CAPÍTULO 6 / EJERCICIOS

LOS SERES VIVOS Y LA CÉlULA | EJERCICIOS

TEORÍA CELULAR Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS

1. Describe 5 características que tengan en común todos los seres vivos.

  1. ______________________________________________________________________________________________.
  2. ______________________________________________________________________________________________.
  3. ______________________________________________________________________________________________.
  4. ______________________________________________________________________________________________.
  5. ______________________________________________________________________________________________.

2. Realiza un texto que englobe los postulados de la teoría celular.

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3. Responde las siguientes consignas:

  • ¿Los virus son seres vivos? ¿Por qué?

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  • ¿En qué año se realizaron los primeros estudios sobre los virus? ¿Cómo se llamaban los científicos que participaron en esos estudios?

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  • ¿Qué nombre le dieron los científicos al primer virus encontrado?

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la célula: unidad estructural y funcional

1. Completa las siguientes oraciones:

  1. Las células participan en una gran cantidad de funciones vitales como ______________, respiración, nutrición y ________________.
  2. Los organelos que se heredan únicamente de la madre y son responsable de la respiración celular se llaman __________________.
  3. La _______________________ es la capa externa compuesta por una mezcla de lípidos y proteínas.
  4. El modelo de mosaico fluido describe la estructura de _______________________________.

2. Indica con una V si es verdadero o con una F si es falso. En caso de ser falso, justifica la respuesta.

  • El modelo del mosaico fluido fue descrito por Isaac Newton en 1972.  (   )

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  • Unos de los componentes de la membrana plasmática es el colesterol.  (   )

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  • Ósmosis es el mecanismo que permite el paso de pequeñas moléculas hidrofóbicas desde una región de concentración más alta a una de concentración más baja.  (   )

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  • El citoesqueleto es una red de estructuras proteicas filamentosas dentro del citoplasma. (   )

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  • El núcleo está presente en todas las células.  (   )

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Célula animal vs. célula vegetal

1. Coloca las partes de cada tipo de célula e indica cuál es la célula animal y cuál es la célula vegetal, justifica la respuesta.

Ésta es una célula ______________ porque ___________________________________________________________.

Ésta es una célula ______________ porque ___________________________________________________________.

2. Explica brevemente con tus propias palabras:

  • ¿Cómo está formada la pared celular vegetal?

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________.

  • ¿En qué consiste la teoría endosimbiótica?

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_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________.

nutrición y respiración celular

1. Realiza un mapa conceptual de cómo obtienen energía las células.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Describe brevemente los pasos de la respiración celular que se presentan a continuación e indica lo que sucede con la molécula de ATP.

 

  • Glucólisis

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  • Ciclo de Krebs

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  • Cadena transportadora de electrones

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funciones celulares de reproducción y relación

1. Explica brevemente la fase de preparación para la división celular o interfase. No olvides describir las etapas de la interfase (G1, S, G2).

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2. Indica las fases de la mitosis en la siguiente ilustración y escribe una breve explicación de lo que sucede con la célula en esta etapa.

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3. Realiza un diagrama con las diferentes etapas de la meiosis.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

producción celular

1. Responde brevemente:

  • ¿De qué se componen las proteínas?

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  • ¿Qué dermina el ADN en la formación de las proteínas?

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  • ¿A partir de cuántos aminoácidos se forman nuevas proteínas?

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  • ¿Cómo se llama el primer proceso de la expresión genética?

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  • ¿Cómo se llaman las 3 polimerasas de ARN que se encuentran en las células eucariotas?

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2. Completa la siguiente tabla indicando lo que ocurre en cada etapa de la transcripción y la traducción.

Transcripción Traducción
 

 

Iniciación

 

 

 

 

 

 

 

 

Elongación

 

 

 

 

 

 

 

Terminación

 

 

 

 

 

 

3. Realiza un dibujo del ribosoma y explica brevemente su función.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Función: _____________________________________________________________________________________.

CAPÍTULO 11 / REVISIÓN

EL CUERPO HUMANO Y LA RELACIÓN | ¿QUÉ APRENDIMOS?

FUNCIÓN DE RELACIÓN

Esta función le permite a los seres vivos obtener información de su alrededor y así poder responder de manera adecuada. Para esto cuentan con dos sistemas: el nervioso y el endocrino. La función de relación comienza cuando los receptores de los órganos de los sentidos que captan la información proveniente del medio exterior y la envían al cerebro. Posteriormente, el cerebro envía la orden a través de los nervios para que los diferentes sistemas la reciban y ejecuten las respuestas. El ser humano tiene 5 sentidos que le permiten percibir los diferentes estímulos del medio ambiente. El hombre es considerado un sistema abierto porque nuestro cuerpo está en constante interacción con el medio ambiente, recibe estímulos y produce respuestas, por lo que intercambia constantemente materia y energía.

El ojo humano es capaz de percibir y distinguir aproximadamente 10 millones de colores diferentes.

sistema nervioso central

El sistema nervioso central (SNC) está formado por el encéfalo y la médula espinal. El encéfalo comprende un conjunto de órganos, entre los cuales se encuentra el cerebro, que es el centro de comando del sistema nervioso; es la parte encargada de la percepción del entorno, de las emociones y del control voluntario de las asociaciones de nuestro cuerpo. Por su parte, el cerebelo es un órgano formado por dos hemisferios que recibe información de los sistemas sensoriales, la médula espinal y otras partes del cerebro y luego regula los movimientos motores. Entre las enfermedades que afectan el SNC están: la enfermedad de Alzheimer y el accidente cerebro vascular.

Una de las formas más sencillas de cuidar nuestro sistema nervioso central es dormir al menos ocho horas al día.

sistema sensorial

Gracias a nuestros sentidos percibimos el mundo que nos rodea y el cerebro es el encargado de interpretar esa información. La producción de la visión es un mecanismo complejo que se da en cuatro fases: percepción, transformación, transmisión e interpretación. Por otro lado, escuchar es la capacidad de recibir e interpretar mensajes en el proceso de comunicación. Los sabores los percibimos cuando las sustancias químicas estimulan los receptores en la lengua y la garganta, y los olores los percibimos cuando las sustancias químicas en el aire ingresan a la nariz durante el proceso de respiración. Por último encontramos receptores en la piel que detectan el tacto, la presión, la vibración, la temperatura y el dolor.

Cada una uno de los sentidos tiene una particular importancia en nuestra interacción con el entorno y es por esto que debemos cuidarlos de la mejor manera.

sistema de locomoción

El esqueleto y los músculos trabajan en conjunto para permitir el movimiento, pero es el cerebro quien controla estos movimientos. El aparato locomotor no es ni autónomo ni independiente, está formado por un conjunto de sistemas que lo ayudan a desempeñar sus funciones. El sistema nervioso es uno de ellos y tiene tres funciones básicas: la sensitiva, la integradora y la motora. Para caminar, tomar un objeto o girar la cabeza, los sistemas óseo, articular y muscular trabajan en conjunto y conforman el sistema ósteo-artro-muscular. Entre los problemas que se encuentran asociados con este sistema están el mal de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

Entre las medidas que se deben tomar para cuidar el sistema locomotor están el realizar ejercicio físico, controlar el peso y consumir alimentos ricos en calcio.

estímulos, respuestas y actos reflejos

De todos los sistemas que conforman nuestro cuerpo, el sistema nervioso periférico junto al sistema nervioso central, coordinan la acción y las respuestas que son llevadas a cabo como consecuencia de estímulos externos. La médula espinal es un órgano que está protegido por la columna vertebral y ayuda al cerebro a comunicarse con diferentes partes del cuerpo. Los estímulos son detectados por las células receptoras, cuyo trabajo es convertir el estímulo en señales eléctricas. De los muchos tipos de actividades neurales, hay un tipo simple en el que un estímulo conduce a una acción inmediata, esto es el acto reflejo. La vía anatómica por la que se produce esta acción se denomina arco reflejo.

Algunos de los reflejos más conocidos son la luz pupilar, el reflejo lagrimal y los reflejos de la tos o el estornudo.

sistema circulatorio

El sistema circulatorio es una extensa red de órganos y vasos sanguíneos que se encarga de transportar oxígeno y otros nutrientes a todos los órganos y tejidos del cuerpo, así como también de eliminar los productos de desecho. La sangre comienza su recorrido en el corazón, donde se divide en dos patrones de circulación. Un recorrido es la  circulación pulmonar, que se usa para oxigenar los pulmones y donde la sangre viaja hacia los pulmones y vuelve al corazón. El otro recorrido es más largo y se llama circulación general, donde se distribuye la sangre hacia todos los demás sistemas del cuerpo. Las principales venas son la cava y la pulmonar, y las arterias principales son las coronarias, las pulmonares y la aorta. Algunas de las enfermedades cardiovasculares son la arteriosclerosis, la hipertensión y el infarto o ataque cardíaco.

Las personas con más de 65 años, que tienen antecedentes familiares de enfermedades cardíacas, presión arterial alta, obesidad o diabetes, tienen más riesgo de presentar un ataque cardíaco.

sistema endocrino

Este sistema está formado por un conjunto de glándulas  que producen y secretan hormonas. Estas sirven como mensajeros químicos, que además controlan y coordinan actividades en todo el cuerpo, como la respiración, el metabolismo, la reproducción, la percepción sensorial, el movimiento, el desarrollo sexual y el crecimiento. Hay dos categorías principales de glándulas: exocrinas y endocrinas. El hipotálamo es la glándula que conecta el sistema endocrino con el sistema nervioso, tiene como función controlar la liberación de las hormonas secretadas por la hipófisis. La tiroides es una glándula que se encuentra en el cuello y que produce principalmente la hormona tiroxina. Una deficiencia de esta hormona causa hipotiroidismo y su aumento causa lo que se conoce como hipertiroidismo.

Cuando una persona tiene los niveles hormonales descontrolados, o su cuerpo no responde a las hormonas de la forma en que se supone que debe hacerlo, es probable que tenga una enfermedad o trastorno endocrino.

sistema inmune

En este sistema muchas células, órganos y tejidos trabajan en conjunto para identificar y defender al cuerpo de los agentes patógenos que lo invaden. La inmunidad innata es la primera línea de defensa del cuerpo encargada de detectar a los invasores. La inmunidad adaptativa, también llamada adquirida o específica, es la segunda línea de defensa que actúa luego del llamado del sistema inmune innato y se desarrolla a lo largo de la vida del individuo. La memoria inmunológica significa que el sistema inmune puede recordar los antígenos que lo activaron previamente. El lupus, la artritis reumatoide, la enfermedad de Crohn, la esclerosis múltiple y el SIDA son enfermedades asociadas con el sistema inmune.

La inmunidad adquirida o adaptativa se desarrolla a medida que las personas se exponen a las enfermedades o se las inmuniza mediante la vacunación.

CAPÍTULO 7 / REVISIÓN

DIVERSIDAD Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS | ¿qué aprendimos?

Clasificación de los seres vivos

La clasificación de los seres vivos comenzó como un sistema jerárquico que dividió a todos los organismos conocidos en plantas y animales. Este modelo fue reemplazado en el siglo XVIII por Carlos Linneo, quien realizó una división en reinos y los estructuró en cinco niveles: clase, orden, género, especie y variedad. Luego se empleó el sistema de clasificación binomial para nombrar a los organismos, pero fue Robert H. Whittaker quien postuló una clasificación de cinco reinos llamados Monera, Protista, Fungi, Plantae y Animalia. El sistema de cinco reinos no está en uso en la actualidad, en cambio, lo que ahora se emplea es un sistema de seis reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista, Monera y Archaea.

La complejidad de la estructura celular fue uno de los criterios que Whittaker tuvo en cuenta para la clasificación.

Procariotas: dominio Bacteria, reino Monera

Las bacterias son los organismos procarióticos más simples, y presentan características como: ausencia de membrana nuclear, cromosoma único y circular, carencia de organelos celulares y reproducción por formación de esporas o fisión binaria. Inicialmente, las bacterias fueron consideradas animales, plantas y hongos. Se clasifican de varias maneras, pero la más importante consta de dos grupos principales: Archaebacteria y Eubacteria. Las primeras son organismos que viven en condiciones extremas y carecen de pared celular; las segundas son las llamadas bacterias verdaderas. Su rasgo característico es la presencia de pared celular rígida.

La bacteria que naturalmente forma parte de la flora intestinal es muy importante para una digestión adecuada.

Procariotas: dominio Archaea, reino Archaebacteria

Las arqueobacterias surgieron cuando la Tierra se encontraba en sus primeros años de existencia y las condiciones reinantes eran extremas. Tienen una estructura más parecida a la de los eucariotas que a la de las bacterias. Tienen un solo cromosoma redondo, como las bacterias, pero su transcripción genética es similar a la que ocurre en los núcleos de las células eucariotas. Hay tres tipos principales: Crenarchaeota, que son organismos extremadamente tolerantes al calor y a ambientes muy ácidos; Euryarchaeota, que son organismos que pueden sobrevivir ambientes con 10 veces la concentración de sal del mar y que reducen el CO2; y Korarchaeota, que es el linaje más antiguo pero menos comprendido, y que presenta genes diferentes a los de los grupos anteriores.

Organismos como Methanobacterium ruminantium están presentes en el sistema digestivo de los animales rumiantes y ayudan a la digestión de la celulosa.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Protista o Protoctista

El término protista fue introducido por Ernst Haeckel. Este reino forma un vínculo entre otros reinos de plantas, animales y hongos. Son generalmente organismos eucariotas simples, unicelulares, aunque algunos son coloniales y otros multicelulares. Principalmente son de naturaleza acuática y realizan el movimiento mediante flagelos o cilios. Algunos protistas son semejantes a los animales y se conocen como protozoos; otros, son similares a plantas, y tienen clorofila. Entre estos últimos se encuentran las algas verdes, rojas, pardas, doradas y fuego. Por último, los protistas con aspecto de hongos son unicelulares, saprófitos y viven en suelo húmedo, plantas y árboles en descomposición.

Por su condición de parásitos, algunos protistas pueden causar muchas enfermedades en plantas, en animales e incluso en el hombre.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Fungi

El Reino Fungi incluye un grupo diverso de seres que no pueden ser catalogados como animales ni como plantas. Se caracterizan por ser heterótrofos y descomponer la materia orgánica. Poseen una pared celular rígida y pueden ser unicelulares o pluricelulares. Los hongos pluricelulares presentan estructuras filamentosas llamadas hifas y viven en lugares húmedos y sombríos. Este reino contiene cinco filos principales: Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota y Glomeromycota.

Los hongos producen naturalmente antibióticos que permiten inhibir el crecimiento de bacterias.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Animalia

El Reino Animalia está compuesto por todos los animales, vivos o extintos, del planeta. Son eucariotas, ya que el ADN se encuentra dentro del núcleo celular. No tienen paredes celulares. Son multicelulares, heterótrofos y tienen la capacidad de moverse y responder a su entorno. Todos los animales se pueden dividir en los grupos vertebrados e invertebrados. Además, cada reino se divide en categorías más pequeñas llamadas phylum (filo): Porifera, Coelenterata, Plathelminthes, Nematoda, Annelida, Arthropoda, Mollusca, Echinodermata, Protochordata y Vertebrata.

Los animales extintos también forman parte del reino Animalia.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Plantae

Este reino incluye a los diferentes tipos de plantas que se encuentran en el planeta. Cada grupo tiene características especiales y únicas, como la presencia de pared celular, nutrición autótrofa, clorofila, ausencia de sistema locomotor y reproducción sexual o asexual. Se clasifican en Briophyta, las cuales carecen de un sistema vascular y se desarrollan en dos fases, gametofito y esporofito; y Cormophyta, que es un grupo de plantas vasculares que tienen raíz, tallo y hojas. Éstas, a su vez se dividen en Pteridophyta y Spermatophyta. Además, éstas últimas se clasifican en gimnospermas y angiospermas.

La fotosíntesis de las plantas proporciona oxígeno a la atmósfera de nuestro planeta.

 

CAPÍTULO 6 / TEMA 5

FUNCIONES CELULARES DE REPRODUCCIÓN Y RELACIÓN

Recibimos de nuestros progenitores un bien fundamental: el material genético. El mecanismo de reproducción celular más difundido es la mitosis, proceso por el cual una célula da origen a 2 células hijas idénticas entre sí e idénticas a la célula que las originó. Este tipo de reproducción se da en células somáticas, sin embargo, para las células sexuales existe otro tipo de reproducción: la meiosis, que sólo sucede en organismos con reproducción sexual.

¿CÓMO SE DESARROLLA EL CICLO CELULAR?

El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que pueden producir crecimiento y división en células hijas. La duración del mismo dependerá del tipo celular en cuestión, algunas células lo pueden completar en una hora y otras pueden hacerlo en varios días. También dependerá de algunos factores externos y/o internos, como la presencia o falta de nutrientes y proteínas dentro de la célula, y la temperatura.

¿Sabías qué?
La creación constante de nuevas células permite que nuestro cuerpo se renueve, que exista un balance y que se eviten enfermedades.

Las células en el camino hacia la división celular avanzan a través de una serie de etapas de crecimiento, replicación de ADN y división que producen dos células idénticas o células con carga genética de ambos padres.

Algunas células en división celular se pueden observar fácilmente en el microscopio con ayuda de una tinción.

Interfase

Durante la interfase, la célula experimenta procesos de crecimiento normales mientras se prepara para la división celular. Para que una célula pase de la interfase a la fase mitótica, se deben cumplir muchas condiciones internas y externas. Las tres etapas de la interfase se llaman G1, S y G2.

G1 

La primera etapa de la interfase se denomina fase G1 (primer gap) porque, desde un aspecto microscópico, se ven pocos cambios. Sin embargo, durante la etapa G1, la célula es bastante activa a nivel bioquímico. La célula acumula los componentes básicos del ADN cromosómico y las proteínas asociadas, así como también suficientes reservas de energía para completar la tarea de replicar cada cromosoma en el núcleo.

G0

La fase G0 o fase de reposo es un período en el ciclo celular en el que las células existen en un estado inactivo. La fase G0 se ve como una fase G1 extendida, donde la célula no se divide ni se prepara para dividirse, o se ve como una etapa distinta que se produce fuera del ciclo celular. Algunos tipos de células, como las células nerviosas y musculares del corazón, se vuelven inactivas cuando alcanzan la madurez, pero continúan desempeñando sus funciones principales durante el resto de la vida del organismo.

Células en G0

 

Algunos tipos de células que entran en la fase G0 pueden salir de ese estado inactivo y entrar en la fase G1, mientras que otras células G0 no pueden hacerlo.

S

Es la segunda etapa de la interfase del ciclo en la que se produce la replicación o síntesis del ADN y como resultado el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Cada cromosoma tendrá dos cromátidas hermanas idénticas unidas por el centrómero. Las células que entran en esta fase del ciclo se dividen inevitablemente.

G2

Es la tercera fase de la interfase del ciclo celular en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final de este período se observan con el microscopio cambios en la estructura celular que indican el principio de la división celular. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la división.

Estado M o fase de división celular

Representa la división celular y agrupa a la mitosis y meiosis y citocinesis. Cuando una célula se divide debe transmitir a sus células hijas los requisitos esenciales para la vida, la información hereditaria para dirigir los procesos vitales, y la de los materiales en el citoplasma que necesitan las células hijas para sobrevivir y utilizar dicha información.

MITOSIS

Proceso de división celular mediante el cual una célula se divide y da origen a dos células hijas genéticamente idénticas a ella. En este proceso, el ADN de una célula se divide en dos conjuntos de cromosomas exactamente iguales.

Durante la mitosis, el cuerpo produce nuevas células tanto para el crecimiento como para la reparación de tejidos dañados o envejecidos.

¿Qué células del cuerpo se dividen por mitosis?

 

Las células somáticas son las únicas que se dividen por mitosis y se definen como aquellas que forman la mayoría del cuerpo de cualquier ser pluricelular, están en los huesos, los órganos, los tejidos e incluso en la sangre. Son diploides, es decir, tienen doble carga cromosómica.

Por ejemplo, si nos caemos de nuestra bicicleta y nos raspamos la rodilla, el cuerpo se encarga de activar el proceso de mitosis para reparar el daño causado en nuestros tejidos. De igual manera, si nuestro hígado necesita crecer porque nosotros hemos crecido, las células hepáticas se dividen mediante la mitosis para así producir mayor cantidad.

Fases de la mitosis

Profase

 

Metafase

 

Anafase

 

Telofase

 

MEIOSIS

Es la forma especializada de división celular que se produce en las células sexuales, por ejemplo: las esporas de plantas, los espermatozoides y los óvulos.

Durante la meiosis, el ADN de una célula diploide (2n) se somete a un largo proceso de replicación que dará como resultado una célula tetraploide (4n), la cual se someterá posteriormente a dos divisiones celulares sucesivas que darán origen a cuatro células haploides (n) conocidas como gametos.

Estas células haploides luego se fusionan con las células haploides del sexo opuesto durante la reproducción y se genera así una nueva célula diploide o cigoto.

Durante este proceso se produce el entrecruzamiento, que no es más que la mezcla de cromosomas de ambos progenitores. A futuro, el entrecruzamiento produce variabilidad genética, ya que los descendientes no serán simples copias de uno de los padres.

¿Cómo se divide la meiosis?

 

La meiosis se divide en meiosis I y meiosis II, cada una cuenta con profase, metafase, anafase y telofase, y culmina con la citocinesis.

¿QUÉ ES LA CARIOCINESIS Y CITOCINESIS?

Es el proceso físico de la división celular que divide el citoplasma de una célula parental en dos células hijas. Ocurre simultáneamente con dos tipos de división nuclear llamados mitosis y meiosis, que se dan en las células animales. La mitosis y cada una de las dos divisiones meióticas dan como resultado dos núcleos separados contenidos dentro de una sola célula. La citocinesis realiza un proceso esencial para separar la célula por la mitad y garantizar que un núcleo termine en cada célula hija.

Por otro lado, la cariocinesis es la división celular en la que el material genético es dividido y transferido a las células hijas. Se da tanto en la mitosis como en la meiosis.

RECURSOS PARA DOCENTES

Ver infografía “Ciclo celular”

En esta infografía encontrará todo el proceso del ciclo celular.

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Ver artículo “Mitosis”

Este artículo contiene información sobre la mitosis y todas sus partes.

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Ver artículo “Meiosis”

Este artículo contiene información adicional sobre todo el proceso de la meiosis.

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CAPÍTULO 6 / TEMA 2

La célula: unidad estructural y funcional

La célula puede definirse como la unidad fundamental de los organismos vivos capaz de reproducirse independientemente. Esto no sólo quiere decir que con ella se inicia la vida, sino que además su presencia es requisito esencial para el desarrollo de otros seres vivos más complejos.

FUNCIONES VITALES

Dentro de una célula se llevan a cabo una gran cantidad de funciones vitales en las que participan los distintos elementos que la conforman al servicio de tareas particulares tales como la reproducción, la respiración, la nutrición y el crecimiento.

¿De quién se heredan las mitocondrias?

 

La mitocondrias son las células responsables de la respiración celular y son un organelo que se hereda únicamente de la madre.

En este sentido, puede decirse que cada una de ellas es una unidad funcional de la vida, de hecho, las células son los elementos más pequeños que pueden considerarse vivos.

¿CUÁL ES LA ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR?

Cada célula está contenida dentro de una membrana puntuada con puertas, canales y bombas especiales. Estos dispositivos permiten la entrada o salida de moléculas seleccionadas. Su propósito es proteger cuidadosamente el entorno interno de la célula: el citosol.

¿Sabías qué?
Las membranas plasmáticas tienen un espesor de 5 a 10 nm. Al comparar, los glóbulos rojos tienen alrededor de 8 μm de ancho, es decir, aproximadamente 1.000 veces más que la membrana plasmática.

La membrana celular es una capa externa semipermeable que se compone de una mezcla de proteínas y lípidos. La estructura de la membrana plasmática se puede describir con el modelo del mosaico fluido.

¿Quién describió el modelo del mosaico fluido?

 

El modelo de mosaico fluido fue propuesto por primera vez por S.J. Singer y Garth L. Nicolson en 1972 para explicar la estructura de la membrana plasmática, y aunque ha evolucionado un poco a lo largo del tiempo, aun así representa la mejor estructura descrita.

El modelo de mosaico fluido describe la estructura de la membrana plasmática como un mosaico de componentes que incluye fosfolípidos, colesterol, proteínas y carbohidratos. Las proporciones de proteínas, lípidos y carbohidratos en la membrana plasmática varían con el tipo de célula.

Membrana plasmática.

Componentes de la membrana plasmática

  • Fosfolípidos: tejido principal de la membrana.
  • Colesterol: incrustados dentro de los fosfolípidos y la bicapa lipídica.
  • Proteínas integrales: incrustados en la capa de fosfolípidos, pueden o no penetrarla.
  • Proteínas periféricas: en la superficie interna o externa de la bicapa lipídica.
  • Glucoproteínas: incrustadas en la superficie externa de la bicapa lipídica.
  • Glucolípidos: incrustados en la superficie externa de la bicapa lipídica.

¿CÓMO ES EL TRANSPORTE EN LA CÉLULA?

Transporte pasivo

Es el mecanismo a través del cual las sustancias son transportadas dentro y fuera de la célula sin la necesidad de utilizar energía. Debido a esto, el paso sólo es posible cuando las partículas se mueven a favor de un gradiente de concentración, desde una zona de mayor concentración hasta una de menor concentración. De acuerdo a esto, existen tres tipos de transporte pasivo:

– Difusión simple: es un tipo de transporte pasivo que permite el paso de pequeñas moléculas hidrofóbicas desde una región de concentración más alta a una de concentración más baja.

– Difusión facilitada: transporte pasivo de moléculas a través de la membrana plasmática con la ayuda de proteínas o canales transportadores.

– Osmosis: consiste en el transporte de agua a través de la membrana desde la zona más diluida, es decir, con poca concentración de solutos, hasta la zona más concentrada, es decir, con alta concentración de solutos con el fin de tener el mismo grado de concentración en ambos lados.

 

Osmosis.

Transporte activo

Proceso de intercambio de sustancias a través de la membrana celular en el que es necesario el uso de energía en forma de adenosin trifosfato (ATP). El gasto de energía es necesario ya que, a diferencia del transporte pasivo, éste se realiza en contra de un gradiente de concentración, es decir, la concentración de la sustancia dentro de la célula es mayor que en el medio extracelular o viceversa.

¿DE QUÉ ESTÁ COMPUESTO EL CITOPLASMA?

El citoesqueleto y las proteínas motoras asociadas

El citoesqueleto es una red de estructuras proteicas filamentosas dentro del citoplasma. Está formado por tres tipos de filamentos: microtúbulos, filamentos intermedios y filamentos de actina. Algunas de las funciones son las de mantener la configuración de la célula, fijar sus organelas e intervenir en la movilidad celular al formar la parte central de cilios y flagelos. Además, participa en la división celular ya que constituye las fibras del huso acromático que dirigen a los cromosomas durante dicho proceso.

Los microtúbulos están formados por subunidades de la proteína tubulina y tienen como función proporcionar estructura y forma a la célula. Los filamentos de actina son los que están compuestos por subunidades de actina, ellos intervienen en los procesos de motiliad y división celular, y también son utilizados por la célula para mantener su estructura o modificarla. Los filamentos intermedios están conformados por proteínas fibrosas, mantienen la estructura de la membrana nuclear desde donde pueden asociarse a los microtúbulos.

La actina en la contracción muscular

 

La actina es una proteína globular que puede crear filamentos, y además de darle estructura al citoesqueleto, participa en la contracción muscular y relajación muscular. Junto con la miosina forman el 90 % de las proteínas musculares.

EL NÚCLEO CELULAR

El núcleo es un organelo membranoso presente únicamente en las células eucariotas. Se encuentra delimitado por una membrana doble nuclear. Su tamaño es variable, pero en general guarda relación con la célula.

El núcleo celular por lo general se encuentra en el centro de la célula.

El núcleo tiene tres funciones primarias, todas ellas relacionadas con su contenido de ADN. Ellas son: almacenar la información genética en el ADN, recuperar la información almacenada en el ADN en la forma de ARN, y ejecutar, dirigir y regular las actividades citoplasmáticas a través del producto de la expresión de los genes: las proteínas.

¿CÓMO SE ORGANIZA EL ADN EN EL NÚCLEO?

En el núcleo de cada célula, la molécula de ADN se empaqueta en estructuras parecidas a hilos llamadas cromosomas. Cada cromosoma está compuesto por ADN firmemente enrollado, muchas veces alrededor de proteínas llamadas histonas que soportan su estructura.

Cada cromosoma tiene un punto de constricción llamado centrómero que lo divide en dos brazos: el brazo corto se conoce como brazo p y el brazo largo como brazo q. La ubicación del centrómero en cada cromosoma permite definir qué tipo es.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo “La célula”

En este enlace encontrará información más amplia sobre la célula, sus funciones, tipos de organismos y los diferentes tipos.

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Artículo “organelos celulares”

Este artículo contiene información más amplia sobre los organelos que componen la célula.

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Artículo “Membrana plasmática: transporte activo”

En este artículo encontrará información sobre el transporte activo y sus tipos.

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Artículo “Membrana plasmática: trasporte sin gasto de energía”

Este artículo contiene información sobre el transporte pasivo y sus tipos.

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Fotosíntesis y respiración celular

Existe una estrecha relación entre la fotosíntesis y la respiración celular ya que, los productos de un sistema son los reactivos del otro. Ambos consumen y crean las mismas sustancias como agua, glucosa, oxígeno y dióxido de carbono, pero de diferentes maneras. Juntos, permiten que la vida en la Tierra reúna energía para su uso en otras reacciones.

 

Fotosíntesis Respiración celular
Utiliza Luz solar, agua y dióxido de carbono. Glucosa y oxígeno.
Producto Glucosa y oxígeno. Dióxido de carbono y agua.
Ocurre en: Plantas y otros organismos fotosintéticos. Todos los seres vivos.
Propósito Capturar, convertir y almacenar la energía. Liberar energía.
Función en común Sintetizar y usar ATP Sintetizar y usar ATP
Proceso metabólico Anabólico Catabólico
Ubicación Cloroplasto Citoplasma y mitocondrias
Fuente de energía Luz solar Glucosa
Portadores de electrones NADPH NADH y FADH2
Etapas Reacciones de luz y ciclo de Calvin. Glucólisis, oxidación del piruvato, ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones.

 

La revolución tecnológica en los medios masivos

A partir de la segunda mitad del siglo XX los medios de comunicación han logrado avances que los han llevado a ser parte de una auténtica revolución cultural. La tecnología ha sido un factor clave en este cambio, introduciendo modificaciones en el modo en que nos comunicamos.

Nos levantamos y encendemos el televisor. Mirando el noticiero nos enteramos de una catástrofe natural en Indonesia y el estreno de una nueva película en Estados Unidos, al mismo tiempo que nos informan del clima en la calle. Vamos a la computadora y abrimos nuestro correo electrónico, recibimos un boletín informativo de una página de internet de viajes turísticos y lo leemos mientras chateamos con nuestro amigo de España. Nos pide que le mostremos la nueva remera que compramos y le sacamos una foto con el celular y la subimos a internet a través de facebook para que la conozcan cientos de personas. Al mismo tiempo proyectamos nuestros planes para el fin de semana y averiguamos el precio de una camisa en una página de ventas, contrastando el precio con otras 5 o 6 páginas de otros comercios.

En el texto anterior vemos como una rutina, tan parecida en algunas acciones a la nuestra, ha influenciado de forma determinante en nuestras vidas sin que nos demos cuenta. Primero definamos a qué nos referimos con “comunicación de masas”. Se trata de la interacción entre un emisor único y un receptor masivo, que es el destino al que se transmite nuestro mensaje. Pensemos en la forma en que llegan a nuestros ojos noticias de lugares distantes u ofertas para que adquiramos nuevos productos, además de nuestra posibilidad de ser quienes generemos algo para que sea visto a través de otros ojos en todo el mundo y entenderemos porque los medios masivos de comunicación son un tema tan en boga en la actualidad.

¿Sabías qué...?
El Día Mundial de las Telecomunicaciones se celebra el 17 de mayo.

A través de la pantalla

Los avances tecnológicos en torno al descubrimiento de los electrones, las ondas electromagnéticas y los circuitos eléctricos y electrónicos posibilitaron la aparición de uno de los descubrimientos más revolucionarios del siglo XX: la televisión. Referirnos a la televisión es referirnos al medio masivo por excelencia, al cual se le puede aplicar respecto a su función una fórmula aplicada con otros medios posteriores: formar, informar y entretener al público. Desde su creación en el año 1926 hasta la actual “Smart TV” o “televisión inteligente”, la influencia de la televisión como transmisora de imágenes y generadora de cultura ha sido un elemento determinante en la cultura masiva.

Los avances generados por la televisión desplazaron al uso de la radio que, a pesar del uso de transistores y las mejores auditivas, fue lentamente reemplazada a finales de la década del ´60. Asimismo, la audiencia fue modificando sus hábitos en función de una televisión que también modificaba el formato de su contenido: así lo manifiesta el intelectual italiano Umberto Eco, que señala la existencia de una paleotelevisión y una neotelevisión. En la paleotelevisión existe una cobertura formal de la noticia, que tiene que ser presentada con la mayor elegancia ante la audiencia, introduciendo figuras reconocidas que tienen la finalidad de entretener sin poner en evidencia el artificio de la puesta en escena ante las cámaras. Por otro lado, la neotelevisión es autoreferencial, a menudo fomentando poner en evidencia el artificio de la puesta en escena televisiva. Es decir, si antes se procuraba ocultar los artefactos con los que se daba lugar al programa televisivo, como cámaras o micrófonos, en la neotelevisión se abandona todo decoro y esto aparece como parte de la escena. Lo mismo ocurre con la actitud del público: mientras que en la paleotelevisión el televidente tenía una nula participación, disfrutando del espectáculo que se le presentaba, en la neotelevisión el espectador participa de forma directa sobre el contenido del programa a través de incentivos.

La irrupción del zapping con el control remoto, que le daba al espectador el poder de cambiar el canal de la TV, obligó a la neotelevisión a captar al receptor utilizando todas las herramientas posibles, dando lugar a programas basados íntegramente en su participación a través de concursos, encuestas o entretenimientos. Por otro lado, el trabajo de producción de la imagen que veía el televidente era elaborada a través de un cuidadoso trabajo de puesta en escena, dando lugar a que los límites entre “fantasía” y “ficción” comenzaran a desdibujarse en los informativos. Un caso emblemático de la espectacularización de la imagen a través de un informativo se puede ver en las transmisiones que se hicieron de la Guerra del Golfo en 1991: la elección de la escenografía, el montaje y el trabajo sobre el sonido fueron una herramienta de manipulación diseñada por personalidades hollywoodenses para generar un discurso paralelo y fragmentario de un conflicto bélico que buscaba el consenso de la opinión pública.

Rutas de información

Los avances en los medios de transmisión lograron que el caudal de información fuera mayor y de mayor calidad visual. Tal es el caso de la fibra óptica, un invento revolucionario que utiliza la luz para transmitir información a través de conductos con sensores. Las ventajas de este medio -que tendría su primera transmisión telefónica a finales de la década del ´70-se observarían en la mayor capacidad que otorga el ancho de banda en las frecuencias ópticas, la inmunidad tanto en transmisiones cruzadas como en interferencia estática, la resistencia a climas extremos y la seguridad en su instalación y mantenimiento debido a que el material utilizado (fibra de vidrio y plástico) no es conductor de electricidad.

Para tener una idea aproximada de la revolución tecnológica que implicó el uso de la fibra óptica hay que tener en cuenta que en un cable con sólo 8 fibras ópticas se puede transmitir la misma cantidad de comunicaciones que 60 cables de 1623 pares de cobre o 4 cables coaxiales de 8 tubos. Su tamaño también resulta sumamente versátil para su manipulación, contando con un revestimiento de tan sólo 125 micras de diámetro. Si comparamos utilizando la relación tamaño/cantidad entre un cable tipo TAB con un grosor de 8 centímetros, y uno de fibra óptica del mismo tamaño, veremos que el primero logra la transmisión de 2400 llamadas simultaneas mientras que el segundo logra 30.720 llamadas simultaneas.

El mundo conectado

Los avances en la tecnología informática y la comunicación dieron lugar al nacimiento de Internet, herramienta que surgió como una necesidad militar a mediados de la década del ´50 pero que daría lugar a una auténtica revolución cultural y comunicacional. La primera incursión ocurrió en el año 1969 con la conexión entre la Universidad de California y la Universidad de Stanford, que debido a su éxito llevo a la creación de Arpanet a comienzo de los años ´70, una red interuniversitaria que precedió a Internet y dio el puntapié para la aparición del correo electrónico. En el año 1974 se crea el TCP de VintonCerf y Bob Kahn, luego reemplazado por el TCP/IP, que quiere decir “Protocolo de Control de Transmisión / Protocolo de Internet”, un conjunto de protocolos de red basados en Internet que posibilitan la transmisión de datos. La popularización de estos protocolos, que son la base de Internet como la conocemos hoy en día, se debe a que el TCP/IP no correspondía a una empresa concreta y el Departamento de Defensa de los Estados Unidos autorizaba su uso a cualquier fabricante, dando lugar a que terminaran adoptando el TCP/IP y abandonaran sus propios códigos.

Hacia el año 1987 el número de servidores instalados promediaba los 10.000 y en el año 1989 el número de computadoras conectadas ascendía a las 100.000, dando lugar a que el número de investigaciones nos acerque a Internet como la conocemos hoy en día. Un avance significativo se dio gracias al británico Timothy Berners-Lee, que desarrolló la famosa World Wide Web (WWW) en un proyecto enmarcado en la investigación nuclear. Su objetivo era que se pudiera efectuar un intercambio efectivo de información entre los miembros del proyecto, facilitando la transferencia de archivos de textos, gráficos, sonidos y videos, vinculándose entre sí.

Este avance dio la posibilidad de que se gestaran aplicaciones interactivas sobre cualquier navegador de la web (browser), que eran ubicados en el Localizador Universal de Recursos (cuya traducción sería URL). Esta terminología también sería parte del proceso conocido como globalización, a través de la universalización de un lenguaje vinculado directamente a Internet que figura en todos los idiomas. Algunos casos serían el uso de la @, http, mail, PC, URL, browser o password. Hacia mediados de los ´90 Internet se transformó en una utilidad incorporada por casi 50 millones de usuarios alrededor del mundo que ahora contaban con un acceso a un correo electrónico consolidado, el chat, el comercio electrónico (e-commerce) y la multiplicación de páginas de empresas vinculadas a Internet a través del “.com”.

¿Sabías qué...?
Las telecomunicaciones se desarrollaron en la primera mitad del siglo XIX con el telégrafo eléctrico.

Al alcance de la mano

A pesar de que la invención de un modelo de teléfono celular ocurrió en 1947, recién fue un modelo portátil en el año 1983. Está tecnología se basa en la combinación de una red de estaciones transmisoras-receptoras de radio y centrales telefónicas de conmutación que posibilitan la comunicación entre terminales telefónicas móviles o entre ellas y teléfonos de la red tradicional. Si bien su principal función es la comunicación de voz como el teléfono tradicional, sus funcionalidades se han expandido drásticamente a comienzos del siglo XXI con la incorporación de cámara de fotos, reproducción multimedia o sistema operativo para dispositivos móvil. El potencial de esta herramienta móvil como medio de transmisión impactó en la sociedad, llevando a que la captura “del momento” sea parte de la vida social del individuo a través del uso de estas aplicaciones. La generación de información y datos susceptibles de ser utilizados en los medios aumento drásticamente, dando lugar a individuos conectados que “suben” constantemente información a Internet a través de distintos canales, sin necesidad de estar conectados a un ordenador fijo.

Ciclo de Krebs: respiración celular

Después de la glucólisis, sigue otro mecanismo de la respiración celular que consta de múltiples etapas: el ciclo de Krebs, también conocido como el ciclo del ácido cítrico o el ciclo de ácido tricarboxílico.

¿Qué es el ciclo de Krebs?

Ciclo de ácido tricarboxílico, también conocido como ciclo de Krebs o ciclo de ácido cítrico, es la segunda etapa del proceso de respiración celular, mecanismo mediante el cual las células vivas descomponen moléculas de combustible orgánico en presencia de oxígeno para recoger la energía que necesitan para crecer y dividirse.

 

Se lleva a cabo en las mitocondrias, específicamente en la matriz, a excepción de las bacterias.

El ciclo de Krebs desempeña un papel central en la descomposición o catabolismo de moléculas de combustible orgánico, es decir, la glucosa, los ácidos grasos y algunos aminoácidos. Antes de que estas moléculas puedan entrar en el ciclo, deben ser degradadas en un compuesto de dos carbonos llamado acetil coenzima A (acetil CoA).

El ciclo de Krebs se produce en la mayoría de los organismos, tanto animales como vegetales.

¿Qué es el acetil CoA?

Es una molécula sintetizada a partir del piruvato e imprescindible para la síntesis de sustancias como: ácidos grasos, colesterol acetilcolina. Está formado por un grupo acetil unido a la coenzima A, el cual finalmente es degradado en CO2 H2O a través del ciclo de Krebs, la síntesis de ácidos grados o la fosforilación oxidativa.

El acetil CoA, es una molécula sumamente energética.

Etapas del ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs consiste en ocho etapas catalizadas por ocho enzimas diferentes. Se inicia cuando el acetil CoA reacciona con un compuesto denominado oxaloacetato para formar citrato y liberar coenzima A (CoA-SH).

¿Sabías qué...?
El ciclo de Krebs en total forma 1 molécula de GTP, NADH y FADH2, las cuales en su paso por la cadena transportadora de electrones, realizada en la mitocondria, serán transformadas por ATP sumamente energética. 

Luego, el citrato se reordena para formar isocitrato; el cual posteriormente pierde una molécula de dióxido de carbono y sufre oxidación para formar alfa-cetoglutarato; seguidamente éste pierde una molécula de dióxido de carbono y se oxida para formar succinil CoA; el succinil-CoA se convierte en succinato y se oxida a fumarato, el cual se hidrata para producir malato, finalmente el malato se oxida a oxaloacetato.

Reacciones del ciclo de Krebs.

Reacción 1: citrato sintasa

La primera reacción del ciclo de Krebs es catalizada por la enzima citrato sintasa, durante esta etapa, el oxaloacetato, un intermediario metabólico, se une con el acetil-CoA para formar ácido cítrico. Una vez unidas las dos moléculas, una de agua ataca al acetilo para provocar la liberación de la coenzima A.

Reacción 2: acontinasa

La siguiente reacción del ciclo del ácido cítrico es catalizada por la enzima acontinasa. En esta reacción, una molécula de agua se retira del ácido cítrico y se coloca en otra ubicación. El efecto de esta conversión es que el grupo -OH se mueve de la posición 3′ a la posición 4′ sobre la molécula, esto trae como consecuencia la transformación de citrato a isocitrato.

Reacción 3: Isocitrato deshidrogenasa

En esta etapa ocurren dos eventos dependientes de la enzima isocitrato deshidrogenasa, localizada en la mitocondria. En la primera fase dicha enzima cataliza la oxidación del isocitrato, el cual se transforma en oxalsuccinato (un intermediario), lo que libera una molécula de NADH formada a partir de NAD.

Seguidamente, se produce la descarboxilación (liberación del CO2) del oxalsuccinato, lo que conlleva a la formación de alfa-cetoglutarato, una molécula compuesta por dos grupos carboxilos en los extremos y una cetona en posición alfa a uno de los carboxilos.

Reacción 4: alfa-cetoglutarato deshidrogenasa

Durante esta reacción se produce otra descarboxilación, el alfa-cetoglutarato es quien pierde la molécula de dióxido de carbono y en su lugar se añade la coenzima A. Esta descarboxilación se produce con la ayuda de NAD, quien es transformado durante el proceso en NADH.

La enzima catalizadora de esta reacción es la alfa-cetoglutarato deshidrogenasa u oxoglutarato deshidrogenasa, como resultado de esta etapa se forma la molécula succinil CoA.

Reacción 5: succinil CoA sintetasa

La enzima succinil-CoA sintetasa es la protagonista de esta reacción y se encarga de catalizar la síntesis de trifosfato de guanosina o GTP. El GTP es una molécula muy similar en estructura y propiedades energéticas al ATP, por lo que puede ser utilizado por las células de la misma manera.

El GTP es formado por la adición de un grupo fosfato libre a una molécula de GDP. En esta reacción, el grupo fosfato libre ataca primero a la molécula de succinil-CoA lo que provoca la liberación de la coenzima A. Después de que el fosfato se une a la molécula, se transfiere al GDP para formar GTP, el producto final es una molécula denominada succinato.

Reacción 6: succinato deshidrogenasa

La enzima succinato deshidrogenasa cataliza la eliminación de dos hidrógenos del succinato en la sexta reacción del ciclo del ácido cítrico. En esta etapa, una molécula de FAD, se reduce a FADH2 debido a que recibe los hidrógenos provenientes del succinato, de esta reacción se genera el fumarato.

Reacción 7: fumarasa

Esta reacción se produce gracias a la catálisis de la enzima fumarasa, la cual genera la adición de una molécula de agua en forma de OH al fumarato para dar lugar a la molécula L-malato.

Reacción 8: malato deshidrogenasa

Es la reacción final del ciclo, en ella es regenerado el oxaloacetato mediante la oxidación del L-malato, se utiliza otra molécula de NAD como aceptor de hidrógeno y se forma un NADH.

Energía en los alimentos

La mayor parte de nuestra energía la obtenemos de nuestros alimentos, los cuales por varias reacciones metabólicas nos permiten obtener moléculas energéticas como el ATP, FADH2 y el NADH, por ejemplo, el ciclo de Krebs logra aprovechas el 62 % de la energía contenida en la glucosa.

 

Células madre

El cuerpo humano tiene más de 200 tipos de células y las células madre se destacan. Las habilidades regenerativas únicas de estas células permiten que sean usadas en diversos tratamientos y se estudia la posibilidad de emplearlas en la cura de enfermedades degenerativas.

Cada tipo de célula tiene su propio tamaño y estructura apropiada para su trabajo. Las células de la piel, por ejemplo, son pequeñas y compactas, mientras que las células nerviosas que permiten mover los dedos de los pies tienen fibras nerviosas largas y ramificadas llamadas axones, que conducen impulsos eléctricos.

Las células con funcionalidad similar forman los tejidos y los tejidos se organizan para formar órganos.

Cada célula tiene una función particular dentro del tejido en el que se encuentra, y todas las células trabajan juntas para asegurarse de que cada tejido y órgano funcionen correctamente.

¿Qué son las células madre?

Son células que tienen el potencial de convertirse en otro tipo de célula del cuerpo.

Las células madre tienen el notable potencial de desarrollar tipos diferentes de células en el cuerpo durante la vida temprana y el crecimiento. Además, en muchos tejidos sirven como una especie de sistema de reparación interno que se divide sin límite para reponer otras células mientras el ser viva.

¿Sabías qué...?
Las células madre cambian a medida que envejecemos, por ejemplo, las de nuestra piel a la edad de 20 años no serán exactamente las mismas que a los 80 años.

Comúnmente, provienen de dos fuentes principales:

  • Los embriones formados durante la fase de blastocisto del desarrollo embrionario, también llamadas células madre embrionarias.
  • Tejido adulto, conocidas como células madre adultas.

Cuando una célula madre se divide, cada nueva célula tiene el potencial de permanecer como una célula madre o convertirse en otro tipo con una función más especializada, como por ejemplo, un glóbulo rojo, una célula muscular o una cerebral.

 

En los seres humanos hay muchos tipos de células madre que vienen de diferentes lugares del cuerpo o se forman en diferentes momentos de nuestras vidas.

Tipos de células madre según su fuente

Células madre embrionarias

Se derivan de un embrión humano de cuatro o cinco días de edad que se encuentra en la fase de desarrollo del blastocisto; este presenta una masa celular interna y una masa celular externa, la externa se convierte en parte de la placenta y la interna es el grupo de células que se diferenciarán para convertirse en todas las estructuras de un organismo adulto.

Las células madre embrionarias son pluripotentes, lo que significa que pueden dar lugar a cualquier tipo de células en el cuerpo completamente formado, menos la placenta y el cordón umbilical. Estas células son increíblemente valiosas, ya que proporcionan un recurso para estudiar el desarrollo normal, las enfermedades, la prueba de drogas y otras terapias.

Un avance inesperado

Uno de los avances imprevistos de la década pasada fue el descubrimiento de células madre pluripotentes inducidas (iPS). Se trata de células madre adultas que han sido tratadas o inducidas para regresar a un estado embrionario o pluripotente. Mediante esta creación existe mayor posibilidad de tratar con éxito enfermedades degenerativas.

Las células madre embrionarias humanas se han derivado principalmente de blastocistos creados por fertilización in vitro (FIV).

Células madre adultas

Las células madre específicas de tejidos, también denominadas células madre adultas o somáticas, son más especializadas que las embrionarias. Típicamente, estas pueden generar diferentes tipos de células para el tejido u órgano específico en el que viven.

Estas células madre se han encontrado en tejidos como el cerebro, la médula ósea, la sangre, los vasos sanguíneos, los músculos esqueléticos, la piel y el hígado.

Estas células permanecen en un estado de reposo o de no división durante años hasta que se activan por enfermedad o lesión en los tejidos y pueden dividirse o auto-renovarse indefinidamente, lo que les permite generar un rango de tipos de células del órgano de origen o incluso regenerar todo el órgano original.

En general se piensa que tienen limitada su capacidad de diferenciarse en función de su tejido de origen, pero hay algunas pruebas que sugieren que pueden diferenciarse para convertirse en otros tipos de células.

Tipos de las células madre según su potencial

Las células madre se clasifican por su potencial para diferenciarse en otros tipos de células. La clasificación completa incluye:

  • Totipotentes: poseen la capacidad de diferenciarse en todos los posibles tipos de células.
  • Pluripotentes: tienen la capacidad de diferenciarse en casi todos los tipos de células.
  • Multipotentes: adquieren la capacidad de diferenciarse en una familia de células estrechamente relacionada.
  • Oligopotentes: capaces de diferenciarse en algunas células.
  • Unipotentes: tienen la capacidad de producir sólo células de su propio tipo, pero tienen la propiedad de auto-renovación necesaria para ser etiquetadas como una célula madre.

Un ejemplo de célula madre totipotente lo constituye el cigoto, es decir, la estructura que se forma cuando un espermatozoide fecunda el óvulo.

Regeneración de órganos y tejidos

La regeneración del tejido es probablemente la aplicación más importante de la investigación con células madre. Actualmente, los órganos deben ser donados y trasplantados, pero la demanda de órganos excede con creces la oferta. Las células madre podrían ser utilizadas potencialmente para cultivar un tipo particular de tejido u órgano.

Las células madre que se encuentran justo debajo de la piel se han utilizado para diseñar nuevos tejidos que pueden ser injertados en las víctimas de quemaduras.