antología de la célula

Antologa de la clula, tejido y rganos, aparatos, sistemas Junio de 2011

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SEP

DGETI

SEMS

CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLOGICO industrial t de servicios N 107

ANTOLOGIA DE I, II Y III UNIDADElaborado por: Karla Paola Menndez Rodrguez

2 BLEspecialidad: Facilitador:

Laboratorio clnico

Dra. Lilia Crdova CamachoMateria:

Realizar la toma de muestras biolgicas

del cuerpo humano

Mircoles 01 de junio de 2011. Tuxtepec, Oaxaca

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Clula

Tejidos

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Contenido

Introduccin La celula Introduccin Descubrimiento Definicin Composicin qumica Caractersticas Caractersticas estructurales Caractersticas funcionales Tamao, forma y funcin Teora celular Estudio de las clulas Clasificacin entre clulas La clula procariota Introduccin Diversidad bioqumica y metablica Evolucin Nutricin Reproduccin Tipos segn su morfologa Clasificacin Clula eucariota Introduccin Organizacin Fisiologa Origen de los eucariotas Primera incorporacin simbiogentica Segunda incorporacin simbiogentica Tercera incorporacin simbiogentica Organismos eucariontes Organelos Ciclo vital Origen Desarrollo embrionario Segmentacin. Gastrulacin. Tipos de huevos. La blstula. La gastrulacin y sus tipos. tejidos Constitucin tipos de tejidos Tipos de tejido muscular Msculo esqueltico. Funcin del tejido Muscular Tejido nerviosoPgin a4

rganos, aparatos y sistemas


Neuroglias Histognesis Tejido epitelial Origen embriolgico Caractersticas Tejido conjuntivo Concepto y nomenclatura Componentes del tejido Sustancia fundamental Fibras Clulas del tejido conjuntivo Tejido conectivo reticular Histofisiologa. Definicin de rgano, aparato y sistema en anatoma rganos rganos por zona anatmica Otras clasificaciones para la denominacin de los rganos rganos, sistemas y aparatos en anatoma humanos Aparatos Aparato digestivo Descripcin y funciones Descripcin anatmica Aparato circulatorio Funciones del Aparato Circulatorio Aparato respiratorio Formacion Definicin de los rganos Aparato excretor Estructura del rin Aparato urinario Inervacin del sistema urinario Aparato reproductor Aparato reproductor femenino rganos internos rganos externos Aparato reproductor masculino rganos Sistemas Sistema linftico Tejidos y rganos linfticos Sistema cardiovascular Introduccin Caractersticas estructurales de los grandes vasos Sistema nervioso Neurohistologa Neuronas Sistema nervioso central Sistema nervioso perifricoPgin a5


Sistema respiratorio rganos del Sistema Respiratorio: Anatoma y Funcin Mecnica Respiratoria: Inspiracin y Espiracin Sistema digestivo Descripcin Sistema Digestivo Funciones del sistema digestivo rganos del sistema digestivo Sistema excretor Vias urinarias Sistema esqueltico y muscular Estructura de los huesos Columna vertebral Las articulaciones Extremidades superiores Extremidades inferiores Sistema tegumentario Estructura histologica de la piel Glndulas Sebceas Glndulas Sudorparas Glosario Conclusin

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Introduccin:El tema de este trabajo son la clula, los tejidos y los rganos aparatos y sistemas que conforman el cuerpo humano. La razn principal de la realizacin de este proyecto se amerita a la familiarizacin de diversos trminos empleados en este trabajo para un uso frecuente as como tambin son datos tiles que se emplean diariamente en la especialidad de laboratorio clnico; por lo cual se manifiesta la necesidad de recolectar esta informacin en este proyecto para que en dado momento que se necesite se pueda adquirir rpida y cmodamente. Pero esto va ms all de que pueda servir a solo nuestra generacin, si no que adems pueda ayudar a otras personas para entender lo maravilloso que es el cuerpo humano. El trabajo esta pensado de manera que se emplee el lenguaje ms coloquial posible para que as se pueda entender de manera fcil y sencilla, es una pequea recoleccin de datos que hablan acerca del cuerpo humano. La forma que se emplea en la realizacin de este proyecto consta de recoleccin de daos a travs de diversas fuentes como son: las fuentes electrnica (computadora, internet, etc.)

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La Clula

IntroduccinPgin a8


Una clula (del latn cellula, diminutivo de cellam, celda, cuarto pequeo) es la unidad morfolgica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la clula es el elemento de menor tamao que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos segn el nmero de clulas que posean: si slo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscpicos); si poseen ms, se les llama pluricelulares. En estos ltimos el nmero de clulas es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser humano. Las clulas suelen poseer un tamao de 10 m y una masa de 1 ng, si bien existen clulas mucho mayores. Existen dos grandes tipos celulares: las procariotas (que comprenden las clulas de arqueas y bacterias) y las eucariotas (divididas tradicionalmente en animales y vegetales, si bien se incluyen adems hongos y protistas, que tambin tienen clulas con propiedades caractersticas).

DescubrimientoLas primeras aproximaciones al estudio de la clula surgieron en el siglo XVII; tras el desarrollo a finales del siglo XVI de los primeros microscopios. stos permitieron realizar numerosas observaciones, que condujeron en apenas doscientos aos a un conocimiento morfolgico relativamente aceptable. A continuacin se enumera una breve cronologa de tales descubrimientos: 1665: Robert Hooke public los resultados de sus observaciones sobre tejidos vegetales, como el corcho, realizadas con un microscopio de 50 aumentos construido por l mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetan a modo de celdillas de un panal, las bautiz como elementos de repeticin, clulas (del latn cellulae, celdillas). Pero Hooke slo pudo observar clulas muertas por lo que no pudo describir las estructuras de su interior. Dcada de 1670: Anton van Leeuwenhoek, observ diversas clulas eucariotas (como protozoos y espermatozoides) y procariotas (bacterias). 1745: John Needham describi la presencia de animlculos o infusorios; se trataba de organismos unicelulares. Dcada de 1830: Theodor Schwann estudi la clula animal; junto con Matthias Schleiden postularon que las clulas son las unidades elementales en la formacin de las plantas y animales, y que son la base fundamental del proceso vital. 1831: Robert Brown describi el ncleo celular. 1839: Purkinje observ el citoplasma celular. 1850: Rudolf Virchow postul que todas las clulas provienen de otras clulas. 1857: Klliker identific las mitocondrias. 1860: Pasteur realiz multitud de estudios sobre el metabolismo de levaduras y sobre la asepsia. 1880: August Weismann descubri que las clulas actuales comparten similitud estructural y molecular con clulas de tiempos remotos.

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1931: Ernst Ruska construy el primer microscopio electrnico de transmisin en la Universidad de Berln. Cuatro aos ms tarde, obtuvo un poder de resolucin doble a la del microscopio ptico. 1981: Lynn Margulis publica su hiptesis sobre la endosimbiosis serial, que explica el origen de la clula eucariota.

DefinicinPor tanto, podemos definir a la clula como la unidad morfolgica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la clula es el elemento de menor tamao que puede considerarse vivo. Como tal posee una membrana de fosfolpidos con permeabilidad selectiva que mantiene un medio interno altamente ordenado y diferenciado del medio externo en cuanto a su composicin, sujeta a control homeosttico, la cual consiste en biomolculas y algunos metales y electrolitos. La estructura se automantiene activamente mediante el metabolismo, asegurndose la coordinacin de todos los elementos celulares y su perpetuacin por replicacin a travs de un genoma codificado por cidos nucleicos. La parte de la biologa que se ocupa de ella es la citologa.

Composicin qumicaEn los organismos vivos no hay nada que contradiga las leyes de la qumica y la fsica. La qumica de los seres vivos, objeto de estudio de la bioqumica, est dominada por compuestos de carbono y se caracteriza por reacciones acaecidas en solucin acuosa y en un intervalo de temperaturas pequeo. La qumica de los organismos vivientes es muy compleja, ms que la de cualquier otro sistema qumico conocido. Est dominada y coordinada por polmeros de gran tamao, molculas formadas por encadenamiento de subunidades qumicas; las propiedades nicas de estos compuestos permiten a clulas y organismos crecer y reproducirse. Los tipos principales de macromolculas son las protenas, formadas por cadenas lineales de aminocidos; los cidos nucleicos, ADN y ARN, formados por bases nucleotdicas, y los polisacridos, formados por subunidades de azcares.

CaractersticasLas clulas, como sistemas termodinmicos complejos, poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas caractersticas comunes que permiten su especializacin funcional y, por ello, la ganancia de complejidad. De este modo, las clulas permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la entropa del entorno, uno de los requisitos de la vida. Hay clulas de formas y tamaos muy variados. Algunas de las clulas bacterianas ms pequeas tienen forma cilndrica de menos de una micra o mPgin a 10


(1 m es igual a una millonsima de metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las clulas nerviosas, corpsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular). Casi todas las clulas vegetales tienen entre 20 y 30 m de longitud, forma poligonal y pared celular rgida. Las clulas de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 m de dimetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada. Pese a las muchas diferencias de aspecto y funcin, todas las clulas estn envueltas en una membrana llamada membrana plasmtica que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma. En el interior de las clulas tienen lugar numerosas reacciones qumicas que les permiten crecer, producir energa y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (trmino que proviene de una palabra griega que significa cambio). Todas las clulas contienen informacin hereditaria codificada en molculas de cido desoxirribonucleico (ADN); esta informacin dirige la actividad de la clula y asegura la reproduccin y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas molculas idnticas o casi idnticas) demuestran que hay una relacin evolutiva entre las clulas actuales y las primeras que aparecieron sobre la Tierra.

Caractersticas estructurales

Individualidad: Todas las clulas estn rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa lipdica desnuda, en clulas animales; una pared de polisacrido, en hongos y vegetales; una membrana externa y otros elementos que definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; una pared de peptidoglicano, en bacterias Gram positivas; o una pared de variada composicin, en arqueas) que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana. Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que estn inmersos los orgnulos celulares. Poseen material gentico en forma de ADN, el material hereditario de los genes y que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, as como ARN, a fin de que el primero se exprese. Tienen enzimas y otras protenas, que sustentan, junto con otras biomolculas, un metabolismo activo.

Caractersticas funcionalesLas clulas vivas son un sistema bioqumico complejo. Las caractersticas que permiten diferenciar las clulas de los sistemas qumicos no vivos son:Pgin a 11


Nutricin. Las clulas toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energa y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo. Crecimiento y multiplicacin. Las clulas son capaces de dirigir su propia sntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una clula crece y se divide, formando dos clulas, en una clula idntica a la clula original, mediante la divisin celular. Diferenciacin. Muchas clulas pueden sufrir cambios de forma o funcin en un proceso llamado diferenciacin celular. Cuando una clula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciacin es a menudo parte del ciclo celular en que las clulas forman estructuras especializadas relacionadas con la reproduccin, la dispersin o la supervivencia. Sealizacin. Las clulas responden a estmulos qumicos y fsicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de clulas mviles, hacia determinados estmulos ambientales o en direccin opuesta mediante un proceso que se denomina quimiotaxis. Adems, frecuentemente las clulas pueden interaccionar o comunicar con otras clulas, generalmente por medio de seales o mensajeros qumicos, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicacin celular y transduccin de seales. Evolucin. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las clulas de modo regular) que pueden influir en la adaptacin global de la clula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolucin es la seleccin de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.

Las propiedades celulares no tienen por qu ser constantes a lo largo del desarrollo de un organismo: evidentemente, el patrn de expresin de los genes vara en respuesta a estmulos externos, adems de factores endgenos. Un aspecto importante a controlar es la pluripotencialidad, caracterstica de algunas clulas que les permite dirigir su desarrollo hacia un abanico de posibles tipos celulares. En metazoos, la gentica subyacente a la determinacin del destino de una clula consiste en la expresin de determinados factores de transcripcin especficos del linaje celular al cual va a pertenecer, as como a modificaciones epigenticas. Adems, la introduccin de otro tipo de factores de transcripcin mediante ingeniera gentica en clulas somticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego ste es uno de sus fundamentos moleculares. Tamao, forma y funcin El tamao y la forma de las clulas depende de sus elementos ms perifricos (por ejemplo, la pared, si la hubiere) y de su andamiaje interno (es decir, el citoesqueleto). Adems, la competencia por el espacio tisular provoca una morfologa caracterstica: por ejemplo, las clulas vegetales, polidricas in vivo, tienden a ser esfricas in vitro. Incluso pueden existir parmetrosPgin a 12


qumicos sencillos, como los gradientes de concentracin de una sal, que determinen la aparicin de una forma compleja. En cuanto al tamao, la mayora de las clulas son microscpicas, es decir, no son observables a simple vista. A pesar de ser muy pequeas el tamao de las clulas es extremadamente variable. La clula ms pequea observada, en condiciones normales, corresponde a Mycoplasma genitalium, de 0,2 m, encontrndose cerca del lmite terico de 0,17 m. Existen bacterias con 1 y 2 m de longitud. Las clulas humanas son muy variables: hemates de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 m, vulos de 150 m e, incluso, algunas neuronas de en torno a un metro. En las clulas vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 m y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 y 7 cm de dimetro. Para la viabilidad de la clula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relacin superficie-volumen. Puede aumentar considerablemente el volumen de la clula y no as su superficie de intercambio de membrana lo que dificultara el nivel y regulacin de los intercambios de sustancias vitales para la clula. Respecto de su forma, las clulas presentan una gran variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o permanente. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismticas, aplanadas, elpticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rgida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmticas (pseudpodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay clulas libres que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseen cilios o flagelos, que son estructuras derivadas de un orgnulo celular (el centrosoma) que dota a estas clulas de movimiento. De este modo, existen multitud de tipos celulares, relacionados con la funcin que desempean; por ejemplo: Clulas contrctiles que suelen ser alargadas, como las fibras musculares. Clulas con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso. Clulas con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias. Clulas cbicas, prismticas o aplanadas como las epiteliales que recubren superficies como las losas de un pavimento.

Teora celular

El concepto de clula como unidad anatmica y funcional de los organismos surgi entre los aos 1830 y 1880, aunque fue en el siglo XVII cuando Robert Hooke describi por vez primera la existencia de las mismas, al observar en una preparacin vegetal la presencia de una estructura organizada que derivaba de la arquitectura de las paredes celulares vegetales. En 1830 se dispona ya de microscopios con una ptica ms avanzada, lo que permiti a investigadores como Theodor Schwann y Matthias Schleiden definir los postulados de la teora celular, la cual afirma, entre otras cosas: Que la clula es una unidad morfolgica de todo ser vivo: es decir, que en los seres vivos todo est formado por clulas o por sus productos de secrecin. Este primer postulado sera completado por Rudolf Virchow con la afirmacin Omnis cellula ex cellula, la cual indica que toda clula derivaPgin a 13


de una clula precedente (biognesis). En otras palabras, este postulado constituye la refutacin de la teora de generacin espontnea o ex novo, que hipotetizaba la posibilidad de que se generara vida a partir de elementos inanimados. Un tercer postulado de la teora celular indica que las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las clulas, o en su entorno inmediato, y son controladas por sustancias que ellas secretan. Cada clula es un sistema abierto, que intercambia materia y energa con su medio. En una clula ocurren todas las funciones vitales, de manera que basta una sola de ellas para tener un ser vivo (que ser un ser vivo unicelular). As pues, la clula es la unidad fisiolgica de la vida. Finalmente, el cuarto postulado de la teora celular expresa que cada clula contiene toda la informacin hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, as como para la transmisin de esa informacin a la siguiente generacin celular.

Estudio de las clulasLos bilogos utilizan diversos instrumentos para lograr el conocimiento de las clulas. Obtienen informacin de sus formas, tamaos y componentes, que les sirve para comprender adems las funciones que en ellas se realizan. Desde las primeras observaciones de clulas, hace ms de 300 aos, hasta la poca actual, las tcnicas y los aparatos se han ido perfeccionando, originndose una rama ms de la Biologa: la Microscopa. Dado el pequeo tamao de la gran mayora de las clulas, el uso del microscopio es de enorme valor en la investigacin biolgica. En la actualidad, los bilogos utilizan dos tipos bsicos de microscopio: los pticos y los electrnicos.

Clasificacin entre clulasEntre las clulas procariotas y eucariotas hay diferencias fundamentales en cuanto a tamao y organizacin interna. Las procariotas, que comprenden bacterias y cianobacterias (antes llamadas algas verdeazuladas), son clulas pequeas, entre 1 y 5 m de dimetro, y de estructura sencilla; el material gentico (ADN) est concentrado en una regin, pero no hay ninguna membrana que separe esta regin del resto de la clula. Las clulas eucariotas, que forman todos los dems organismos vivos, incluidos protozoos, plantas, hongos y animales, son mucho mayores (entre 10 y 50 m de longitud) y tienen el material gentico envuelto por una membrana que forma un rgano esfrico conspicuo llamado ncleo. De hecho, el trmino eucaritico deriva del griego ncleo verdadero, mientras que procaritico significa antes del ncleo.

La clula procariotaPgin a 14


IntroduccinSe le llama procariotas (del griego , pro = antes de y , karion = ncleo) a las clulas sin ncleo celular diferenciado, es decir, cuyo material gentico se encuentra disperso en el citoplasma, reunido en una zona denominada Nucleoide. Casi sin excepcin los organismos basados en clulas procariotas son unicelulares, formados por una sola clula. Adems, el trmino procariota hace referencia a los organismos del reino Prokaryota, cuyo concepto coincide con el reino Monera de las clasificaciones de Copeland o Whittaker que, aunque obsoletas, son an muy populares.

Diversidad bioqumica y metablicaEl metabolismo de los procariotas es enormemente variado, a diferencia de los eucariotas, y muchos resisten condiciones ambientales sorprendentes por lo extremas en parmetros como la temperatura o la acidez. Cuando se considera la diversidad de los metabolismos, se observa que en toda su extensin es propia de los procariontes, y que la diversidad metablica de los eucariontes es slo un subconjunto de la anterior. Si en eucariontes encontramos diferencias metablicas importantes, como la que distingue a los fotoauttrofos de los hetertrofos, o la que hay entre anaerobios y aerobios, es solamente porque portan distintos orgnulos de origen endosimbitico, como plastos, mitocondrias o hidrogenosomas, procedentes de distintas procariotas.

EvolucinNo est aceptado que las clulas procariotas del dominio Archaea fueran las primeras clulas vivas, aunque se conocen fsiles de hace 3.500 millones de aos. Despus de su aparicin, han sufrido una gran diversificacin. Su metabolismo es lo ms divergente, y causa que algunas procariotas sean muy diferentes a otras. Se cree que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procaritica (LUCA). A lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1.500 millones de aos, las procariotas derivaron en clulas ms complejas, las eucariotas, probablemente por la combinacin en una sola clula de dos o ms procariticas.Pgin a 15


NutricinLa nutricin puede ser auttrofa (quimiosntesis o fotosntesis) o hetertrofa (saprfita, parsita o simbitica). En cuanto al metabolismo los organismos pueden ser: anaerobios estrictos o facultativos, o aerobio.

La quimiosntesis es la conversin biolgica de molculas de un carbono y nutrientes en materia orgnica usando la oxidacin de molculas inorgnicas como fuente de energa, sin la luz solar, a diferencia de la fotosntesis. Una gran parte de los organismos vivientes basa su existencia en la produccin quimiosinttica en fallas termales, cepas fras u otros hbitats extremos a los cuales la luz solar es incapaz de llegar. La fotosntesis es la base de la vida actual en la Tierra. Consiste en una serie de procesos mediante los cuales las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energa de la luz para transformar la materia inorgnica de su medio externo en materia orgnica que utilizan para su crecimiento y desarrollo.

Los organismos capaces de llevar a cabo este proceso se denominan fottrofos y si adems son capaces de fijar el CO2 atmosfrico (lo que ocurre casi siempre) se llaman auttrofos. Salvo en algunas bacterias, en el proceso de fotosntesis se producen liberacin de oxgeno molecular (proveniente de molculas de agua) hacia la atmsfera (fotosntesis oxignica). Es ampliamente admitido que el contenido actual de oxgeno en la atmsfera se ha generado a partir de la aparicin y actividad de dichos organismos fotosintticos. Esto ha permitido la aparicin evolutiva y el desarrollo de organismos aerobios capaces de mantener una alta tasa metablica (el metabolismo aerobio es muy eficaz desde el punto de vista energtico). La otra modalidad de fotosntesis, la fotosntesis anoxignica, en la cual no se libera oxgeno, es llevada a cabo por un nmero reducido de bacterias, como las bacterias prpuras del azufre y las bacterias verdes del azufre; estas bacterias usan como donador de hidrgenos el H2S, con lo que liberan azufre.

Nutricin saprofita: es a base de restos de animales o vegetales en descomposicin. Nutricin parsita: obtienen el alimento de un hospedador al que perjudican pero no llegan a matar. Nutricin simbitica: los seres que realizan la simbiosis obtienen la materia orgnica de otro ser vivo, el cual tambin sale beneficiado.

ReproduccinSe da de dos maneras: reproduccin asexual y/o Conjugacion

Reproduccin asexual por biparticin o fisin binaria o mitosis: es la forma ms sencilla y rpida en organismos unicelulares, cada clula se parte en dos, previa divisin del material gentico y posterior divisin de citoplasma (citocinesis).Pgin a 16


Conjugacin: mecanismo parasexual de intercambio gentico de gran nmero de organismos unicelulares que consiste en la fusin temporal de los gametos, de forma que se pueda transferir material gentico del individuo donante (considerado como masculino) al receptor (considerado como femenino) que lo incorpora a su dotacin gentica mediante recombinacin y lo transmite a su vez al reproducirse.

Reproduccion Parasexual: Para obtener variabilidad y adaptarse a

diferentes ambientes, entre las bacterias puedes ocurrir intercambio de ADN como la conjugacion, la transducion y la trasnformacion Conjugacion:Proceso que ocurre cuando una bacteria hace contacto con otra usando un hilo llamadao PILI. en el momento en el que los citoplasmas estan conectados, la bacteria donante transfiere parte de su ADN a la bacteria receptora a traves del PILI. De esta forma el material genetico incorporado se transfiere a su descendencia Transduccion :En este proceso , un agente transmisor , que generalmente es un virus , lleva fragmentos de ADN de una bacteria parasitada a otra nueva receptora, de tal forma que el ADN de la Bacteria parasitada se integra al ADN de la nueva bacteria Transformacion :Una bacteria puede introducir en su interior fragmentos de ADN que estan libres en el medio ;estos pueden provenir del rompimiento o degradacion de otras bacterias a su alrededor.

Tipos segn su morfologa

Coco es un tipo morfolgico de bacteria. Tiene forma ms o menos esfrica (ninguna de sus dimensiones predomina claramente sobre las otras). Los bacilos son bacterias que tienen forma de bastn, cuando se observan al microscopio. Los bacilos se suelen dividir en:

Bacilos Gram positivos: fijan el violeta de genciana (tincin de Gram) en la pared celular porque carecen de capa de lipopolisacridos.

Bacilos Gram negativos: no fijan el violeta de genciana porque poseen la capa de lipopolisacrido.

Vibrio es un gnero de bacterias, incluidas en el grupo gamma de las proteobacterias. Varias de las especies de Vibrio son patgenas, provocando enfermedades del tracto digestivo, en especial Vibrio cholerae, el agente que provoca el clera, y Vibrio vulnificus, que se transmite a travs de la ingesta de marisco. Los espirilos son bacterias flageladas de forma helicoidal o de espiral. Se desplazan en medios viscosos avanzando en tornillo. Su dimetro es muy pequeo, lo que hace que puedan atravesar las mucosas; por ejemplo Treponema pallidum que produce la sfilis en el hombre. Son ms sensibles a las condiciones ambientales que otras bacterias, por ello cuando son patgenas se transmiten por contacto directo (va sexual) o mediante vectores, normalmente artrpodos hematfagos.Pgin a 17


Clasificacin

Arqueobacterias son microorganismos unicelulares muy primitivos. Al igual que las bacterias, las archaea carecen de ncleo y son por tanto procariontes. Sin embargo, las diferencias a nivel molecular entre archaeas y bacterias son tan fundamentales que se las clasifica en grupos distintos. De hecho, estas diferencias son mayores de las que hay, por ejemplo, entre una planta y un animal. Actualmente se considera que las archaea estn filogenticamente ms prximas a los eucariontes que a las bacterias. Las archaea fueron descubiertas originariamente en ambientes extremos, pero desde entonces se las ha hallado en todo tipo de hbitats.

Las autralopeteros son microorganismos procariontes que viven en medios estrictamente anaerobios y que obtienen energa mediante la produccin de gas natural, el metano (CH4). Gracias a esta caracterstica, este tipo de organismo tiene una gran importancia ecolgica, ya que interviene en la degradacin de la materia orgnica en la naturaleza, y en el ciclo del carbono. Las metangenas son un grupo filogenticamente heterogneo en dnde el factor comn que las une es la produccin de gas metano y sus cofactores nicos. Las podemos encontrar en nuestro intestino. Halfilas: Viven en ambientes extremadamente salinos. Halococcus y Halobacterium solo viven en medios con ms del 12% de sal (mucho ms salado que el agua de mar). Las bacterias termfilas son microorganismos que viven y se desarrollan en condiciones de temperaturas extremas y pH extremos en sitios con actividad volcnica (como giseres) en las dorsales ocenicas, donde la mayora de seres vivos seran incapaces de sobrevivir. Existe la teora de que fueran posiblemente las primeras clulas simples.

Eubacterias son organismos microscpicos formados por clulas procariotas ms evolucionadas. Las cianobacterias, tambin conocidas como algas verdeazules, son eubacterias fotosintticas y coloniales que han estado viviendo sobre nuestro planeta por ms de 3 mil millones de aos. Esta bacteria crece en esteras y montculos en las partes menos profundas del ocano. Hoy en da slo las hay en algunas regiones, pero hace miles de millones de aos las haba en tan gran nmero, que eran capaces de aadir, a travs de la fotosntesis, suficiente oxgeno a la primitiva atmsfera de la Tierra, como para que los animales que necesitaban oxgeno pudieran sobrevivir.

Clula eucariotaPgin a 18


Introduccin:

Se denomina eucariotas a todas las clulas que tienen su material hereditario fundamental (su informacin gentica) encerrado dentro de una doble membrana, la envoltura nuclear, que delimita un ncleo celular. Igualmente estas clulas vienen a ser microscpicas pero de tamao grande y variado comparado con las otras clulas. A los organismos formados por clulas eucariotas se les denomina eucariontes. El paso de procariotas a eucariotas signific el gran salto en complejidad de la vida y uno de los ms importantes de su evolucin. Sin este paso, sin la complejidad que adquirieron las clulas eucariotas no habran sido posibles ulteriores pasos como la aparicin de los pluricelulares. La vida, probablemente, se habra limitado a constituirse en un conglomerado de bacterias. De hecho, los cuatro reinos restantes procedemos de ese salto cualitativo. El xito de estas clulas eucariotas posibilit las posteriores radiaciones adaptativas de la vida que han desembocado en la gran variedad de especies que existe en la actualidad.

OrganizacinLas clulas eucariotas presentan un citoplasma compartimentado, con orgnulos (semimembranosos) separados o interconectados, limitados por membranas biolgicas que son de la misma naturaleza esencial que la membrana plasmtica. El ncleo es solamente el ms notable y caracterstico de los compartimentos en que se divide el protoplasma, es decir, la parte activa de la clula. En el protoplasma distinguimos tres componentes principales, a saber, la membrana plasmtica, el ncleo y el citoplasma, constituido por todo lo dems. Las clulas eucariotas estn dotadas en su citoplasma de un citoesqueleto complejo, muy estructurado y dinmico, formado por microtbulos y diversos filamentos proteicos. Adems puede haber pared celular, que es lo tpico de plantas, hongos y protistas pluricelulares, o algn otro tipo de recubrimiento externo al protoplasma.

FisiologaLas clulas eucariotas contienen en principio mitocondrias, orgnelos que habran 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 desaparecidoPgin a 19


secundariamente en el curso de la evolucin, en general derivando a otros orgnulos, como los hidrogenosomas. Algunos eucariontes realizan la fotosntesis, gracias a la presencia en su citoplasma de orgnulos llamados plastos, los cuales derivan por endosimbiosis de bacterias del grupo denominado cianobacterias (algas azules). Aunque demuestran una diversidad increble en su forma, comparten las caractersticas fundamentales de su organizacin celular, arriba resumidas, y una gran homogeneidad en lo relativo a su bioqumica (composicin), y metabolismo, que contrasta con la inmensa heterogeneidad que en este terreno presentan los procariontes (bacteria en sentido amplio).

Origen de los eucariotasEl origen de los eucariotas se encuentra en sucesivos procesos simbiogenticos (procesos simbiticos que culminan en la unin de sus simbiontes, establecindose una nueva individualidad de los integra) entre diferentes bacterias. Hoy en da existen pruebas concluyentes a favor de la teora de que la clula eucariota moderna evolucion en etapas mediante la incorporacin estable de las bacterias. Diferentes aportaciones justifican el origen de los cloroplastos y las mitocondrias a partir de stas. Isabel Esteve, Discurso de presentacin de Lynn Margulis en el acto de investidura doctora honoris causa UAB A principios del siglo XX, en 1909, el ruso Kostantin S. Mereschovky present la hiptesis segn la cual el origen de los cloroplastos tendra su origen en procesos simbiticos. A parecidas conclusiones llegaron KozoPolyansky y Andrey Faminstyn (tambin de la escuela rusa) que consideraban la simbiognesis crucial para la generacin de novedad biolgica". En Francia, el bilogo Paul Portier, en 1918, y Ivan Wallin en Estados Unidos en 1927, llegaron a las mismas conclusiones. Trabajos que o bien pasaron inadvertidos (como los de la escuela rusa) o no fueron tenidos en cuenta (en el caso de Portier y Wallis) costando el prestigio profesional a sus proponentes. Lynn Margulis rescata estos trabajos y en 1967 en el artculo On origen of mitosing cells presenta la que llegara a conocerse como Serial Endosymbiosis Theory (SET) (Teora de la endosimbiosis seriada) en la que describe con concrecin, mediante procesos simbiogenticos, los pasos seguidos por las procariotas hasta la eclosin de las diferentes clulas eucariotas. Los tres pasos descritos por Margulis son: Primera incorporacin simbiogentica: Una bacteria consumidora de azufre, que utilizaba el azufre y el calor como fuente de energa (arquea fermentadora o termoacidfila), se habra fusionado con una bacteria nadadora (espiroqueta) habiendo pasado a formar un nuevo organismo y sumara sus caractersticas iniciales de forma sinrgica (en la que el resultado de la incorporacin de dos o ms unidades adquierePgin a 20


mayor valor que la suma de sus componentes). El resultado sera el primer eucarionte (unicelular eucariota) y ancestro nico de todos los pluricelulares. El ncleoplasma de la clulas de animales, plantas y hongos sera el resultado de la unin de estas dos bacterias. A las caractersticas iniciales de ambas clulas se le sumara una nueva morfologa ms compleja con una nueva y llamativa resistencia al intercambio gentico horizontal. El ADN quedara confinado en un ncleo interno separado del resto de la clula por una membrana. Segunda incorporacin simbiogentica: Este nuevo organismo todava era anaerbico, incapaz de metabolizar el oxgeno, ya que este gas supona un veneno para l, por lo que vivira en medios donde este oxigeno, cada vez ms presente, fuese escaso. En este punto, una nueva incorporacin dotara a este primigenio eucarionte de la capacidad para metabolizar oxigeno. Este nuevo endosombionte, originariamente bacteria respiradora de oxigeno de vida libre, se convertira en las actuales mitocondrias y peroxisomas presentes en las clulas eucariotas de los pluricelulares, posibilitando su xito en un medio rico en oxgeno como ha llegado a convertirse el planeta Tierra. Los animales y hongos somos el resultado de esta segunda incorporacin. Tercera incorporacin simbiogentica: Esta tercera incorporacin origin el Reino vegetal, las recientemente adquiridas clulas respiradoras de oxgeno fagocitaran bacterias fotosintticas y algunas de ellas, hacindose resistentes, pasaran a formar parte del organismo, originando a su vez un nuevo organismo capaz de sintetizar la energa procedente del Sol. Estos nuevos pluricelulares, las plantas, con su xito, contribuyeron y contribuyen al xito de animales y hongos. El primer paso, al da de hoy, no se considera demostrado. A finales de los aos ochenta y principio de los noventa diversos trabajos no admitan las homologas propuestas entre los flagelos de los eucariontes y de las espiroquetas. Margulis defiende que las asociaciones entre espiroquetas y protistas apoyan su teora, y "la comparacin de genes y genomas arqueobaterianos con secuencias de eucariontes han demostrado la relacin filogentica de ambos grupos". No obstante, desde su formulacin por Margulis, han surgido innumerables interrogantes. Margulis admite que este es el punto de su teora con ms dificultades para defenderse y Antonio Lazcano, en 2002, previene que para comprender el origen de este primer paso, se acepte o no su origen simbiogentico, "es indispensable secuenciar no slo los genomas de una gama representativa de protistas sino tambin reconocer la importancia del estudio de la biologa de estos organismos". Ya en los aos setenta surgi, como alternativa al origen simbiogentico de este primer paso, la hiptesis de que ste se hubiese producido mediante invaginaciones, propuesta que no contradice el paradigma neodarviniano y que, an hoy, se considera plausible por amplios sectores del mundo acadmico. Recurrentemente se han propuesto diferentes hiptesis, tambin simbiogneticas, en las que el propio ncleo sera resultado de la incorporacin de otro simbionte, como en el caso de las mitocondrias y los cloroplastos.Pgin a 21


A Margulis le ha costado ms de 30 aos hacer valer su teora hasta lograr demostrar la incorporacin de tres de los cuatro simbiontes, o si se quiere, dos de los tres pasos propuestos (la incorporacin de las espiroquetas no se considera probada). El mundo acadmico se vio forzado a aceptar la parte de la teora de Margulis que hoy se ensea en todos los libros de texto: que las mitocondrias y los cloroplastos provienen, por simbiosis, de antiguas bacterias de vida libre. La idea convencional, sin embargo, persiste an gracias a que la teora de Margulis se suele presentar en una versin edulcorada que no capta el fondo de la cuestin. Afortunadamente, gracias a la genial biloga estadounidense Lynn Margulis, hoy tenemos la solucin a este desconcertante enigma: una explicacin cientfica mucho ms sensata, lcida y creativa que la que se ha empeado en sostener la ortodoxia neodarwinista durante los ltimos 35 aos, pese a tener la solucin, publicada por Margulis en 1967, literalmente delante de sus narices. La ortodoxia se ha resistido con uas y dientes a aceptar la teora de Margulis por el sencillo hecho de que no encaja con sus prejuicios darwinistas. Pero si usted logra liberarse de ese lastre irracional y anticientfico, ver inmediatamente que la idea de Margulis no slo es la correcta, sino que est dotada de un luminoso poder explicativo. El modelo de Margulis sobre el origen de la clula eucariota no es gradual, pero no le hace ninguna falta para ser factible. Implica un suceso brusco y altamente creativo, pero tambin enteramente materialista, ciego y mecnico. Javier Sampedro, Deconstruyendo a Darwin. Margulis siempre ha opinado que el primer paso, la incorporacin de la espiroqueta, es el que ms dificultades encuentra para su demostracin. Lynn Margulis ha anunciado que, en los prximos meses (a principios del ao 2010), publicar un artculo cientfico en Biological Bulletin con sus ltimos descubrimentos sobre los cirios de las clulas eucariotas que probaran su orgen simbiotico y el origen de la mitosis: Existen formas intermedias en las que no se puede ver si son cilios o espiroquetas (bacterias helicoidales). Ahora hemos obtenido cada paso, y eso es noticia. Ahora tenemos cada paso y no hay eslabones perdidos en este tipo de simbiognesis en la formacin de cilios. Formamos relaciones con las espiroquetas pero cada paso est analizado. Para comprender este esquema hay que elegir cada elemento y ponerlo en orden porque en la naturaleza este orden no existe. Empezamos con un esquema terico y en la vida tenemos ya exactamente lo que hemos predicho y todo va en la misma direccin.

Organismos eucariontesLos organismos eucariontes forman el dominio Eukarya que incluye a los organismos ms conocidos, repartidos en cuatro reinos: Animalia (animales), Plantae (plantas), Fungi y Protista Incluyen a la gran mayora de los organismos extintos morfolgicamente reconocibles que estudian los paleontlogos. Los ejemplos de la disparidad eucaritica van desde un dinoflagelado (un protista unicelular fotosintetizador), un rbol como la sequoia,Pgin a 22


un calamar, o un racimo de setas (rganos reproductivos de hongos), cada uno con clulas distintas y, en el caso de los pluricelulares, a menudo muy variadas. Clulas animales

Estructura de una clula animal tpica: 1. Nuclolo 2. Ncleo 3. Ribosoma 4. Vescula 5. Retculo endoplasmtico rugoso 6. Aparato de Golgi 7. Citoesqueleto (microtbulos) 8. Retculo endoplasmtico liso 9. Mitocondria 10. Peroxisoma 11. Citoplasma 12. Lisosoma 13. Centriolo. Las clulas animales componen los tejidos de los animales y se distinguen de las clulas vegetales en que carecen de paredes celulares y de cloroplastos y poseen centrolos y vacuolas ms pequeas y, generalmente, ms abundantes. Debido a la carencia de pared celular rgida, las clulas animales pueden adoptar variedad de formas e incluso pueden fagocitar otras estructuras.

Clulas vegetales

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Estructura de una clula vegetal tpica: 1. Ncleo 2. Nuclolo 3. Membrana nuclear 4. Retculo endoplasmtico rugoso 5. Leucoplasto 6. Citoplasma 7. Dictiosoma / Aparato de Golgi 8. Pared celular, 9. Peroxisoma 10. Membrana plasmtica 11. Mitocondria 12. Vacuola central 13. Cloroplasto 14. Plasmodesmos 15. Retculo endoplasmtico liso 16. Citoesqueleto 17. Vescula 18. Ribosomas. Las caractersticas distintivas de las clulas de las plantas son:

Una vacuola central grande (delimitada por una membrana, el tonoplasto), que mantiene la forma de la clula y controla el movimiento de molculas entre citosol y savia. Una pared celular compuesta de celulosa y protenas, y en muchos casos, lignina, que es depositada por el protoplasto en el exterior de la membrana celular. Esto contrasta con las paredes celulares de los hongos, que estn hechas de quitina, y la de los procariontes, que estn hechas de peptidoglicano. Los plasmodesmos, poros de enlace en la pared celular que permiten que las clulas de las plantas se comuniquen con las clulas adyacentes. Esto es diferente a la red de hifas usada por los hongos.Pgin a 24


Los plastos, especialmente cloroplastos que contienen clorofila, el pigmento que da a la plantas su color verde y que permite que realicen la fotosntesis. Los grupos de plantas sin flagelos (incluidas conferas y plantas con flor) tambin carecen de los centriolos que estn presentes en las clulas animales. Estos tambin se pueden encontrar en los animales de todos los tipos es decir en un mamifero en una ave o en un reptil.

Clulas de los hongosLas clulas de los hongos, en su mayor parte, son similares a las clulas animales, con las excepciones siguientes:

Una pared celular hecha de quitina. Menor definicin entre clulas. Las clulas de los hongos superiores tienen separaciones porosas llamados septos que permiten el paso de citoplasma, orgnulos, y a veces, ncleos. Los hongos primitivos no tienen tales divisiones, y cada organismo es esencialmente una superclula gigante. Estos hongos se conocen como coenocticos. Solamente los hongos ms primitivos, Chytridiomycota, tienen flagelos.

Organelos Ribosoma: Los ribosomas, visibles al microscopio electrnico como

partculas esfricas, son complejos supramoleculares encargados de ensamblar protenas a partir de la informacin gentica que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero. Elaborados en el ncleo, desempean su funcin de sntesis de protenas en el citoplasma. Estn formados por ARN ribosmico y por diversos tipos de protenas. Estructuralmente, tienen dos subunidades. En las clulas, estos orgnulos aparecen en diferentes estados de disociacin. Cuando estn completos, pueden estar aislados o formando grupos (polisomas). Tambin pueden aparecer asociados al retculo endoplasmtico rugoso o a la envoltura nuclear. Retculo endoplasmtico: El retculo endoplasmtico es orgnulo vesicular interconectado que forma cisternas, tubos aplanados y sculos comunicados entre s. Intervienen en funciones relacionadas con la sntesis proteica, glicosilacin de protenas, metabolismo de lpidos y algunos esteroides, detoxificacin, as como el trfico de vesculas. En clulas especializadas, como las miofibrillas o clulas musculares, se diferencia en el retculo sarcoplsmico, orgnulo decisivo para que se produzca la contraccin muscular. Aparato de Golgi: El aparato de Golgi es un orgnulo formado por apilamientos de sculos denominados dictiosomas, si bien, como ente dinmico, stos pueden interpretarse como estructuras puntuales fruto de la coalescencia de vesculas. Recibe las vesculas del retculo endoplasmtico rugoso que han de seguir siendo procesadas. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilacin de protenas, seleccin, destinacin,Pgin a 25


glicosilacin de lpidos y la sntesis de polisacridos de la matriz extracelular. Posee tres compartimientos; uno proximal al retculo endoplasmtico, denominado compartimento cis, donde se produce la fosforilacin de las manosas de las enzimas que han de dirigirse al lisosoma; el compartimento intermedio, con abundantes manosidasas y N-acetil-glucosamina transferasas; y el compartimento o red trans, el ms distal, donde se transfieren residuos de galactosa y cido silico, y del que emergen las vesculas con los diversos destinos celulares. Lisosoma: Los lisosomas son orgnulos que albergan multitud de enzimas hidrolticas. De morfologa muy variable, no se ha demostrado su existencia en clulas vegetales. Una caracterstica que agrupa a todos los lisosomas es la posesin de hidrolasas cidas: proteasas, nucleasas, glucosidasas, lisozima, arilsulfatasas, lipasas, fosfolipasas y fosfatasas. Procede de la fusin de vesculas procedentes del aparato de Golgi, que, a su vez, se fusionan en un tipo de orgnulo denominado endosoma temprano, el cual, al acidificarse y ganar en enzimas hidrolticos, pasa a convertirse en el lisosoma funcional. Sus funciones abarcan desde la degradacin de macromolculas endgenas o procedentes de la fagocitosis a la intervencin en procesos de apoptosis. Vacuola vegetal: Las vacuolas vegetales, numerosas y pequeas en

clulas meristemticas y escasas y grandes en clulas diferenciadas, son orgnulos exclusivos de los representantes del mundo vegetal. Inmersas en el citosol, estn delimitadas por el tonoplasto, una membrana lipdica. Sus funciones son: facilitar el intercambio con el medio externo, mantener la turgencia celular, la digestin celular y la acumulacin de sustancias de reserva y subproductos del metabolismo. Inclusin citoplasmtica: Las inclusiones son acmulos nunca

delimitados por membrana de sustancias de diversa ndole, tanto en clulas vegetales como animales. Tpicamente se trata de sustancias de reserva que se conservan como acervo metablico: almidn, glucgeno, triglicridos, protenas... aunque tambin existen de pigmentos. Conversin energtica El metabolismo celular est basado en la transformacin de unas sustancias qumicas, denominadas metabolitos, en otras; dichas reacciones qumicas transcurren catalizadas mediante enzimas. Si bien buena parte del metabolismo sucede en el citosol, como la gluclisis, existen procesos especficos de orgnulos.

Mitocondria: Las mitocondrias son orgnulos de aspecto, nmero y tamao variable que intervienen en el ciclo de Krebs, fosforilacin oxidativa y en la cadena de transporte de electrones de la respiracin. Presentan una doble membrana, externa e interna, que dejan entre ellas un espacio perimitocondrial; la membrana interna, plegada en crestasPgin a 26


hacia el interior de la matriz mitocondrial, posee una gran superficie. En su interior posee generalmente una sola molcula de ADN, el genoma mitocondrial, tpicamente circular, as como ribosomas ms semejantes a los bacterianos que a los eucariotas. Segn la teora endosimbitica, se asume que la primera protomitocondria era un tipo de proteobacteria.

Cloroplasto: Los cloroplastos son los orgnulos celulares que en los organismos eucariotas fotosintticos se ocupan de la fotosntesis. Estn limitados por una envoltura formada por dos membranas concntricas y contienen vesculas, los tilacoides, donde se encuentran organizados los pigmentos y dems molculas implicadas en la conversin de la energa luminosa en energa qumica. Adems de esta funcin, los plastidios intervienen en el metabolismo intermedio, produciendo energa y poder reductor, sintetizando bases pricas y pirimidnicas, algunos aminocidos y todos los cidos grasos. Adems, en su interior es comn la acumulacin de sustancias de reserva, como el almidn. Se considera que poseen analoga con las cianobacterias. Peroxisoma:Los peroxisomas son orgnulos muy comunes en forma de vesculas que contienen abundantes enzimas de tipo oxidasa y catalasa; de tan abundantes, es comn que cristalicen en su interior. Estas enzimas cumplen funciones de detoxificacin celular. Otras funciones de los peroxisomas son: las oxidaciones flavnicas generales, el catabolismo de las purinas, la beta-oxidacin de los cidos grasos, el ciclo del glioxilato, el metabolismo del cido gliclico y la detoxificacin en general. Se forman de vesculas procedentes del retculo endoplasmtico.

Citoesqueleto Las clulas poseen un andamiaje que permite el mantenimiento de su forma y estructura, pero ms an, ste es un sistema dinmico que interacta con el resto de componentes celulares generando un alto grado de orden interno. Dicho andamiaje est formado por una serie de protenas que se agrupan dando lugar a estructuras filamentosas que, mediante otras protenas, interactan entre ellas dando lugar a una especie de retculo. El mencionado andamiaje recibe el nombre de citoesqueleto, y sus elementos mayoritarios son: los microtbulos, los microfilamentos y los filamentos intermedios. Microfilamentos: Los microfilamentos o filamentos de actina estn formados por una protena globular, la actina, que puede polimerizar dando lugar a estructuras filiformes. Dicha actina se expresa en todas las clulas del cuerpo y especialmente en las musculares ya que est implicada en la contraccin muscular, por interaccin con la miosina. Adems, posee lugares de unin a ATP, lo que dota a sus filamentos de polaridad. Puede encontrarse en forma libre o polimerizarse en microfilamentos, que son esenciales para funciones celulares tan importantes como la movilidad y la contraccin de la clula durante la divisin celular.

Microtbulos: Los microtbulos son estructuras tubulares de 25 nm de dimetro exterior y unos 12 nm de dimetro interior, con longitudes que varan entre unos pocos nanmetros a micrmetros, que se originan en los centros organizadores de microtbulos y que se extienden a lo largoPgin a 27


de todo el citoplasma. Se hallan en las clulas eucariotas y estn formadas por la polimerizacin de un dmero de dos protenas globulares, la alfa y la beta tubulina. Las tubulinas poseen capacidad de unir GTP. Los microtbulos intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesculas de secrecin, movimiento de orgnulos, transporte intracelular de sustancias, as como en la divisin celular (mitosis y meiosis) y que, junto con los microfilamentos y los filamentos intermedios, forman el citoesqueleto. Adems, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos. Filamentos intermedios: Los filamentos intermedios son componentes del citoesqueleto. Formados por agrupaciones de protenas fibrosas, su nombre deriva de su dimetro, de 10 nm, menor que el de los microtbulos, de 24 nm, pero mayor que el de los microfilamentos, de 7 nm. Son ubicuos en las clulas animales, y no existen en plantas ni hongos. Forman un grupo heterogneo, clasificado en cinco familias: las queratinas, en clulas epiteliales; los neurofilamentos, en neuronas; los gliofilamentos, en clulas gliales; la desmina, en msculo liso y estriado; y la vimentina, en clulas derivadas del mesnquima. Centrolos: Los centrolos son una pareja de estructuras que forman parte del citoesqueleto de clulas animales. Semejantes a cilindros huecos, estn rodeados de un material proteico denso llamado material pericentriolar; todos ellos forman el centrosoma o centro organizador de microtbulos que permiten la polimerizacin de microtbulos de dmeros de tubulina que forman parte del citoesqueleto. Los centrolos se posicionan perpendicularmente entre s. Sus funciones son participar en la mitosis, durante la cual generan el huso acromtico, y en la citocinesis, as como, se postula, intervenir en la nucleacin de microtbulos. Cilios y flagelos: Se trata de especializaciones de la superficie celular con motilidad; con una estructura basada en agrupaciones de microtbulos, ambos se diferencian en la mayor longitud y menor nmero de los flagelos, y en la mayor variabilidad de la estructura molecular de estos ltimos.

Ciclo vitalEl ciclo celular es el proceso ordenado y repetitivo en el tiempo mediante el cual una clula madre crece y se divide en dos clulas hijas. Las clulas que no se estn dividiendo se encuentran en una fase conocida como G0, paralela al ciclo. La regulacin del ciclo celular es esencial para el correcto funcionamiento de las clulas sanas, est claramente estructurado en fases El estado de no divisin o interfase. La clula realiza sus funciones especficas y,

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si est destinada a avanzar a la divisin celular, comienza por realizar la duplicacin de su ADN. El estado de divisin, llamado fase M, situacin que comprende la mitosis y citocinesis. En algunas clulas la citocinesis no se produce, obtenindose como resultado de la divisin una masa celular plurinucleada denominada plasmodio. A diferencia de lo que sucede en la mitosis, donde la dotacin gentica se mantiene, existe una variante de la divisin celular, propia de las clulas de la lnea germinal, denominada meiosis. En ella, se reduce la dotacin gentica diploide, comn a todas las clulas somticas del organismo, a una haploide, esto es, con una sola copia del genoma. De este modo, la fusin, durante la fecundacin, de dos gametos haploides procedentes de dos parentales distintos da como resultado un zigoto, un nuevo individuo, diploide, equivalente en dotacin gentica a sus padres. La interfase consta de tres estadios claramente definidos. Fase G1: es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular con sntesis de protenas y de ARN. Es el perodo que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la sntesis de ADN. En l la clula dobla su tamao y masa debido a la continua sntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresin de los genes que codifican las protenas responsables de su fenotipo particular. Fase S: es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la replicacin o sntesis del ADN. Como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromtidas idnticas. Con la duplicacin del ADN, el ncleo contiene el doble de protenas nucleares y de ADN que al principio. Fase G2: es la segunda fase de crecimiento del ciclo celular en la que contina la sntesis de protenas y ARN. Al final de este perodo se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la divisin celular. Termina cuando los cromosomas empiezan a condensarse al inicio de la mitosis. La fase M es la fase de la divisin celular en la cual una clula progenitora se divide en dos clulas hijas hijas idnticas entre s y a la madre. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase, anafase, telofase; y la citocinesis, que se inicia ya en la telofase mittica. La incorrecta regulacin del ciclo celular puede conducir a la aparicin de clulas precancergenas que, si no son inducidas al suicidio mediante apoptosis, puede dar lugar a la aparicin de cncer. Los fallos conducentes a dicha desregulacin estn relacionados con la gentica celular: lo ms comn son las alteraciones en oncogenes, genes supresores de tumores y genes de reparacin del ADN.

OrigenLa aparicin de la vida, y, por ello, de la clula, probablemente se inici gracias a la transformacin de molculas inorgnicas en orgnicas bajo unas condiciones ambientales adecuadas, producindose ms adelante laPgin a 29


interaccin de estas biomolculas generando entes de mayor complejidad. El experimento de Miller y Urey, realizado en 1953, demostr que una mezcla de compuestos orgnicos sencillos puede transformarse en algunos aminocidos, glcidos y lpidos (componentes todos ellos de la materia viva) bajo unas condiciones ambientales que simulan las presentes hipotticamente en la Tierra primigenia (en torno al en Arcaico). Se postula que dichos componentes orgnicos se agruparon generando estructuras complejas, los coacervados de Oparin, an acelulares que, en cuanto alcanzaron la capacidad de autoorganizarse y perpetuarse, dieron lugar a un tipo de clula primitiva, el progenote de Carl Woese, antecesor de los tipos celulares actuales. Una vez se diversific este grupo celular, dando lugar a las variantes procariotas, arqueas y bacterias, pudieron aparecer nuevos tipos de clulas, ms complejos, por endosimbiosis, esto es, captacin permanente de unos tipos celulares en otros sin una prdida total de autonoma de aquellos. De este modo, algunos autores describen un modelo en el cual la primera clula eucariota surgi por introduccin de una arquea en el interior de una bacteria, dando lugar esta primera a un primitivo ncleo celular. No obstante, la imposibilidad de que una bacteria pueda efectuar una fagocitosis y, por ello, captar a otro tipo de clula, dio lugar a otra hiptesis, que sugiere que fue una clula denominada cronocito la que fagocit a una bacteria y a una arquea, dando lugar al primer organismo eucariota. De este modo, y mediante un anlisis de secuencias a nivel genmico de organismos modelo eucariotas, se ha conseguido describir a este cronocito original como un organismo con citoesqueleto y membrana plasmtica, lo cual sustenta su capacidad fagoctica, y cuyo material gentico era el ARN, lo que puede explicar, si la arquea fagocitada lo posea en el ADN, la separacin espacial en los eucariotas actuales entre la transcripcin (nuclear), y la traduccin (citoplasmtica). Una dificultad adicional es el hecho de que no se han encontrado organismos eucariotas primitivamente amitocondriados como exige la hiptesis endosimbionte. Adems, el equipo de Mara Rivera, de la Universidad de California, comparando genomas completos de todos los dominios de la vida ha encontrado evidencias de que los eucariotas contienen dos genomas diferentes, uno ms semejante a bacterias y otro a arqueas, apuntando en este ltimo caso semejanzas a los metangenos, en particular en el caso de las histonas. Esto llev a Bill Martin y Mikls Mller a plantear la hiptesis de que la clula eucariota surgiera no por endosimbiosis, sino por fusin quimrica y acoplamiento metablico de un metangeno y una -proteobacteria simbiontes a travs del hidrgeno (hiptesis del hidrgeno). Esta hiptesis atrae hoy en da posiciones muy encotradas, con detractores como Christian de Duve. Harold Morowitz, un fsico de la Universidad Yale, ha calculado que las probabilidades de obtener la bacteria viva ms sencilla mediante cambios al azar es de 1 sobre 1 seguido por 100.000.000.000 de ceros. Este nmero es tan grande dijo Robert Shapiro que para escribirlo en forma convencional necesitaramos varios centenares de miles de libros en blanco. Presenta la acusacin de que los cientficos que han abrazado la evolucin qumica de la vida pasan por alto la evidencia aumentante y han optado por aceptarla como verdad que no puede ser cuestionada, consagrndola as como mitologa.

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Desarrollo embrionario:Desarrollo embrionario.Los aspectos embriolgicos que vamos a ver, se refieren a animales de reproduccin sexual, o sea que comienzan su desarrollo a partir de una sola clula (normalmente 2n) llamada cigoto o huevo, procedente de dos gametos, que pueden ser iguales (isogametos) o con mucha ms frecuencia diferentes (anisogametos), llamados vulo () y espermatozoide (). El citoplasma del cigoto presenta toda la cantidad de sustancia alimenticia que el vulo haya podido aportar, pues el espermatozoide slo aporta material gentico. A la sustancia alimenticia se le llama vitelo y la cantidad del mismo est muy relacionada con el tipo de desarrollo. As si existe poco vitelo, el desarrollo ser muy rpido o debe existir un aporte externo de sustancia nutritiva. El inicio del desarrollo ofrece aspectos semejantes en todas las clases animales. Despus de la fecundacin, el huevo se divide numerosas veces (segmentacin), alcanzando entonces el estadio de blstula. La blstula es el origen de una fase ms avanzada, la gastrulacin, durante la cual las hojas embrionarias se disponen adecuadamente, lo que corresponde ya el estadio de gstrula. Despus de la gastrulacin, los rganos se esbozan y el desarrollo inicia su especializacin (organognesis). Segmentacin. El cigoto formado en la fecundacin, se divide dando dos clulas hijas o blastmeros, luego cada uno de stos se segmentan segn un plano perpendicular al primer plano de divisin, quedando un estadio de 4 blastmeros. Continua el proceso de segmentacin con sucesivas divisiones y cuando se llega a un nmero determinado de blastmeros que depende de la especie y generalmente no ms de 128, queda una estructura que recuerda el aspecto de una mora o mrula, sin que se haya producido aumento de tamao. En teora la mrula en corte se vera como una serie de blastmeros, en este caso de igual tamao, que confluyen en la parte central, presentando dos polos, uno externo en contacto con el medio ambiente y otro interno, en contacto con las otras clulas. Cuando se ha formado la mrula se produce un aumento de tamao, adoptndose la forma de una pelota. Los blastmeros han emigrado hacia la periferia, quedando un hueco en el centro o blastocele, lleno de lquido o lquido blastoclico producido por los mismos blastmeros a travs de entrada de lquido externo. El blastocele o cavidad primaria nunca est en contacto con el exterior. A esta fase se le llama blstula. Hasta la fase de blstula no ha habido necesidad de aporte nutritivo externo. As si el cigoto es de poco vitelo habr necesidad por ejemplo de aporte materno. Si el huevo es de mucho vitelo el proceso ser diferente. Gastrulacin. Supondremos que nuestro cigoto es de poco vitelo y existe suficiente aporte nutritivo.Pgin a 31


La gastrulacin es el conjunto de procesos morfogenticos que conducen a la formacin de las capas fundamentales de los metazoos. La actividad mittica, muy intensa a lo largo de la segmentacin, disminuye aun sin cesar nunca por completo. Los blastmeros, o agrupaciones de ellos, emprenden migraciones considerables de las que se origina la segregacin celular en dos tipos, uno de los cuales cubrir al otro. La capa externa o ectoblasto (ectodermo), cubre la capa interna o endoblasto (endodermo). Pero la gstrula no es germen diblstico ms que en los porferos y celenterados (cnidarios y ctenforos), en todos los dems metazoos, una capa media o mesoblasto (mesodermo) queda intercalada entre las dos capas antes mencionadas. As, en la blstula una parte de los blastmeros comienza a invaginarse, formndose el blastoporo. El lugar donde se produce esto, est regulado genticamente. La invaginacin progresa, e invade todo el territorio del blastocele que se va viendo reducido proporcionalmente al aumento del arqunteron o nueva cavidad que se va formando, que tiene la particularidad de estar en contacto con el exterior a travs del blastoporo. Se ha formado una gstrula a travs del proceso de gastrulacin. Se han formado dos capas de blastmeros, una en contacto con el exterior o ectodermo y otra en contacto con el arqunteron o endodermo y entre las dos el blastocele con el lquido blastoclico. Como se ha comentado antes, algunos animales, porferos y celentreos, mantienen esta etapa, siendo animales diblsticos (con dos hojas blastodrmicas). Por ejemplo los plipos tienen dos capas y se pueden asemejar a una gstrula invertida, siendo la mesoglea equivalente al blastocele y la cavidad interna e contacto con el exterior equivalente al arqunteron, no as el gastroporo con el blastoporo, pues tienen orgenes embrionarios diferentes. Estos animales son representantes de un nivel celular muy sencillo que no han formado rganos sino algo parecido a tejidos. Para que se hayan formado rganos se ha tenido que desarrollar una tercera hoja blastodrmica, aunque de tal forma que no se aumente demasiado el volumen, siguiendo la lnea anteriormente descrita. En la gstrula diblstica, clulas del endodermo se invaginan formando unas bolsas que se van ampliando hasta la consecucin de una tercera hoja blastodrmica o mesodermo, incluida entre el endodermo y el ectodermo. Con dos capas, una somatopleura cercana al ectodermo y otra esplacnopleura cercana al endodermo. El mesodermo delimita junto con el mediastino (que dar lugar al mesenterio) una cavidad o celoma. Los animales con tres hojas blastodrmicas se denominan triblsticos, tanto acelomados, pseudocelomados como eucelomados. La formacin del mesodermo, anteriormente descrita, se denomina enterocelia. Tipos de huevos. Las caractersticas del huevo o cigoto, dependen del vulo, puesto que el espermatozoide aporta slo informacin gentica bsica. Los huevos, en relacin con la cantidad y distribucin de vitelo pueden clasificarse del modo siguiente: a.Pgin a 32

Antologa de la clula, tejido y rganos, aparatos, sistemas Junio de 2011 b. Oligolecitos: con muy poca cantidad de vitelo homogneamente

distribuido. De pequeo tamao y ncleo central. La segmentacin ser total igual en el genero Synapta y desigual en la gran mayora. Si la cantidad de vitelo es nfima se habla de huevos alecitos. Se observa por ejemplo en anfioxo, erizo de mar, estrella de mar y mamferos. con mayor cantidad de vitelo con tendencia a concentrarse en el polo vegetativo. Ncleo desplazado hacia el polo animal. Con segmentacin total desigual. Por ejemplo huevos de anfibios. Ncleo desplazado hacia el polo animal. Con segmentacin parcial. Se observa en por ejemplo aves, reptiles y elasmobranquios. segmentacin parcial. Huevos de insectos.

c. Heterolecitos:

d. Telolecitos: con gran cantidad de vitelo dispuesto en el polo vegetativo,

e. Centrolecitos: vitelo y ncleo centrales. El citoplasma en la periferia. Con

Segmentacin del huevo y sus tipos. Existen dos tipos principales de segmentacin: Segmentacin total. Afecta a la totalidad del huevo. La encontramos en los huevos oligolecitos y heterolecitos. Tambin llamada segmentacin holoblstica. Segn distintos criterios podemos establecer las siguientes clasificaciones: Segn la dimensin de los blastmeros: a.b. Igual: cuando todos los blastmeros son de igual tamao. c. Desigual: las dos primeras divisiones dan lugar a blastmeros iguales,

pero a partir de la tercera segmentacin se da lugar a blastmeros pequeos o micrmeros, que se localizan en el polo animal, y a blastmeros grandes o macrmeros en el polo vegetativo. Segn la disposicin de los blastmeros: a.b. Radial: los blastmeros se distribuyen segn meridianos y paralelos. Un

blastmero dado se hallar por debajo del blastmero superior y por encima del inferior. La segmentacin radial es indeterminada, en el sentido de que no hay ninguna relacin concreta entre la posicin de cualquiera de los "blastmeros precoces" y el tejido que de modo especfico vayan a formar en el embrin. Esta segmentacin se encuentra entre los deuterstomos, los cordados y algunos filos menores. sino oblicuos con relacin al eje del huevo. Los blastmeros hijos se disponen sobre los surcos que hay entre los blastmeros padres. Para ir del polo animal al vegetal, es preciso describir una espiral cuyo eje es el del huevo. La segmentacin espiral es determinada, debido a que el destino de cada blastmero resulta fijado tan pronto como comienza la segmentacin. Todos los blastmeros deben estar presentes para formar el embrin completo, y si uno es separado de los dems habr unPgin a 33

c. Espiral: los husos de segmentacin no son ni horizontales ni verticales,


desarrollo embrionario anormal. Con pocas excepciones, este tipo de segmentacin aparece en los platemintos, moluscos, anlidos, artrpodos y muchos filos menores.d. Bisimtrica o birradial: se encuentra en los celentreos ctenforos. Los

dos primeros planos de segmentacin, que son meridianos. Constituyen los dos planos de simetra del embrin. Si quitramos uno de los blastmeros, no se desarrolla parte importante del animal. corresponde al plano de simetra bilateral del embrin. El huevo en vas de desarrollo aparece siempre bajo el aspecto de dos mitades simtricas, cada blastmero de un lado se corresponde a un blastmero simtrico del lado opuesto.

e. Bilateral: se halla en ascidias. El primer plano de segmentacin

Estos diferentes tipos de segmentacin total no son excluyentes entre s, sino que se pueden mezclar, quedando: a.b. Total radial igual: slo se conoce en el gnero Synapta, equinodermo

holotrido cuyos huevos son oligolecitos.

En el polo animal, que dar lugar a la estructura del organismo, se encuentran los micrmeros, y en el polo vegetativo los macrmeros que se encargarn de nutrir al resto de la formacin. Segn la regla de Balfour: "Una clula se multiplica tanto ms rpidamente cuanto menos vitelo tenga", los macrmeros se dividirn ms lentamente que los micrmeros.c. Total radial desigual: caso general en la mayora de los huevos

oligolecitos y para todos los heterolecitos. Ejemplo tpico es la segmentacin del huevo de rana.d. Total espiral igual: no se ha observado nunca en la realidad. e. Total espiral desigual: se halla en numerosos invertebrados como

moluscos. Anlidos y artrpodos. La primero segmentacin es meridiana, y conduce a la formacin de los dos primeros blastmeros, llamados AB y CD. La segunda segmentacin, en un plano igualmente meridiano y perpendicular al primero, da los cuatro blastmeros A, B, C y D, origen de los cuatro cuadrantes del embrin. Despus de la tercera segmentacin se aslan del polo animas cuatro micrmeros que se intercalan seguidamente entre los cuatro macrmeros del polo vegetativo. Estos cuatro micrmeros constituyen el primer cuarteto 1a, 1b, 1c y 1d. Los cuatro macrmeros se designarn por 1A, 1B, 1C y 1D. Despus de la cuarta segmentacin, los macrmeros originarn un segundo cuarteto de micrmeros: 2a, 2b, 2c y 2d. Los macrmeros se convierten en 2A, 2B, 2C y 2D. Pero mientras que el segundo cuarteto se separa, el primero se divide y produce dos grupos de cuatro micrmeros: un grupo inferior en el polo animal (1a1, 1b1, 1c1 y 1d1) y un grupo intercalado por debajo (1a2, 1b2, 1c2 y 1d2). Este proceso y numeracin celular continua hasta la sexta segmentacin que conduce a la blstula de 64 blastmeros. Los macrmeros dan un cuarto y ltimo cuarteto: 4a, 4b, 4c y 4d, tornndose en 4A, 4B, 4C y 4D. Los tres primeros cuartetos se dividen al unsono y su nomenclatura sigue las reglas precedentes. La notacin del linaje celular se interrumpe aqu, y alPgin a 34


tiempo, la segmentacin de torna asncrona, en especial en lo que se refiere al blastmero D, que es siempre el ms voluminoso. Cada divisin se hace en un sentido diferente. La nomenclatura del blastmero D hasta la sexta segmentacin sera: Segmentacin parcial. La segmentacin no incluye el polo vegetativo del huevo y la mayor parte del vitelo permanecer insegmentado. La encontramos en los huevos telolecitos y centrolecitos. Tambin llamada segmentacin meroblstica. Existen dos tipos de segmentacin parcial: a. El huevo alecito de los mamferos, por perder el vitelo secundariamente, inicia su segmentacin al modo holoblstico y la prosigue enseguida al modo meroblstico.b. Segmentacin parcial discoidal: tpica de los huevos telolecitos. La

segmentacin de hecho no afecta ms que a un disco de citoplasma prximo al polo animal. El ncleo se escinde en dos y prcticamente antes de que se formen las nuevas membranas ya se estn dividiendo los nuevos ncleos, as el huevo nunca se segmenta del todo, careciendo de divisin el polo vegetativo. Se forma seguidamente un disco o casquete de blastmeros, el blastodermo o blastodisco, a partir del cual se formar el embrin que reposa sobre la masa vitelina. centrolecitos de los insectos. Al principio el ncleo central se divide numerosas veces sin aparecer lmites celulares definidos en la masa vitelina. Luego, los ncleos alcanzan el citoplasma perifrico, y se disponen formando una capa sincitial. Finalmente surgen los lmites que delimitan un blastodermo perifrico alrededor del vitelo central no segmentado. Cabe sealar adems que uno o varios ncleos emigran a uno de los polos en donde sern el origen de las clulas germinales.

c. Segmentacin parcial perifrica o superficial: tpica de los huevos

La blstula.Durante las primera fases de la segmentacin, los blastmeros permanecen unidos dando al huevo un aspecto parecido al de una mora, es el estadio de mrula. Pero muy pronto, los blastmeros tienden a colocarse alrededor de una cavidad central o blastocele, quedando el estadio de blstula. 5.- Formacin y tipos de blstula. Los diferentes tipos de segmentacin de cada uno de los tipos de huevos condicionan tambin diferentes tipos de blstula. Aunque existen muchos tipos intermedios, los principales son: a.b. Celuloblstula regular: es el resultado de la segmentacin total igual. Es

una blstula esfrica con todos los blastmeros prcticamente iguales.c. Celuloblstula irregular: es el caso de la segmentacin total desigual. Es

una blstula esfrica, con el blastocele ocupando una posicinPgin a 35


excntrica y blastmeros de diferente tamao, siendo el nmero de micrmeros mayor que el de macrmeros.d. Esteuroblstula: es un caso extremo de segmentacin total desigual,

donde el blastocele es virtual al estar colmado por los voluminosos macrmeros del polo vegetativo. Su ejemplo tpico se encuentra en el anlido marino Nereis. telolecitos. El polo animal del huevo forma un casquete de blastmeros que segregan lquido formando una cmara equivalente al blastocele, todo ello cubriendo el vitelo no segmentado.

e. Discoblstula: en la segmentacin parcial discoidal de los huevos

f. Periblstula: resultado de la segmentacin parcial perifrica de los

huevos centrolecitos. En ella el blastocele es virtual, rodeando los blastmeros el vitelo.

La gastrulacin y sus tipos.La gastrulacin es el conjunto de procesos morfogenticos que conducen a la formacin de las capas fundamentales de los metazoos. La gastrulacin puede verificarse segn cuatro modalidades distintas, pudiendo ser varias de ellas simultneas entre s: a.b. Embolia: es el caso ms sencillo y ya se ha descrito en la pgina 7. Slo

es posible en celuloblstulas.

c. Epibolia: en el caso de que el blastocele sea virtual, como en las

esteuroblstulas, los micrmeros del polo animal se multiplican activamente y terminan por rodear a los macrmeros del polo vegetativo, quedando stos en posicin interna. El blastoporo queda constituido por el contorno circular libre de la cpula ectodrmica. Sern los propios macrmeros quienes delimitarn el arqunteron constituyndose en el endodermo. Los dos casos anteriores, embolia y epibolia, estn asociados en los anfibios.d. Deslaminacin: gastrulacin propia de algunos celentreos. Por mitosis

las clulas de la celuloblstula se separan en dos capas. Los husos mitticos son radiales y los planos de segmentacin se producen paralelamente a la superficie del huevo. La blstula monoestratificada se transforma en un germen con doble capa celular, formndose un ectodermo y un endodermo. Este ltimo rodea al arqunteron que queda como un resto del blastocele. No hay blastoporo. Se debe abrir una abertura, pero secundariamente, que no es comparable con el blastoporo. En los animales con este arqunteron, resto de cavidad primaria, se segregar una sustancia gelatinosa entre el endodermo y el ectodermo, que formar una estructura llamada mesoglea, llena de clulas que pueden transitar por ella (cnidarios). blstula emigran activamente hacia el blastocele al nivel de un blastoporo, quedan libres y posteriormente se estructuran en el interior, formando una capa compacta o endodermo bajo el ectodermo.Pgin a 36

e. Inmigracin: se observa en vertebrados superiores. Clulas de la


Formacin del mesodermo.El mesodermo es la tercera capa blastodrmica que queda entre el ectodermo y el endodermo, organizndose esta estructura en los animales triblsticos. En ellos distinguiremos tres tipos, dependiendo de si poseen o no celoma: a.b. Acelomados: aquellos que no poseen celoma. El mesodermo en un

momento determinado de la gstrula, se forma por proliferacin de clulas endodrmicas y en su mayora ectodrmicas, constituyndose una masa celular o parnquima y no celoma. Los platelmintos por ejemplo son acelomados.c. Pseudocelomados: poseen falso celoma. El mesodermo se forma a

partir del endodermo, constituyndose en masas celulares que dejan cavidades, llamadas pseudocelomticas, limitadas por el endodermo y el mesodermo. Tienen funciones similares a las del celoma. Por ejemplo en rotferos y nemtodos. por tanto del celoma, se produce de dos formas:

d. Eucelomados: con verdadero celoma. La formacin del mesodermo y

Enterocelia: se da en equinodermos y cordados. Ya se ha descrito en la pgina 8. Esquizocelia: en la gstrula, clulas endodrmicas se dividen y forman un conjunto de clulas que nunca han estado en contacto con el arqunteron, llamadas teloblastos. En una fase siguiente y como resultado de la proliferacin de los teloblastos, se forman cordones teloblsticos que originarn una esplacnopleura, una somatopleura, el mediastino y el celoma. Esta modalidad la presentan moluscos, anlidos y artrpodos.

La cavidad celomtica.El celoma es un espacio que permite que el mesodermo comience a formar rganos. Por tanto el tener celoma es ventajoso. Adems cuanto ms complejo es un animal menor ser el celoma. Entre sus funciones estn: a. Espacio para formar rganos.b. Esqueleto hdrico. Cuando est lleno de lquido se le llama hidrocele,

como por ejemplo en la lombriz de tierra.c. A veces es lo suficientemente grande, como por ejemplo en larvas, para

que el lquido celomtica transporte sustancias nutritivas, productos de desecho y/o clulas sexuales, comportndose as como trofocele, nefrocele y/o gonocele respectivamente. Este tema est confeccionado con apuntes de clase de la Facultad de Ciencias Seccin Biolgicas de la Universidad de Mlaga.

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TejidosPgin a 38


Fotografa de tejido nervioso obtenida a partir de una imagen de microscopa ptica (tincin con hematoxilina-eosina). En biologa, los tejidos son aquellos materiales constituidos por un conjunto organizado de clulas, con sus respectivos organoides iguales o de unos pocos tipos de diferencias entre clulas diferenciadas de un modo determinado, ordenadas regularmente, con un comportamiento fisiolgico coordinado y un origen embrionario comn. Se llama histologa al estudio de estos tejidos orgnicos. Muchas palabras del lenguaje comn, como pulpa, carne o ternilla, designan materiales biolgicos en los que un tejido determinado es el constituyente nico o predominante; los ejemplos anteriores se corresponderan respectivamente con parnquima, tejido muscular o tejido cartilaginoso. Slo algunas estirpes han logrado desarrollar la pluricelularidad en el curso de la evolucin, y de stas en slo dos se reconoce unnimemente la existencia de tejidos, a saber, las plantas vasculares, y los animales (oPgin a 39


metazoos). En general se admite tambin que hay verdaderos tejidos en las algas pardas. Dentro de cada uno de estos grupos, los tejidos son esencialmente homlogos, pero son diferentes de un grupo a otro y su estudio y descripcin es independiente.

ConstitucinEn los animales estos componentes celulares estn dispuestos en una matriz, ms o menos extensa, de caractersticas particulares para cada tejido. Esta matriz es usualmente generada por las clulas que componen el tejido, por lo que se puede decir que los tejidos estn constituidos, fundamentalmente, por un componente celular y, en algunos casos, por un componente extracelular. Es uno de los niveles de organizacin biolgica, situado entre el nivel celular y el nivel orgnico. Un tejido puede estar constituido por clulas de una sola clase, todas iguales, o por varios tipos de clulas dispuestas ordenadamente. La parte de la biologa encargada del estudio de los tejidos orgnicos es la histologa. Si se profundiza en los detalles, existe ms de una centena de tejidos diferentes en los animales y algunas decenas en los vegetales, pero la inmensa mayora son slo variedades de unos pocos tipos fundamentales. La estructura ntima de los tejidos escapa a simple vista, por lo cual se usa el microscopio para visualizarla.

Tejidos animalesExisten cuatro tejidos animales fundamentales: epitelial, conectivo, muscular y nervioso. Estos tejidos, segn su origen embriolgico, se pueden clasificar en dos grandes grupos: Tejidos muy especializados

Tejido muscular

Tejido muscular liso Tejido muscular estriado o esqueltico Tejido muscular cardaco Neuronas Neurogla

Tejido nervioso

Tejidos poco especializados

Tejido epitelial

Epitelio de revestimiento Epitelio glandular Tejido adiposo Tejido cartilaginoso Tejido seoPgin a 40

Tejido conjuntivo


Tejido hematopoytico Tejido sanguneo

Tejido muscular

El tejido muscular, es un tejido que est formado por las fibras musculares o miocitos. Compone aproximadamente entre el 40% y 45% de la masa de los seres humanos y est especializado en la contraccin lo que permite que se muevan los seres vivos (Reino Animal). Como las clulas musculares estn altamente especializadas, sus orgnulos necesitan nombres diferentes. La clula muscular en general se conoce como fibra muscular; el citoplasma como sarcoplasma; el retculo endoplsmico liso, retculo sarcoplsmico liso ; y en ocasiones las mitocondrias, sarcosomas. A la unidad anatmica y funcional se la denomina sarcmero. Debido a que las clulas musculares son mucho ms anchas que largas, a menudo se llaman fibras musculares; pero por esto no deben ser confundidas con la sustancia intercelular forme, es decir las fibras colgenas, reticulares y elsticas; pues estas ltimas no estn vivas, como la clula muscular. Los tres tipos de msculo derivan del mesodermo. El msculo cardaco tiene su origen en el mesodermo esplcnico, la mayor parte del msculo liso en los mesodermos esplcnico y somtico y casi todos los msculos esquelticos en el mesodermo somtico. El tejido muscular consta de tres elementos bsicos: 1. Las fibras musculares, que suelen disponerse en haces o fascculos. 2. Una abundante red capilar.3. Tejido conectivo fibroso de sostn con fibroblastos y fibras colgenas y

elsticas. ste acta como sistema de amarre y acopla la traccin de lasPgin a 41


clulas musculares para que puedan actuar en conjunto. Adems conduce los vasos sanguneos y la inervacin propia de las fibras musculares.

Tipos de tejido muscularMsculo esqueltico.Hay tres tipos de tejidos musculares clasificados con base en factores estructurales y funcionales. En el aspecto funcional, el msculo puede estar bajo control de la mente (msculo voluntario) o no estarlo (msculo involuntario). En lo estructural, puede mostrar bandas transversales regulares a todo lo largo de las fibras (msculo estriado) o no presentarlas (msculo liso o no estriado). Con base a esto los tres tipos de msculo son:

Msculo estriado voluntario o esqueltico: Insertado en cartlagos o aponeurosis, que constituye la porcin serosa de los miembros y las paredes del cuerpo. Est compuesto por clulas "multinucleadas" largas (hasta 30cm) y cilndricas que se contraen para facilitar el movimiento del cuerpo y de sus partes.

Musculo liso.

Msculo Cardaco: Se forma en las paredes del corazn y se encuentra en las paredes de los vasos sanguneos principales del cuerpo. Deriva de una masa estrictamente definida del mesenquima esplcnico, el manto mioepicardico, cuyas clulas surgen del epicardio y del miocardio. Las clulas de este tejido poseen ncleos nicos y centrales aunque algunas clulas pueden contener hasta dos ncleos, tambin forman uniones terminales altamente especializadas denominadas discos intercalados que facilitan la conduccin del impulso nervioso. Msculo liso involuntario: Se encuentra en las paredes de las vsceras huecas y en la mayor parte de los vasos sanguneos. Sus clulas son fusiformes y no presentan estriaciones, ni un sistema de tbulos T. Son clulas mononucleadas con el ncleo en posicin central.

Funcin del tejido MuscularSu funcin principal es el movimiento que puede ser de tres tipos:

1. Movimiento de todas las estructuras internas: est formado por tejido muscular liso y se va a encontrar con vasos, paredes viscerales y glndulas.Pgin a 42

Antologa de

antología de la célula

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