1. La célula, unidad estructural de los seres vivos

La célula es la unidad anatómica y funcional de todos los seres vivos. Posee todas las estructuras necesarias para llevar a cabo las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.

Todas las células presentan membrana, citoplasma y material genético (ADN).

El estudio de las células puso de manifiesto la existencia de dos tipos de organización celular:

La organización procariota, característica de bacterias y arqueobacterias. Se trata de una célula muy simple que carece de núcleo diferenciado y de orgánulos membranosos.
La organización eucariota, propia de todos los demás seres vivos, tanto unicelulares como pluricelulares. De mayor tamaño y mucho más compleja que la procariota, con numerosos orgánulos limitados por membranas. Destaca el núcleo, con una doble membrana que rodea el material genético.

1.1. La célula procariota

Las primeras células procariotas surgieron mucho antes que las eucariotas, hace unos 3600 millones de años. A pesar de su simplicidad, poseen todas las estructuras necesarias para mantenerse vivas y han logrado adaptarse a todo tipo de ambientes, llegando a constituir la forma de vida más abundante en el planeta en términos de biomasa.

Las células procariotas aparecen aisladas o formando colonias, pero nunca organismos pluricelulares.

Animación

1.2. La célula eucariota

La célula eucariota tiene una estructura mucho más compleja que la procariota, debido, fundamentalmente, al desarrollo de un sistema de membranas internas que delimitan compartimentos separados, cada uno de los cuales realiza diferentes funciones; el más destacado de estos compartimentos es el núcleo, que contiene el material genético.

La siguiente tabla recoge las principales diferencias estructurales entre células procariotas y eucariotas.

	Célula procariota	Célula eucariota
Envoltura nuclear	Ausente, ADN en el citoplasma	Presente, rodea el material genético
ADN	1 cromosoma circular	En numerosos fragmentos de mayor tamaño, asociado a proteínas (histonas)
Nucleolos	No	Sí
Ribosomas	70S	80S
Orgánulos membranosos	No	Sí, dividen el citoplasma en compartimentos
Pared celular	Generalmente con peptidoglicanos	En vegetales de celulosa y en hongos de quitina
Flagelos	Sí, pero con diferente estructura	Sí, con estructura 9+2
División celular	Ausencia de mitosis y meiosis	Con mitosis o meiosis

Existen dos modelos de células eucariotas: la célula eucariota animal y la célula eucariota vegetal.

Todas las células eucariotas poseen unas estructuras comunes:

El citosol constituye el medio acuoso en el que están sumergidos el resto de los componentes citoplasmáticos. En él, además, tienen lugar importantes procesos, como la glucólisis, las fermentaciones o la biosíntesis de ácidos grasos.

La célula vegetal, a diferencia de la animal, presenta una pared celular de celulosa, una gran vacuola, que ocupa la mayor parte del citoplasma, y cloroplastos, que realizan la fotosíntesis. Carece de centrosoma.

A. Estructuras y orgánulos de las células eucariotas

Orgánulos implicados en la producción de energía

Mitocondrias y cloroplastos tienen en común el hecho de ser los orgánulos energéticos de las células y ciertas similitudes que ponen de manifiesto su origen procariota.

Observa la figura adjunta y responde las siguientes cuestiones:

¿Qué tipo de célula representa la imagen? Argumenta tu respuesta.
Identifica el nombre del componente que señala cada número. Indica la función que realiza cada uno.
De los componentes indicados, di cuáles están presentes en todas las células de este tipo y cuáles pueden faltar. Razona tu respuesta.

El daño causado por la bacteria Streptococcus pneumoniae, que provoca neumonía, es mayor en las variedades con cápsula. Explica este hecho.
¿Qué estructuras tienen en común todas las células? ¿Con qué funciones se relacionan esas estructuras? Justifica tu respuesta.
Indica y justifica cuatro diferencias entre una célula eucariota y una procariota.
Observa las imágenes. Elabora una tabla en la que indiques: estructuras comunes a los dos modelos de célula eucariota, estructuras presentes solo en la célula animal y estructuras exclusivas de la célula vegetal. Justifica algunas de estas diferencias.

En el interior celular, se pueden encontrar los siguientes orgánulos: ribosomas, aparato de Golgi, retículo endoplasmático rugoso, lisosomas, cloroplastos y mitocondrias. Indica la función principal de cada uno de los orgánulos citados y en qué tipo de células podrías encontrarlos.
Indica a qué orgánulos corresponden a las imágenes A, B y C, obtenidas por técnicas de microscopía electrónica, y describe qué estructuras se aprecian en cada una de ellas.

¿Qué representa la figura D? ¿En qué tipo de células se encuentra? Indica el nombre y la función de las estructuras señaladas del 1 al 6.
Indica qué representa la imagen E y qué estructuras señalan los números del 1 al 4. Argumenta tus respuestas.
Supón que existe un antibiótico, llamado ribosomicina, que inhibe la síntesis de proteínas porque impide la actividad de los ribosomas 70S. Dado que las bacterias tienen este tipo de ribosomas, ¿se podría utilizar la ribosomicina para combatir infecciones bacterianas en los seres humanos? Razona tu respuesta.

Relaciona cada componente celular con la función que realiza:

Mitocondria
Membrana plasmática.
Lisosoma.
Vacuola.
Cloroplasto.
Complejo de Golgi.
Núcleo.
Cilios.
Ribosoma.

Almacenamiento de sustancias.
Modificación de proteínas (glicosilación).
Permeabilidad selectiva.
Respiración celular.
Replicación del ADN.
Síntesis de proteínas.
Motilidad celular.
Digestión intracelular.
Fotosíntesis.

La imagen F se ha obtenido con microscopía electrónica y posteriormente se ha coloreado.

¿A qué tipo de célula corresponde? Argumenta tu respuesta.
Indica qué estructuras señalan los números del 1 al 6.

En la célula eucariota, relaciona el retículo endoplasmático rugoso, el aparato de Golgi, las vesículas de secreción y los lisosomas. Explica la función que realiza cada uno de ellos.

Elabora una representación esquemática de la estructura de la membrana plasmática según el modelo de mosaico fluido. a) Indica el nombre de todos los componentes.b) Cita tres funciones de la membrana celular.
¿Qué ventaja evolutiva supondrá para la célula la compartimentación del citoplasma en diferentes espacios limitados por membranas?
¿Qué características de cloroplastos y mitocondrias apoyan la teoría endosimbiótica? Justifica tu respuesta.

Las células procariotas aparecen aisladas o formando colonias, pero nunca organismos pluricelulares. Fijate en la sorprendente imagen que muestra bacterias (en naranja) sobre la punta de un alfiler. Micrografía electrónica de barrido de color (SEM).
Relaciona cada una de las estructuras propuestas con su descripción.

Nucleoide
Ribosomas
Flagelos
Fimbrias y pili

Es la zona del citoplasma donde se encuentra el cromosoma bacteriano, único y circular. Además, las bacterias pueden presentar plásmidos, pequeñas moléculas circulares de ADN independientes del cromosoma.
Apéndices finos y cortos. Pueden estar ausentes.
70S, similares a los de mitocondrias y cloroplastos.
Apéndices filamentosos. Pueden estar ausentes, presentar uno o varios.

Dentro de las células eucariotas podemos diferenciar entre animal y vegetal. Ambas poseen núcleo y numerosos orgánulos, algunos de ellos membranoso. A continuación se exponen una serie de estructuras y orgánulos que debes relacionar con alguna de sus funciones principales.

Membrana plasmática
Pared celular vegetal
Citoesqueleto
Núcleo

Protege el ADN.
Da forma a la célula y aporta rigidez. Evita la lisis osmótica, puesto que las células vegetales almacenan sales en el citoplasma que provocan la entrada de agua.
Ejerce de barrera selectiva que separa la célula del medio y regula el intercambio de sustancias. Se dice que es semipermeable porque permite el paso de agua y determinadas sustancias.
Mantiene la forma de la célula, participa en la motilidad (ejemplo: formación de pseudópodos), en los movimientos intracelulares, en la ubicación de los orgánulos, en el desplazamiento de los cromosomas durante la división celular y en la formación de cilios y flagelos.

Rellena los espacios en blanco.

Los cloroplastos son orgánulos exclusivos de las células . De color verde, debido a la presencia de clorofila. Presentan membranas separadas por un espacio intermembrana. El compartimento interno se denomina y contiene una molécula de ADN circular y ribosomas 70s. Tiene un tercer compartimento denominado espacio tilacoidal, delimitado por las membranas tilacoidales, que forman sacos alargados, los . Estos pueden extenderse a lo largo del estroma o aparecer apilados, lo que origina los grana.

Observa la imagen y elige la respuesta correcta.

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