Fundamentos de la Biología Celular: Teoría, Ciclo y Organización Molecular
Teoría Celular
Todos los seres vivos están formados por al menos 1 célula (unicelulares) o más de 1 célula (pluricelulares), lo que quiere decir que la célula es la unidad de vida.
- Todas las células realizan las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. La célula es la unidad fisiológica.
- Todas las células provienen de otra anterior. La célula es la unidad reproductora.
- Todas las células transmiten su material genético a su descendencia. La célula es la unidad de herencia.
El Ciclo Celular
Es el conjunto de fases por las que pasa una célula eucariota desde que nace a partir de la división de otra hasta que se divide o muere.
Fase de Interfase
- Fase G1: La célula crece y aumenta su tamaño. La célula se prepara para duplicar su ADN.
- Fase S: Replicación del material genético.
- Fase G2: La célula sigue creciendo, duplica algunos orgánulos y se prepara para la división.
Teoría Endosimbionte
Describe el paso de las células procariotas a células eucariotas mediante incorporaciones simbiogenéticas de bacterias. Postula que algunos orgánulos propios de las células eucariotas, especialmente plastos y mitocondrias, habrían tenido su origen en organismos procariotas que, después de ser englobados por otro microorganismo, habrían establecido una relación con este.
Modelos de Organización
Bioelementos
- Primarios: 97%
- Secundarios: 2,9%
- Oligoelementos: <0,1%
Biomoléculas
Inorgánicas
Agua, sales minerales y algunos gases.
Orgánicas
- Glúcidos: Se clasifican en función del número de unidades que los forman:
- Monosacáridos: 1 unidad (ej. glucosa y fructosa). Función energética.
- Disacáridos: 2 unidades (dos monosacáridos unidos mediante enlace O-glucosídico; ej. sacarosa y lactosa). Función energética.
- Polisacáridos: Muchos monosacáridos (unidos mediante enlace O-glucosídico). Glucosa y quitina (función estructural); almidón y glucógeno (función energética).
- Lípidos: Se clasifican en función de si hacen o no jabones:
- Saponificables: Contienen ácidos grasos.
- Ácidos grasos: Son los más sencillos. Pueden ser saturados (sólo enlaces simples) o insaturados (contienen enlaces dobles o triples).
- Grasas: Función energética, aislamiento y reserva.
- Fosfolípidos: Función estructural, forman parte de las membranas biológicas.
- Insaponificables: No contienen ácidos grasos (ej. terpenos y esteroides como el colesterol y hormonas).
- Saponificables: Contienen ácidos grasos.
- Proteínas: Son moléculas muy grandes que se forman en los ribosomas en un proceso llamado traducción, que consiste en la unión de aminoácidos mediante enlace peptídico.
- Hemoglobina: Función de transporte.
- Actina: Función contráctil.
- Colágeno: Función estructural.
- Anticuerpos: Función defensiva.
- Enzimas: Función catalítica.
- Ácidos nucleicos: Son macromoléculas formadas por la unión de nucleótidos mediante enlace fosfodiéster (ADN y ARN).
- Nucleótidos: Compuestos por un grupo fosfato (P), una pentosa (ribosa o desoxirribosa) y una base nitrogenada (adenina, guanina, timina, citosina y uracilo).
Fase de División (Fase M)
Mitosis
Ocurre en células somáticas, dando como resultado dos células hijas idénticas. La mitosis es el proceso por el cual una célula duplica sus cromosomas y luego los segrega, produciendo dos núcleos idénticos durante la preparación para la división celular. La mitosis generalmente es seguida por la división igual del contenido de la célula en dos células hijas que tienen genomas idénticos.
Meiosis
Ocurre en células de la línea germinal, con un resultado de cuatro células distintas con la mitad de ADN.
Meiosis I
- Profase 1: Se divide en pasos:
- Primero: El ADN se comienza a condensar a partir de la cromatina.
- Segundo: Se aparean los cromosomas homólogos (sobrecruzamiento).
- Tercero: Empieza el intercambio genético entre homólogos (recombinación).
- Cuarto: Continúa la condensación.
- Quinto: Se desarrolla el huso.
- Sexto: Por último, se disgrega la envoltura nuclear.
- Metafase 1: Se colocan los cromosomas bivalentes en la placa ecuatorial.
- Anafase 1: Se separan los cromosomas homólogos hacia los polos opuestos.
- Telofase 1: Primero se comienza la descondensación de los cromosomas y, segundo, se forman las envolturas nucleares.
- Citocinesis: Separación del citoplasma, el cual se reparte entre las células hijas. En las células animales se forma un anillo contráctil que va estrangulando la célula formando una estructura con forma de reloj de arena.
El resultado de la primera división son dos células haploides distintas.
Meiosis II
- Profase 2: Se divide en tres fases:
- En la primera se condensa la cromatina.
- Segundo, se disgrega la envoltura nuclear.
- Tercero, se forma el huso cromático.
- Metafase 2: Los cromosomas totalmente condensados y formados por dos cromátidas se sitúan en la placa ecuatorial.
- Anafase 2: Se separan las cromátidas hacia los polos opuestos.
- Telofase 2: Primero se descondensan los cromosomas y, por último, se forman las envolturas nucleares.
- Citocinesis: Separación del citoplasma. En las células animales se forma un anillo contráctil que estrangula la célula.
El resultado final son cuatro células hijas haploides con una cromátida.
Niveles de Organización
- Niveles subatómicos: Protones, electrones y neutrones.
- Nivel atómico: Bioelementos.
- Nivel molecular: Biomoléculas.
- Nivel supramolecular: Complejos como las proteínas.
- Nivel orgánulo: Mitocondrias y ribosomas.
- Nivel celular: Procariotas y eucariotas (animal y vegetal).
- Nivel tisular: Tejido epitelial.
- Nivel órgano: Corazón, pulmón, etc.
- Nivel aparato y sistema: Organismos animales complejos.
