El microscopio (del griego μικρός micrós, ‘pequeño’, y σκοπέω scopéo, ‘mirar’)1es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene dos o más lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.

Microscopio compuesto fabricado hacia 1751 por Magny. Proviene del laboratorio del duque de Chaulnes y pertenece al Museo de Artes y Oficios,París.

El microscopio fue inventado por Zacharias Janssen en 1590. En 1665 aparece en la obra de William Harvey sobre la circulación sanguínea al mirar al microscopio los capilares sanguíneos, y Robert Hooke publicó su obra Micrographia.

En 1665 Robert Hooke observó con un microscopio un delgado corte de corcho y notó que el material era poroso, en su conjunto, formaban cavidades poco profundas a modo de celditas a las que llamó células. Se trataba de la primera observación de células muertas. Unos años más tarde, Marcello Malpighi, anatomista y biólogo italiano, observó células vivas. Fue el primero en estudiar tejidos vivos al microscopio.

A mediados del siglo XVII un holandés, Anton van Leeuwenhoek, utilizando microscopios simples de fabricación propia, describió por primera vez protozoos,bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos. El microscopista Leeuwenhoek, sin ninguna preparación científica, puede considerarse el fundador de la bacteriología. Tallaba él mismo sus lupas, sobre pequeñas esferas de cristal, cuyos diámetros no alcanzaban el milímetro (su campo de visión era muy limitado, de décimas de milímetro). Con estas pequeñas distancias focales alcanzaba los 275 aumentos. Observó los glóbulos de la sangre, las bacterias y los protozoos; examinó por primera vez los glóbulos rojos y descubrió que el semen contiene espermatozoides. Durante su vida no reveló sus métodos secretos y a su muerte, en 1723, 26 de sus aparatos fueron cedidos a la Royal Society de Londres.

Durante el siglo XVIII continuó el progreso y se lograron objetivos acromáticos por asociación de Chris Neros y Flint Crown obtenidos en 1740 por H. M. Hall y mejorados por John Dollond. De esta época son los estudios efectuados por Isaac Newton y Leonhard Euler. En el siglo XIX, al descubrirse que la dispersión y larefracción se podían modificar con combinaciones adecuadas de dos o más medios ópticos, se lanzan al mercado objetivos acromáticos excelentes.

Durante el siglo XVIII el microscopio tuvo diversos adelantos mecánicos que aumentaron su estabilidad y su facilidad de uso, aunque no se desarrollaron por el momento mejoras ópticas. Las mejoras más importantes de la óptica surgieron en 1877, cuando Ernst Abbe publicó su teoría del microscopio y, por encargo de Carl Zeiss, mejoró la microscopía de inmersión sustituyendo el agua por aceite de cedro, lo que permite obtener aumentos de 2000. A principios de los años 1930 se había alcanzado el límite teórico para los microscopios ópticos, no consiguiendo estos aumentos superiores a 500X o 1,000X. Sin embargo, existía un deseo científico de observar los detalles de estructuras celulares (núcleo, mitocondria, etc.).

El microscopio electrónico de transmisión (TEM) fue el primer tipo de microscopio electrónico desarrollado. Utiliza un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra consiguiendo aumentos de 100.000X. Fue desarrollado por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931. Posteriormente, en 1942 se desarrolla el microscopio electrónico de barrido.

Índice

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1     Tipos de microscopios   

Tipos de microscopios

Microscopio electrónico de barrido.

Microscopio óptico   

Microscopio simple   

Microscopio de luz ultravioleta   

Microscopio de fluorescencia   

Microscopio petrográfico   

Microscopio de campo oscuro   

Microscopio de contraste de fases   

Microscopio de luz polarizada   

Microscopio confocal   

Microscopio electrónico   

Microscopio electrónico de transmisión   

Microscopio electrónico de barrido   

Microscopio de iones en campo   

Microscopio de sonda de barrido   

Microscopio de efecto túnel   

Microscopio de fuerza atómica   

Microscopio virtual   

Estereomicroscopio    binocular

Microscopio de fuerza nuclear   

Tecnicas de Estudio de las Celulas.

Cuando hablamos de técnicas de estudio de las células estamos hablando de la citología y la forma en que estudiamos esto.

Citología: Parte de la biología que estudia la célula y sus funciones.

Dentro de estas técnicas existen 3 que son las más importantes y que tienen mayor importancia en este estudio de las células, haciéndose indispensables para cualquier tipo de estudio hoy en día. Estas 3 técnicas de estudio son las siguientes:

1. Microscopia:

- Microscopia óptica.

- Microscopia electrónica.

2. Fraccionamiento Celular o División Celular.

3. Citoquímica.

Microscopia:

Consiste en el uso básicamente de microscopios, estos son de 2 tipos, los ópticos (microscopia óptica) y los electrónicos (microscopia electrónica). La microscopia como tal consiste en el aumento del objeto a observar, dado que el ojo humano tiene un   poder de resolución    de 0,1 mm (100 m), y las células tienen tamaños inferiores.

Definiciones de conceptos y características de sus formas de uso:

Microscopio:

Un microscopio es cualquiera de los distintos tipos de instrumentos que se utilizan para obtener una imagen aumentada de objetos minúsculos o detalles muy pequeños de los mismos, estos son usados para cualquier tipo de cosas que deseemos ver mas detalladamente, que nuestros ojos no sean capaz de observar con detencion o que simplemente no podamos ver. Existen 2 tipos de microscopios con diferentes funciones, ademas de tener diferente formas de empleo:

1. Microscopio Optico (microscopia optica):

Utiliza luz visible y lentes ópticas para aumentar la imagen. Su poder de resolución puede llegar a 0,2 m , con lo que un objeto puede ser ampliado un máximo de 1500 veces. Permite la observación de células vivas.

Este es el microscopio mas usado, que se sirve de la luz visible para crear una imagen aumentada del objeto. El microscopio óptico más simple es la lente convexa doble con una distancia focal corta. Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta 15 veces. Por lo general se utilizan microscopios compuestos, que disponen de varias lentes con las que se consiguen aumentos mayores. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto por encima de las 2.000 veces.

El microscopio compuesto consiste en dos sistemas de lentes, el objetivo y el ocular, montados en extremos opuestos de un tubo cerrado. El objetivo está compuesto de varias lentes que crean una imagen real aumentada del objeto que es examinado. Las lentes de los microscopios están puestas de forma que el objeto que se desee examinar se encuentre en el punto focal del ocular. Cuando se mira a través del ocular se ve una imagen virtual aumentada de la imagen real. El aumento total del microscopio depende de las longitudes focales de los dos sistemas de lentes.

El equipamiento adicional de un microscopio optico consta de un armazón con un soporte que sostiene el material examinado y de un mecanismo que permite acercar y alejar el tubo para enfocar la muestra.

Los especímenes o muestras que se examinan con un microscopio son transparentes y se observan con una luz que los atraviesa, y se suelen colocar sobre un rectángulo fino 

de vidrio. El soporte tiene un orificio por el que pasa la luz. Bajo el soporte se encuentra un espejo que refleja la luz para que atraviese el espécimen. El microscopio puede contar con una fuente de luz eléctrica que dirige la luz a través de la muestra.

La fotomicrografía, que consiste en fotografiar objetos a través de un microscopio, utiliza una cámara montada por encima del ocular del microscopio. La cámara suele carecer de objetivo, ya que el microscopio actúa como tal.

Petrografía de una roca

La luz polarizada permite analizar esta muestra de roca lunar recogida por la misión Apolo 11. Los diferentes colores representan diferentes composiciones minerales.

Los microscopios que se utilizan en entornos científicos cuentan con varias mejoras que permiten un estudio integral del espécimen. Dado que la imagen de la muestra está ampliada muchas veces e invertida, es difícil moverla de forma manual. Por ello los soportes de los microscopios científicos de alta potencia están montados en una plataforma que puede moverse con tornillos micrométricos. Algunos microscopios cuentan con soportes giratorios. Todos los microscopios de investigación cuentan con tres o más objetivos montados en un cabezal móvil que permite variar la potencia de aumento.

Microscopios ópticos especiales:

Hay diversos microscopios ópticos para funciones especiales. Uno de ellos es el microscopio estereoscópico, que no es sino un par de microscopios de baja potencia colocados de forma que convergen en el espécimen. Estos instrumentos producen una imagen tridimensional.

- El microscopio de luz ultravioleta utiliza el rango ultravioleta del espectro luminoso en lugar del rango visible, bien para aumentar la resolución con una longitud de onda menor o para mejorar el detalle absorbiendo selectivamente distintas longitudes de onda de la banda ultravioleta. Dado que el vidrio no transmite las longitudes de onda más cortas de la luz ultravioleta. Además, dado que la radiación ultravioleta es invisible, la imagen se muestra con fosforescencia en fotografía o con un escáner electrónico. El microscopio de luz ultravioleta se utiliza en la investigación científica.

- El microscopio petrográfico se utiliza para identificar y estimar cuantitativamente los componentes minerales de las rocas ígneas y las rocas metamórficas. Cuenta con un prisma de Nicol u otro tipo de dispositivo para polarizar la luz que pasa a través del espécimen examinado. Otro prisma Nicol o analizador determina la polarización de la 

luz que ha pasado a través del espécimen. El microscopio tiene un soporte giratorio que indica el cambio de polarización acusado por el espécimen.

- El microscopio en campo oscuro utiliza una luz muy intensa en forma de un cono hueco concentrado sobre el espécimen. El campo de visión del objetivo se encuentra en la zona hueca del cono de luz y sólo recoge la luz que se refleja en el objeto. Por ello las porciones claras del espécimen aparecen como un fondo oscuro y los objetos minúsculos que se están analizando aparecen como una luz brillante sobre el fondo. Esta forma de iluminación se utiliza para analizar elementos biológicos transparentes y sin manchas, invisibles con iluminación normal.

- El microscopio de fase ilumina el espécimen con un cono hueco de luz, como en el microscopio en campo oscuro. Sin embargo en el microscopio de fase el cono de luz es más estrecho y entra en el campo de visión del objetivo, que contiene un dispositivo en forma de anillo que reduce la intensidad de la luz y provoca un cambio de fase de un cuarto de la longitud de onda. Este tipo de microscopio es muy útil a la hora de examinar tejidos vivos, por lo que se utiliza con frecuencia en biología y medicina.

- Entre los microscopios avanzados se encuentran el microscopio de campo cercano, con el que pueden verse detalles algo menores a la longitud de onda de la luz. Se hace pasar un haz de luz a través de un orificio diminuto y se proyecta a través del espécimen a una distancia equivalente a la mitad del diámetro del orificio, formando una imagen completa.

2. Microscopio electrónico (microscopia electrónica):

Utiliza haces de electrones y lentes electromagnéticas, consiguiendo un poder de resolución de 100 Å (1Å = 10-10m), ampliando un objeto hasta 250.000 veces, que mediante tratamiento óptico ó digital puede llegar hasta el millón de aumentos.

La potencia amplificadora de un microscopio óptico está limitada por la longitud de onda de la luz visible. El microscopio electrónico utiliza electrones para iluminar un objeto. Dado que los electrones tienen una longitud de onda mucho menor que la de la 

luz pueden mostrar estructuras mucho más pequeñas. La longitud de onda más corta de la luz visible es de alrededor de 4.000 ángstroms (1 ángstrom es 0,0000000001 metros). La longitud de onda de los electrones que se utilizan en los microscopios electrónicos es de alrededor de 0,5 ángstroms.

Todos los microscopios electrónicos cuentan con varios elementos básicos. Disponen de un cañón de electrones que emite los electrones que chocan contra el espécimen, creando una imagen aumentada. Se utilizan lentes magnéticas para crear campos que dirigen y enfocan el haz de electrones. El sistema de vacío es una parte relevante del microscopio electrónico. Los electrones pueden ser desviados por las moléculas del aire, de forma que tiene que hacerse un vacío casi total en el interior de un microscopio de estas características. Por último, todos los microscopios electrónicos cuentan con un sistema que registra o muestra la imagen que producen los electrones.

Tipos de Microscopios Electronicos:

Hay dos tipos básicos de microscopios electrónicos:

- El microscopio electrónico de transmisión (TEM): Dirige el haz de electrones hacia el objeto que se desea aumentar. Una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada del espécimen. Para utilizar un TEM debe cortarse la muestra en capas finas, no mayores de un par de miles de ángstroms. Se coloca una placa fotográfica o una pantalla fluorescente detrás del objeto para registrar la imagen aumentada. Los microscopios electrónicos de transmisión pueden aumentar un objeto hasta un millón de veces.

- El microscopio electrónico de barrido (SEM): Crea una imagen ampliada de la superficie de un objeto. No es necesario cortar el objeto en capas para observarlo, sino que puede colocarse en el microscopio con muy pocos preparativos. El SEM explora la superficie de la imagen punto por punto. Su funcionamiento se basa en recorrer la muestra con un haz muy concentrado de electrones, de forma parecida al barrido de un haz de electrones por la pantalla de una televisión. Los electrones del haz pueden dispersarse de la muestra o provocar la aparición de electrones secundarios. Los electrones perdidos y los secundarios son recogidos y contados por un dispositivo electrónico situado a los lados del espécimen. Cada punto leído de la muestra corresponde a un píxel en un monitor de televisión. Cuanto mayor sea el número de electrones contados por el dispositivo, mayor será el brillo del píxel en la pantalla. A medida que el haz de electrones barre la muestra, se presenta toda la imagen de la misma en el monitor. Los microscopios electrónicos de barrido pueden ampliar los objetos 100.000 veces o más. 

Este tipo de microscopio es muy útil porque, al contrario que los TEM o los microscopios ópticos, produce imágenes tridimensionales realistas de la superficie del objeto.

Microscopio electrónico de barrido.

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El microscopio electrónico de barrido está situado a la izquierda del operador, y las imágenes computerizadas de la muestra se ven en la pantalla de la derecha. Aunque un microscopio electrónico de transmisión puede resolver objetos más pequeños que uno de barrido, este último genera imágenes más útiles para conocer la estructura tridimensional de objetos minúsculos.

- Microscopio electrónico de barrido y transmisión (STEM): Combina los elementos de un SEM y un TEM, y puede mostrar los átomos individuales de un objeto. El microanalizador de sonda de electrones, un microscopio electrónico que cuenta con un analizador de espectro de rayos X, puede analizar los rayos X de alta energía que produce el objeto al ser bombardeado con electrones. Dado que la identidad de los diferentes átomos y moléculas de un material se puede conocer utilizando sus emisiones de rayos X, los analizadores de sonda de electrones no sólo proporcionan una imagen ampliada de la muestra, como hace un microscopio electrónico, sino que suministra también información sobre la composición química del material.

Fraccionamiento Celular:

Consiste en la rotura de las células mediante un proceso osmótico, ultrasonidos, lisis enzimática ó de manera mecánica, y posteriormente una centrifugación que concentrará en diversas fases a los distintos orgánulos según su tamaño, con lo que se obtendrán separadamente, permitiendo más fácilmente su estudio. Tambien se le denomina a esto DIVICION CELULAR.

La división Celular:

La división celular es el proceso por el cual el material celular se divide entre dos nuevas células hijas. En los organismos unicelulares esto aumenta el número de individuos de la población. En las plantas y organismos multicelulares es el procedimiento en virtud del cual crece el organismo, partiendo de una sola célula, y también son reemplazados y reparados los tejidos estropeados.

Las células en división pasan a través de una secuencia regular de crecimiento y división, conocida como ciclo celular. El ciclo consiste en una fase G1, durante la cual las moléculas y estructuras citoplasmáticas aumentan; una fase S durante la cual los 

cromosomas se duplican; una fase G2, durante la cual comienza la condensación de los cromosomas y el ensamblaje de las estructuras especiales requeridas para la mitosis y la citocinesis; la mitosis, durante la cual los cromosomas duplicados son distribuidos entre dos núcleos hijos; y la citocinesis, durante la cual el citoplasma se divide, separando a la célula materna en dos células hijas. Las tres primeras fases del ciclo celular se conocen, colectivamente como interfase. La regulación del ciclo celular ocurre tardíamente en la fase G1, y puede implicar la interacción de diversos factores.

Las fases de la mitosis son convencionalmente cuatro: Profase, metafase, anafase y telofase. De ellas la profase es la más larga. Si una división mitótica ocurre en diez minutos, por lo menos 6 minutos se tarda la célula en Profase. En la Profase los centríolos se separan. Entre los pares de centríolos, formándose a medida que estos se separan, están los microtúbulos que se transforman en las fibras polares del huso. Para el final de la Profase los cromosomas están completamente condensados y no están separados del citoplasma.

Durante la metafase temprana, los pares de cromátidas se mueven dentro del huso, aparentemente conducidos por las fibras del huso, como si fueran atraídos por un polo y luego por el otro. Finalmente los pares de cromátidas se disponen en el plano medial de la célula. Esto señala el final de la metafase.

Al comienzo de la anafase, la etapa más rápida de la mitosis, los centrómeros se separan simultáneamente en todos los pares de cromátidas. Luego se separan las cromátidas de cada par y cada cromátida se transforma en un cromosoma separado, siendo ambas cromátidas atraídas, aparentemente hacia polos opuestos por las fibras del cinetocoro.

Al iniciarse la telofase, los cromosomas alcanzan los polos opuestos y el huso comienza a dispersarse. Luego se forman sendas envolturas nucleares que se vuelven a formar alrededor de los dos conjuntos de cromosomas, que una vez más se vuelven difusos. En cada núcleo reaparecen los nucleólos.

Citoquímica:

Mediante las reacciones coloreadas, las enzimáticas ó de inmunofluorescencia se averigua la composición bioquímica de las estructuras celulares, su localización y su funcionamiento.

Las Reacciones Enzimáticas:

- son específicas y controladas 

- dependen de factores como: temperatura, pH y la presencia de sales 

- son difíciles de ver a simple vista

Inminofluorescencia:

La inmunofluorescencia es una técnica de laboratorio y su exactitud puede variar dependiendo del anticuerpo específico que se está investigando y del laboratorio que la esté aplicando. Se corta una porción congelada del hígado de un ratón (u otras substancias) y se coloca en una laminilla portaobjeto de un microscopio, luego una pequeña cantidad de suero sanguíneo de la persona (parte líquida de la sangre que contiene los anticuerpos) se coloca sobre la sustancia y se lava. Un medio de contraste (fluoresceína) que se ha enlazado químicamente a los anticuerpos anti-humanos del conejo se aplica y se lava. Finalmente el anticuerpo del conejo enlazado a la fluoresceína y algunos anticuerpos humanos se enlazan, permitiendo que los grupos de medios de contraste sean visibles bajo el microscopio (prueba positiva).

1

Célula eucariota

Células endoteliales con el núcleoteñido de azul por un marcador fluorescente que se une fuertemente a regiones enriquecidas en Adenina y Timina en secuencias de ADN.

Se llama célula eucariota o eucarionte —del griego eu,'verdadero', y karyon, ‘nuez’ o ‘núcleo’—1 a todas las células con un núcleo celular delimitado dentro de una doble capa lipídica, la envoltura nuclear, la cual es porosa y contiene su material hereditario, fundamentalmente su información genética.

Las células eucariotas son las que tienen núcleo definido (poseen núcleo verdadero) gracias a una membrana nuclear, al contrario de las procariotas que carecen de dicha membrana nuclear, por lo que el material genético se encuentra disperso en ellas (en su citoplasma), por lo cual es perceptible solo almicroscopio electrónico. A los organismos formados por células eucariotas se los denomina eucariontes.

La alternativa a la organización eucariótica de la célula la ofrece la llamada célula procariota. En estas células el material hereditario se encuentra en una región específica denominada nucleoide, no aislada por membranas, en el seno del citoplasma. Las células eucariotas no cuentan con un compartimento alrededor de la membrana plasmática (periplasma), como el que tienen las células procariotas.

El paso de procariotas a eucariotas significó el gran salto en complejidad de la vida y uno de los más importantes de su evolución.nota 1 Sin este paso, sin la complejidad que adquirieron las células eucariotas no habrían sido posibles ulteriores pasos como la aparición de los seres pluricelulares; la vida, probablemente, se habría limitado a constituirse en un conglomerado de bacterias. De hecho, a excepción de procariotas, los cuatro reinos restantes (animales, plantas, hongosy protistas) proceden de ese salto cualitativo. El éxito de estas células eucariotas posibilitó las posteriores radiaciones adaptativas de la vida que han desembocado en la gran variedad de especies que existe en la actualidad.

Índice

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1     Organización   

2     Fisiología   

3     Origen de la célula eucariota   

4     Organismos eucariontas   

5     Diferencias entre células eucariotas   

o 5.1      Células animales   

o 5.2      Células vegetales   

o 5.3      Células de los hongos   

6     Reproducción   

7     Véase también   

8     Notas   

9     Referencias   

10      Bibliografía   

11      Enlaces externos   

Organización[editar]

Artículos principales: Citoplasma y Núcleo celular.

Las células eucariotas presentan un citoplasma organizado en compartimentos, con orgánulos (semimembranosos) separados o interconectados, limitados por membranas biológicas que tienen la misma naturaleza que la membrana plasmática. El núcleo es el más notable y característico de los compartimentos en que se divide el protoplasma, es decir, la parte activa de la célula. En el núcleo se encuentra el material genético en forma de cromosomas. Desde este se da toda la información necesaria para que se lleve a cabo todos los procesos tanto intracelulares como fuera de la célula, es decir, en el organismo en sí.

En el protoplasma distinguimos tres componentes principales, a saber la membrana plasmática, el núcleo y el citoplasma, constituido por todo lo demás. Las células eucariotas están dotadas en su citoplasma de un citoesqueleto complejo, muy estructurado y dinámico, formado por microtúbulos y diversos filamentos proteicos. Además puede haber pared celular, que es lo típico de plantas, hongos y protistas pluricelulares, o algún otro tipo de recubrimiento externo al protoplasma.

Para su comparación con la célula procariota, véase la Tabla comparativa

Fisiología[editar]

Artículo principal: Transporte celular

Las células eucariotas contienen en principio mitocondrias, orgánulos que habrían adquirido por endosimbiosis de ciertas bacterias primitivas, lo que les dota de la capacidad de desarrollar un metabolismo aerobio. Sin embargo, en algunas eucariotas del reino protistas las mitocondrias han desaparecido secundariamente en el curso de la evolución, en general derivando a otros orgánulos, como los hidrogenosomas.

Algunos eucariontes realizan la fotosíntesis, gracias a la presencia en su citoplasma de orgánulos llamados plastos, los cuales derivan por endosimbiosis de bacterias del grupo denominado cianobacterias (algas azules).

Aunque demuestran una diversidad increíble en su forma, comparten las características fundamentales de su organización celular, arriba resumidas, y una gran homogeneidad en lo relativo a su bioquímica (composición), y metabolismo, que contrasta con la inmensa heterogeneidad que en este terreno presentan los procariontes (bacteria en sentido amplio).

Véase también: Metabolismo

Origen de la célula eucariota[editar]

Artículo principal: Eucariogénesis

El origen de los eucariontes es un complejo proceso que tiene un origen procariota. Si bien hay varias teorías que explican este proceso, según la mayoría de estudios se produjo por endosimbiosis entre varios organismos procariotas, en donde el ancestro principal protoeucariota es de tipo arqueano y las mitocondrias y cloroplastos son de origen bacteriano. Es discutible la incorporación de otros organismos procariotas. La 

teoría más difundida al respecto es la Endosimbiosis seriada, postulada por Lynn Margulis.

Organismos eucariontas[editar]

Los organismos eucariontes forman el dominio Eukarya que incluye a los organismos más conocidos, repartidos en cuatroreinos: Animalia (animales), Plantae (plantas), Fungi (Hongos) y Protista (que no pueden clasificarse dentro de los tres primeros reinos). Incluyen a la gran mayoría de los organismos extintos morfológicamente reconocibles que estudian los paleontólogos. Los ejemplos de la disparidad eucariótica van desde un dinoflagelado (un protista unicelular fotosintetizador), un árbol como la sequoia, un calamar, o un racimo de setas (órganos reproductivos de hongos), cada uno con células distintas y, en el caso de los pluricelulares, a menudo muy variadas.

Diferencias entre células eucariotas[editar]

Existen diversos tipos de células eucariotas entre las que destacan las células de animales y plantas. Los hongos y muchos protistas tienen, sin embargo, algunas diferencias substanciales.

Células animales[editar]

Artículo principal: Célula animal

Estructura de una célula animal típica: 1. Nucléolo, 2.Núcleo, 3. Ribosoma, 4. Vesícula, 5. Retículo endoplasmático rugoso, 6. Aparato de Golgi, 7. Citoesqueleto (microtúbulos), 8.Retículo endoplasmático liso, 9. Mitocondria, 10. Peroxisoma, 11. Citoplasma, 12. Lisosoma. 13. Centriolo.

Las células animales componen los tejidos de los animales y se distinguen de las células vegetales en que carecen deparedes celulares y de cloroplastos y poseen centriolos yvacuolas más pequeñas y, generalmente, más abundantes. Debido a la carencia de pared celular rígida, las células animales pueden adoptar variedad de formas e incluso pueden fagocitar otras estructuras.

Células vegetales[editar]

Artículo principal: Célula vegetal

Estructura de una célula vegetal típica: 1. Núcleo, 2.Nucléolo, 3. Membrana nuclear, 4. Retículo endoplasmático rugoso, 5. Leucoplasto, 6. Citoplasma, 7. Dictiosoma / Aparato de Golgi, 8. Pared celular, 9. Peroxisoma, 10. Membrana plasmática, 11. Mitocondria, 12. Vacuola central, 13.Cloroplasto, 14. Plasmodesmos, 15. Retículo endoplasmático liso, 16. Citoesqueleto, 17. Vesícula, 18. Ribosomas.

Las características distintivas de las células de las plantas son:

Una vacuola central grande (delimitada por una membrana, el tonoplasto), que mantiene la forma de la célula y controla el movimiento de moléculas entre citosol y savia.

Una pared celular compuesta de celulosa y proteínas, y en muchos casos, lignina, que es depositada por el protoplastoen el exterior de la membrana celular. Esto contrasta con las paredes celulares de los hongos, que están hechas dequitina, y la de los procariontes, que están hechas depeptidoglicano.

Los plasmodesmos, poros de enlace en la pared celular que permiten que las células de las plantas se comuniquen con las células adyacentes. Esto es diferente a la red dehifas usada por los hongos.

Los plastos, especialmente cloroplastos que contienenclorofila, el pigmento que da a la plantas su color verde y que permite que realicen la fotosíntesis.

Los grupos de plantas sin flagelos (incluidas coníferas yplantas con flor) también carecen de los centriolos que están presentes en las células animales. Estos también se pueden encontrar en los animales de todos los tipos es decir en un mamífero en un ave o en un reptil.

Células de los hongos[editar]

Las células de los hongos, en su mayor parte, son similares a las células animales, con las excepciones siguientes:

Una pared celular hecha de quitina.

Menor definición entre células. Las células de los hongos superiores tienen separaciones porosas llamados septos que permiten el paso de citoplasma, orgánulos, y a veces, núcleos. Los hongos primitivos no tienen tales divisiones, y cada organismo es esencialmente una supercélula gigante. Estos hongos se conocen como coenocíticos.

Solamente los hongos más primitivos, Chytridiomycota, tienen flagelos.

Comparación de estructuras en células animales y vegetales

Célula animal típica Célula vegetal típica

Estructuras básicas

Membrana    plasmática

Citoplasma   

Citoesqueleto   

Membrana plasmática   

Citoplasma   

Citoesqueleto   

Orgánulos

Núcleo    (con Nucléolo)

Retículo    

Núcleo    (con Nucléolo)

Retículo endoplasmático rugoso   

endoplasmático rugoso

Retículo    endoplasmático liso

Ribosomas   

Aparato de Golgi   

Mitocondria   

Vesículas   

Lisosomas   

Centrosoma    (con Centriolos)

Peroxisoma   

Retículo endoplasmático liso   

Ribosomas   

Aparato de Golgi    (Dictiosomas)

Mitocondria   

Vesículas   

Lisosomas   

Vacuola    central (con Tonoplasto)

Plastos    (Cloroplastos, Leucoplastos, Cromoplastos)

Microcuerpos    (Peroxisomas, Glioxisomas)

Estructuras adicionales

Flagelo   

Cilios   

Flagelo    (sólo en gametos)

Pared celular   

Plasmodesmos   

Reproducción[editar]

Las células eucariotas se pueden reproducir de tres maneras distintas, principalmente:

Bipartición: Una célula se divide en dos, creando dos células idénticas.

Gemación: A una célula le aparece una protuberancia y este bulto va creciendo hasta que se ha formado otra célula.

Esporulación: Una célula divide su núcleo en pequeñas réplicas y luego divide su citoplasma formando nuevas células.

Metabolismo celular

 

En un sentido amplio, metabolismo es el conjunto de todas las reacciones químicas

que se producen en el interior de las células de un organismo. Mediante esas

reacciones se transforman las moléculas nutritivas que, digeridas y transportadas por

la sangre, llegan a ellas.

El metabolismo tiene principalmente dos finalidades:

·Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena en forma de ATP

(adenosín trifostato). Esta energía se obtiene por degradación de los nutrientes que

se toman directamente del exterior o bien por degradación de otros compuestos que se

han fabricado con esos nutrientes y que se almacenan como reserva.

·Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que serán utilizados

para crear  sus estructuras o para almacenarlos como reserva.

Al producirse en las células de un organismo, se dice que existe un metabolismo celular permanente en todos

los seres vivos, y que en ellos se produce una continua reacción química.

Estas reacciones químicas metabólicas (repetimos, ambas reacciones suceden en las células) pueden ser

de dos tipos: catabolismo y anabolismo.

El catabolismo (fase destructiva)

Su función es reducir, es decir de una sustancia o molécula compleja hacer una más

simple.

Catabolismo es, entonces, el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales

las moléculas orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que proceden del

medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o parcialmente

transformándose en otras moléculas más sencillas (CO2, H2O, ácido láctico, amoniaco,

etcétera) y liberándose energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma

de ATP (adenosín trifosfato). Esta energía será utilizada por la célula para realizar sus

actividades vitales (transporte activo, contracción muscular, síntesis de moléculas) .

Las reacciones catabólicas se caracterizan por:

Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman

en otros más sencillos.

Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los

compuestos orgánicos más o menos reducidos, liberándose

electrones que son captados por coenzimas oxidadas que se

reducen.

Son reacciones exergónicas en las que se libera energía que

se almacena en forma de ATP.

Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de

compuestos muy diferentes se obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, ácido

pirúvico, etanol, etcétera).

El anabolismo (fase constructiva)

Reacción química para que se forme una sustancia más compleja a partir otras más

simples.

Anabolismo, entonces es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales a

partir de compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sintetizan moléculas más

Alimentos,

aportan los

nutrientes.

Molécula de

ATP: Su fórmula

es

C10H16N5O13P3

.

Al microscopio,

imagen del

metabolismo

celular.

complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por lo que se requiere un aporte de energía

que provendrá del ATP.

Las moléculas sintetizadas son usadas por las células para formar sus componentes celulares y así poder

crecer y renovarse o serán almacenadas como reserva para su posterior utilización como fuente de energía.

Mitosis y Meiosis: División Celular

 

La mitosis asegura el reemplazo de las células desgastadas y la preservación de la información genética. La meiosis es la que forma las células sexuales. Ambas divisiones, entonces, son importantes para la vida celular y finalmente, para el cuerpo.

 

Las células no surgen espontáneamente, sino que proceden de una célula madre o progenitora. En el caso de las eucariotas, estas se dividen (duplican), transmiten sus características y dan lugar a dos o más células hijas. Este proceso se conoce comomitosis y es el que asegura el crecimiento, la renovación y la reparación celular, que son los rasgos fundamentales para la continuidad de la vida. El intervalo entre cada división mitótica se conoce como ciclo celular.

La mitosis cuenta de las siguientes fases:

- Interfase: se puede entender como la fase de reposo, en donde la célula está esperando dividirse. Durante esta fase, la célula duplica su material genético y se prepara para realizar la mitosis.

- Profase: es la primera fase de la mitosis y en ella, el centríolo se duplica y cada uno se dirige a los polos de la célula. Los cromosomas se condensan, forman el huso citoplasmático y hacen visibles sus estructuras dobles (cromatidas). La membrana celular tiende a desintegrarse. Los orgánulos celulares, a excepción de las mitocondrias, parecen haber desaparecido.

- Metafase: los pares de cromosomas, alinean con las fibras del huso y se ubican en el centro de la célula.

- Anafase: las cromatidas son divididas y dirigidas hacia los polos por el huso. Al final de esta etapa, un juego completo de cromosomas se agrupa en cada polo celular.

- Telofase: los juegos de cromosomas están agrupados en los polos, la membrana nuclear se vuelve a formar alrededor de cada juego. Los cromosomas se desenrollan y aparecen dos núcleos iguales al original.

La meiosis

Existen algunas células que no tienen el número normal de cromosomas y son las llamadas células sexuales (germinales) o gametos masculinos y femeninos (espermatozoides y óvulos, respectivamente), los cuales cuentan con la mitad de la dotación cromosómica.

La meiosis consiste en dos divisiones nucleares sucesivas, la meioisis I (que separa los cromosomas que se habían apareado) y la meiosis II (encargada de separar las mitades de estos). Cada división tiene las siguientes etapas: profase, anafase y telofase.

Finalmente, la meiosis combinada con la fecundación, es el fundamento de la reproducción sexual.