La Célula
La célula como unidad de vida
La teoría celular (Schleiden, Schwann, Virchow) establece que: 1. Todo ser vivo está formado por una o más células 2. La célula es la unidad estructural, funcional y de reproducción de los seres vivos 3. Toda célula proviene de una célula preexistente
La célula es la unidad más pequeña con metabolismo propio: puede obtener energía, crecer y reproducirse.
Tipos de células
Células procariotas
Características:
- Tamaño pequeño (1-10 μm)
- Sin núcleo diferenciado: el ADN está en el nucleoide (zona citoplasmática)
- ADN circular y desnudo (sin histonas)
- Sin orgánulos membranosos (mitocondrias, RE, etc.)
- Con ribosomas 70S (subunidades 30S y 50S)
- Con pared celular de peptidoglucano (bacterias)
- Pueden tener: plásmidos, flagelo bacteriano, pili, cápsula
Tipos de procariotas:
- Bacteria (dominio Bacteria)
- Arquea (dominio Archaea)
Células eucariotas
Características:
- Tamaño mayor (10-100 μm)
- Con núcleo delimitado por la envoltura nuclear
- ADN lineal asociado a histonas (cromatina/cromosomas)
- Con orgánulos membranosos (mitocondrias, RE, Golgi, etc.)
- Con ribosomas 80S (subunidades 40S y 60S)
Diferencias entre célula eucariota animal y vegetal:
| Estructura | Animal | Vegetal |
|---|---|---|
| Pared celular | No | Sí (celulosa) |
| Vacuola central | No (vesículas pequeñas) | Sí (grande) |
| Cloroplastos | No | Sí |
| Centrosomas | Sí | Generalmente no |
| Forma | Variable | Más rígida y regular |
📋 Preguntas PAU sobre tipos de células
EBAU — Aragón, junio 2018, opción A, cuestión 2 Explique las diferencias y semejanzas entre una célula eucariota y una célula procariota. (2 puntos) EBAU — País Vasco, junio 2017, opción A, cuestión 2 a) Dibuje un esquema de una bacteria, identificando sus estructuras más relevantes. b) ¿Cuáles son las diferencias más importantes entre una célula eucariota y una procariota?
La membrana plasmática
Modelo del mosaico fluido
El modelo del mosaico fluido (Singer y Nicolson, 1972) describe la membrana como una bicapa lipídica fluida en la que están embebidas proteínas.
Componentes:
- Fosfolípidos: forman la bicapa. Su cabeza hidrofílica mira hacia fuera; su cola hidrofóbica hacia dentro.
- Proteínas:
- Integrales (transmembrana): atraviesan la bicapa; participan en transporte, señalización - Periféricas: unidas a la superficie
- Colesterol: aporta fluidez y estabilidad a la membrana
- Glúcidos (glucolípidos y glucoproteínas): en la cara exterior (glucocálix); participan en reconocimiento celular
Transporte a través de la membrana
Transporte pasivo (sin gasto de energía):
- Difusión simple: moléculas pequeñas y no polares (O₂, CO₂, H₂O) atraviesan la bicapa a favor de gradiente
- Difusión facilitada: moléculas polares o iones usan proteínas canal o transportadoras
- Ósmosis: movimiento de agua a través de acuaporinas a favor de gradiente osmótico
Transporte activo (con gasto de ATP, en contra de gradiente):
- Bombas: ej. bomba Na⁺/K⁺-ATPasa
- Cotransporte: un ion arrastra otra molécula
Transporte vesicular (macromoléculas):
- Endocitosis: entrada de material (fagocitosis, pinocitosis, endocitosis mediada por receptor)
- Exocitosis: salida de material (secreción)
📋 Preguntas PAU sobre la membrana plasmática
EBAU — Murcia, julio 2022, pregunta 1.3 Explica el transporte de sodio y potasio a través de la membrana plasmática. EBAU — Aragón, septiembre 2019, opción A, cuestión 3 a) Describa el modelo de mosaico fluido de la membrana plasmática. b) ¿Qué son los glucolípidos y las glucoproteínas? ¿Dónde se localizan y cuál es su función?
Orgánulos celulares
El núcleo celular
El núcleo es el orgánulo más grande, presente en células eucariotas. Contiene la información genética.
Estructura:
- Envoltura nuclear: doble membrana con poros nucleares (regulan el intercambio núcleo-citoplasma)
- Cromatina: ADN + proteínas histonas (eucromatina activa + heterocromatina condensada)
- Nucleolo: síntesis de ARNr; sin membrana propia
- Nucleoplasma: fluido nuclear
Ribosomas y retículo endoplásmico
Ribosomas: complejos de ARNr + proteínas. Lugar de síntesis de proteínas (traducción).
- Libres (en citoplasma): proteínas para uso interno
- Unidos al RE rugoso: proteínas de secreción y membrana
Retículo endoplásmico (RE):
- RE rugoso (con ribosomas): síntesis y modificación de proteínas de secreción
- RE liso (sin ribosomas): síntesis de lípidos y lípidos de membrana, detoxificación (hígado)
Complejo de Golgi
Sistema de cisternas membranosas apiladas. Funciones:
- Procesamiento y modificación de proteínas y lípidos procedentes del RE
- Adición de glúcidos (glucosilación)
- Clasificación y envío de vesículas a sus destinos (membrana, lisosomas, exterior)
Tiene una cara cis (recibe del RE) y una cara trans (envía vesículas).
Mitocondrias
Orgánulos de doble membrana donde se realiza la respiración celular aerobia (obtención de ATP).
Estructura:
- Membrana externa: lisa y permeable
- Membrana interna: con pliegues llamados crestas mitocondriales (gran superficie para la cadena respiratoria)
- Matrix mitocondrial: contiene el ciclo de Krebs, ADN mitocondrial y ribosomas 70S
Tienen su propio ADN circular → teoría endosimbiótica (Margulis)
Cloroplastos y plastos
Orgánulos propios de células vegetales y algas.
Estructura:
- Doble membrana (envoltura)
- Tilacoides: membranas internas apiladas en grana — contienen la clorofila y los fotosistemas (reacciones de luz)
- Estroma: zona interna donde ocurre el ciclo de Calvin (reacciones oscuras / fijación de CO₂)
Tienen ADN circular y ribosomas 70S → teoría endosimbiótica
Citoesqueleto y otros orgánulos
Citoesqueleto: red de filamentos proteicos que da forma y permite el movimiento celular:
- Microfilamentos de actina: contracción, movimientos celulares
- Microtúbulos (tubulina α y β): huso acromático en división, cilios, flagelos, transporte intracelular
- Filamentos intermedios: estabilidad estructural
Lisosomas: vesículas con enzimas hidrolíticas (digestión intracelular de material endocitado)
Centrosomas (en células animales): organizan los microtúbulos y el huso mitótico; contienen los centriolos
📋 Preguntas PAU sobre la estructura y función de los orgánulos celulares
EBAU — Extremadura, junio 2022, pregunta 1 Describe la estructura y función de las mitocondrias. ¿Qué relación tienen con la teoría endosimbiótica? EBAU — Andalucía, titular B 2022, pregunta A2 a) Describa la estructura del núcleo celular e indique la función de cada uno de sus componentes. b) Explique la teoría endosimbiótica y justifique por qué mitocondrias y cloroplastos apoyan esta teoría.