la cual se obtiene células hijas con la mitad
de los juegos cromosómicos que tenía la célula madre pero que cuentan con
información completa para todos los rasgos estructurales y funcionales del
organismo al que pertenecen.
PROCESO DE MEIOSIS:
1.Duplicación
de los cromosomas
Antes de que se produzca la primera división los cromosomas se duplican.
2.Primera
división meiótica
Los cromosomas homólogos se separan formándose dos células. Observa sin
embargo, que los cromosomas están duplicados, cada uno de ellos está formado
por dos cromátidas unidas por el centrómero.
3.Segunda
división meiótica
Estamos ante un fenómeno que ya conoces:la
mitosis. Durante esta segunda división los cromosomas se separan en sus
dos cromátidas, dando lugar en este caso a cuatro
células haploides.
La meiosis se produce siempre que hay un proceso de
reproducción sexual.
En la célula existen dos juegos de material genético, es decir
"n" parejas de cromosomas homólogos, uno de origen paterno y otro de
origen materno. En la Profase I, cada cromosoma se aparea con su homólogo
formando lo que se denomina una tétrada, es decir cuatro cromátidas y dos
centrómeros.
Este apareamiento es un rasgo exclusivo de la meiosis, y tiene una
trascendencia fundamental, ya que las cromátidas no hermanas, es decir paterna
y materna, pueden entrecruzarse y romperse en los puntos de fusión dando
lugar a un intercambio y recombinación de segmentos cromatídicos y por
lo tanto de los genes
en ellos localizados.
La meiosis ocurre mediante dos mitosis
consecutivas. La primera división es reduccional y el resultado es la
formación de dos células hijas cada una con "n" cromosomas.
La segunda división es una división mitótica normal y el resultado
final de la segunda división meiótica es la formación de cuatro células
hijas cada una de las cuales tiene un núcleo con "n" cromátidas
CONSECUENCIAS
DE LA MEIOSIS
Es el proceso mediante el cual se obtienen células especializadas para
intervenir en la reproducción sexual.
Reduce a la mitad el número de cromosomas, y así al unirse las dos células
sexuales, vuelve a restablecerse el número cromosómico de la especie.
Se produce una recombinación de la información genética.
La meiosis origina una gran variación de gametos, debido al
entrecruzamiento de segmentos de los cromosomas homólogos.
Esto puedes observarlo en la siguiente animación:
EL
CICLO CELULAR.
El ciclo
de una célula es análogo al de un ser vivo,"nace" mediante la división
de una célula progenitora, crece, y se reproduce. Todo este proceso es lo que
constituye un ciclo celular completo
El ciclo
celular comprende cuatro períodos denominados G1, S, G2 Y
Mitosis.
El
período G1, llamado primera
fase de crecimiento, se inicia con una célula hija que proviene de la división
de la célula madre. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material
citoplásmico, sobre todo proteínas y ARN.
El período
S o de síntesis, en el que tiene lugar la duplicación del ADN. Cuando
acaba este período, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de
ADN que al principio.
El período
G2, o segunda fase de crecimiento, en el cual se sigue sintetizando ARN y
proteínas; el final de este período queda marcado por la aparición de cambios
en la estructura celular ,que se hacen visibles con el microscopio y que nos
indican el principio de la Mitosis
o división celular. El período de tiempo que transcurre entre dos mitosis, y
que comprende los períodos G1, S, y G2, se le denomina Interfase.
Mario
Andres osorio
latino_and@hotmail.com