Teoría Ejercicios

Clasificación de las Células

Las células se clasifican en dos grandes grupos según la organización de su material genético y la presencia de orgánulos membranosos.

## Células Procariotas

Las células procariotas son las más primitivas y simples. Se caracterizan por la ausencia de núcleo verdadero y orgánulos membranosos.

### Características Generales

- Sin núcleo verdadero: El material genético está disperso en el citoplasma (nucleoide)

- Sin orgánulos membranosos: No tienen mitocondrias, retículo endoplasmático, etc.

- Ribosomas 70S: Más pequeños que los de eucariotas

- Pared celular: Generalmente presente, diferente composición según el tipo

- Tamaño: Generalmente 0.5-2 μm de diámetro

- Reproducción: División binaria simple

### Dominios de Procariotas

#### 1. Bacteria

- Pared celular: Contiene peptidoglicano

- Membrana: Fosfolípidos con enlaces éster

- Hábitat: Muy diversos, desde suelos hasta océanos

- Ejemplos: E. coli, Streptococcus, Bacillus

- Funciones: Descomposición, fijación de nitrógeno, patógenas

#### 2. Archaea (Arqueas)

- Pared celular: Sin peptidoglicano, composición única

- Membrana: Fosfolípidos con enlaces éter

- Hábitat: Ambientes extremos (alta temperatura, salinidad, pH)

- Ejemplos: Methanobrevibacter, Thermoplasma, Halobacterium

- Tipos: Metanógenas, halófilas, termófilas

## Células Eucariotas

Las células eucariotas son más complejas y evolucionadas. Poseen núcleo verdadero y orgánulos membranosos especializados.

### Características Generales

- Núcleo verdadero: Material genético rodeado por membrana nuclear

- Orgánulos membranosos: Compartimentalización funcional

- Ribosomas 80S: Más grandes y complejos

- Citoesqueleto: Red de filamentos proteicos

- Tamaño: Generalmente 10-50 μm de diámetro

- Reproducción: Mitosis y meiosis

### Tipos de Células Eucariotas

#### Células Animales

##### Características Distintivas:

- Sin pared celular: Solo membrana plasmática flexible

- Centriolos: Organizan microtúbulos durante división

- Lisosomas: Digestión intracelular

- Vacuolas pequeñas: Múltiples y temporales

- Forma variable: Adaptada a la función

##### Orgánulos Principales:

- Núcleo con nucleolo

- Mitocondrias (respiración celular)

- Retículo endoplasmático rugoso y liso

- Aparato de Golgi

- Ribosomas libres y adheridos

- Citoesqueleto (microfilamentos, microtúbulos, filamentos intermedios)

#### Células Vegetales

##### Características Distintivas:

- Pared celular: Celulosa, hemicelulosa y pectina

- Cloroplastos: Fotosíntesis

- Vacuola central: Grande, mantiene turgencia

- Plasmodesmos: Conexiones entre células

- Sin centriolos: División sin centrosoma típico

##### Orgánulos Adicionales:

- Cloroplastos (y otros plastidios)

- Vacuola central con tonoplasto

- Pared celular primaria y secundaria

- Plasmodesmos para comunicación

## Comparación Detallada

CaracterísticaProcariotasEucariotas
NúcleoNucleoide (sin membrana)Núcleo verdadero (con membrana)
OrgánulosSin orgánulos membranososMúltiples orgánulos membranosos
Ribosomas70S (30S + 50S)80S (40S + 60S)
ADNCircular, sin histonasLineal, con histonas
DivisiónFisión binariaMitosis/Meiosis
Tamaño0.5-2 μm10-50 μm

## Célula Animal vs Célula Vegetal

EstructuraCélula AnimalCélula Vegetal
Pared celularAusentePresente (celulosa)
CloroplastosAusentesPresentes
VacuolaPequeñas y múltiplesGrande y central
CentriolosPresentesAusentes
LisosomasPresentesRaros
PlasmodesmosAusentesPresentes

## Ejemplos de Ejercicios Resueltos

> [Ejercicio 1: Identifica el tipo de célula según sus características] > Enunciado: Una célula tiene las siguientes características: núcleo rodeado por membrana, mitocondrias, ribosomas 80S, pero carece de pared celular y cloroplastos. ¿Qué tipo de célula es?

Resolución:

Paso 1: Analizar la presencia de núcleo verdadero

La célula tiene núcleo rodeado por membrana → Es eucariota

Paso 2: Determinar el subtipo de eucariota

Carece de pared celular y cloroplastos → No es vegetal

Tiene mitocondrias y ribosomas 80S → Confirma que es eucariota

Respuesta: Es una célula animal

> [Ejercicio 2: Comparación de tamaños celulares] > Enunciado: Si una bacteria típica mide 1 μm de diámetro y una célula animal típica mide 20 μm, ¿cuántas bacterias cabrían en el volumen de una célula animal?

Resolución:

Paso 1: Calcular volúmenes (asumiendo esferas)

Volumen bacteria = (4/3)π(0.5)³ = 0.52 μm³

Volumen célula animal = (4/3)π(10)³ = 4,189 μm³

Paso 2: Calcular relación

Número de bacterias = 4,189 / 0.52 ≈ 8,000 bacterias

Respuesta: Aproximadamente 8,000 bacterias cabrían en el volumen de una célula animal

> [Ejercicio 3: Análisis de funciones celulares] > Enunciado: Explica por qué las células vegetales no necesitan lisosomas para la digestión intracelular.

Resolución:

Análisis funcional:

- Lisosomas en animales: Digestión de materiales, reciclaje celular

- Vacuola en plantas: Función similar de digestión y reciclaje

- Diferencia clave: La vacuola central es más eficiente para plantas

Respuesta: Las células vegetales utilizan su vacuola central para funciones digestivas y de reciclaje, por lo que no necesitan lisosomas especializados. La vacuola es más eficiente debido al gran tamaño celular de las plantas.

## Evolución Celular

### Teoría Endosimbiótica

Propuesta por Lynn Margulis, explica el origen de las células eucariotas:

- Célula ancestral: Procariota primitiva

- Endosimbiosis 1: Incorporación de bacteria aerobia → mitocondrias

- Endosimbiosis 2: Incorporación de cianobacteria → cloroplastos

- Evidencias: Doble membrana, ADN circular, ribosomas 70S en orgánulos

## Importancia de la Diversidad Celular

### Ventajas Evolutivas

- Especialización: Células adaptadas a funciones específicas

- Eficiencia: Compartimentalización mejora procesos metabólicos

- Complejidad: Permite organismos multicelulares complejos

- Adaptación: Diferentes tipos celulares para diferentes ambientes

### Aplicaciones Biotecnológicas

- Medicina: Cultivos celulares para investigación

- Industria: Bacterias para producción de proteínas

- Agricultura: Mejoramiento de cultivos

- Medio ambiente: Biorremediación con microorganismos