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La célula y su ciclo · La célula y su organización

Los orgánulos celulares

Dentro de una célula eucariota, cada función vital tiene su propio compartimento. Conocer qué orgánulo hace qué, y cómo se relacionan entre sí, es lo que permite explicar procesos tan distintos como respirar, fotosintetizar o fabricar una hormona.

Los orgánulos y su función

Al microscopio electrónico de transmisión, el citoplasma de una célula no es una disolución homogénea, sino un laberinto de compartimentos aislados donde se realizan miles de reacciones químicas incompatibles de forma simultánea. ¿Cómo consigue la célula organizar y separar físicamente todas estas funciones vitales?

Clasificación de los orgánulos: con membrana, el núcleo y la mitocondria (doble membrana) y el aparato de Golgi (membrana simple); sin membrana, los ribosomas, formados por RNA y proteínas y unidos a un mRNA. Con membrana Sin membrana subunidad mayor subunidad menor mRNA núcleo mitocondria aparato de Golgi ribosomas doble membrana doble membrana membrana simple RNA + proteínas
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Asocia cada orgánulo con su función básica: mitocondria, cloroplasto, ribosoma, aparato de Golgi, lisosoma, retículo endoplasmático, vacuola y núcleo.

Asocia cada orgánulo con su función básica: mitocondria, cloroplasto, ribosoma, aparato de Golgi, lisosoma, retículo endoplasmático, vacuola y núcleo.

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Clasifica los orgánulos y estructuras de la célula eucariota en dos grupos: los delimitados por membrana y los que carecen de ella. Pon al menos dos ejemplos de cada…

Clasifica los orgánulos y estructuras de la célula eucariota en dos grupos: los delimitados por membrana y los que carecen de ella. Pon al menos dos ejemplos de cada grupo.

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Célula animal y célula vegetal

Si colocas bajo el microscopio células de la mejilla (cheek cells) y células de una hoja de elodea (Elodea) de tu laboratorio de Biología, verás que las primeras son redondeadas y deformables, mientras que las vegetales son poligonales rígidas y están llenas de gránulos verdes. ¿Qué estructuras exclusivas diferencian la arquitectura de una célula vegetal frente a una animal?

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Indica qué orgánulos y estructuras son característicos de la célula vegetal y están ausentes en la animal, y cuáles comparten ambos tipos de célula.

Indica qué orgánulos y estructuras son característicos de la célula vegetal y están ausentes en la animal, y cuáles comparten ambos tipos de célula.

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En un corte de una célula eucariota animal se distinguen seis orgánulos o estructuras característicos: 1) mitocondria, 2) retículo endoplasmático rugoso, 3) aparato de…

En un corte de una célula eucariota animal se distinguen seis orgánulos o estructuras característicos: 1) mitocondria, 2) retículo endoplasmático rugoso, 3) aparato de Golgi, 4) lisosoma, 5) núcleo y 6) centrosoma. Describe en una frase la función básica de cada uno de ellos.

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Observa la imagen de una célula eucariota vegetal en sección. Identifica las estructuras señaladas con los números del 1 al 6 y explica, comparándola con la célula…

Observa la imagen de una célula eucariota vegetal en sección. Identifica las estructuras señaladas con los números del 1 al 6 y explica, comparándola con la célula animal, qué papel desempeñan la pared celular y la gran vacuola en la forma y la rigidez de las células vegetales.

Célula eucariota vegetal en sección

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Dónde ocurre cada proceso

Célula eucariota con cuatro orgánulos señalados: la mitocondria (respiración aeróbica), el cloroplasto (fotosíntesis), el retículo endoplasmático rugoso con ribosomas, pegado al núcleo (síntesis de proteínas) y el lisosoma (digestión intracelular). citosol RE rugoso (rough ER) síntesis de proteínas mitocondria respiración aeróbica cloroplasto fotosíntesis lisosoma digestión intracelular
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Localiza en qué orgánulo o estructura celular ocurre cada uno de estos procesos y justifica brevemente tu respuesta: la respiración aeróbica, la fotosíntesis, la…

Localiza en qué orgánulo o estructura celular ocurre cada uno de estos procesos y justifica brevemente tu respuesta: la respiración aeróbica, la fotosíntesis, la síntesis de proteínas destinadas a ser secretadas y la digestión intracelular de materiales envejecidos.

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Reto del tema. Como futuro investigador biomédico, debes analizar muestras celulares reales a partir de micrografías electrónicas. Tu objetivo es elaborar una ficha…

Reto del tema. Como futuro investigador biomédico, debes analizar muestras celulares reales a partir de micrografías electrónicas. Tu objetivo es elaborar una ficha técnica comparativa que demuestre la diversidad celular y la función de sus orgánulos.

  1. Obtención de datos: Accede al repositorio científico público Cell Image Library (cellimagelibrary.org) y selecciona dos micrografías con escala gráfica visible: una bacteria y una célula eucariota (animal o vegetal) donde se distingan bien sus orgánulos.

  2. Medición y calibración: Mide con regla la barra de escala y las dimensiones celulares. Empleando la relación $\text{Aumento} = \frac{\text{Medida observada}}{\text{Medida real}}$, calcula el tamaño real de ambas células y de dos orgánulos representativos (como mitocondria o cloroplasto), expresando los valores en $\mu\text{m}$ (p. ej., $1.5\ \mu\text{m}$).

  3. Informe razonado: Diseña una tabla comparativa que contraste procariotas y eucariotas, argumentando la función de los orgánulos medidos y explicando cómo justifican los postulados modernos de la teoría celular y la hipótesis endosimbiótica.

Se valorará:

  • Precisión en el cálculo de tamaños celulares reales y uso correcto de escalas en $\mu\text{m}$.

  • Identificación morfológica y justificación funcional adecuada de los orgánulos.

  • Rigor conceptual al vincular las observaciones con la teoría celular y los modelos de organización.

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El análisis morfométrico por microscopía electrónica de tres líneas celulares humanas desconocidas (A, B y C) aporta los siguientes datos sobre el porcentaje de volumen…

El análisis morfométrico por microscopía electrónica de tres líneas celulares humanas desconocidas (A, B y C) aporta los siguientes datos sobre el porcentaje de volumen celular que ocupa cada orgánulo:

  • Tipo A: Mitocondrias: 38 %; Retículo endoplasmático liso: 17 %; RER: 5 %; Aparato de Golgi: 2 %; Gránulos de secreción: < 1 %.

  • Tipo B: Mitocondrias: 6 %; Retículo endoplasmático liso: 2 %; RER: 34 %; Aparato de Golgi: 20 %; Gránulos de secreción: 15 %.

  • Tipo C: Mitocondrias: 5 %; Retículo endoplasmático liso: 2 %; RER: 4 %; Aparato de Golgi: 3 %; Lisosomas y fagosomas: 26 %.

Asigna de manera razonada a cada tipo celular una de las siguientes funciones fisiológicas: contracción mecánica y homeostasis de calcio (fibra muscular esquelética), secreción masiva de proteínas (célula acinar pancreática) o destrucción de patógenos fagocitados (macrófago). Justifica cada asignación relacionando la función asignada con la abundancia de los orgánulos correspondientes.

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La abundancia de un orgánulo revela la función de la célula: muchas mitocondrias indican gran gasto de energía (ATP); mucho RER y Golgi, secreción de proteínas (como las enzimas del páncreas); muchos lisosomas, digestión de materiales (como en las células que fagocitan).

La ruta de secreción y la forma al servicio de la función

En un famoso experimento se suministraron aminoácidos radiactivos a células del páncreas que fabrican enzimas digestivas, la señal radiactiva aparece a los 3 minutos en sacos con ribosomas, a los 20 minutos en pilas de cisternas lisas y a los 90 minutos expulsándose fuera de la célula. ¿Qué recorrido ordenado siguen las moléculas recién sintetizadas hasta abandonar la célula?

Animación de la ruta de secreción: una pequeña vesícula sale del retículo endoplasmático rugoso, viaja hasta el aparato de Golgi, que se ilumina; de él sale otra hacia la vesícula de secreción, que también se ilumina, y desde ahí una última llega a la membrana plasmática, donde se funde y desaparece antes de repetirse el ciclo. RE rugoso(rough ER) Golgi vesícula membranaplasmática

Citoesqueleto, pared y comunicación entre células

El citoesqueleto organiza la forma, el movimiento y el transporte intracelular: microtúbulos, microfilamentos de actina y filamentos intermedios cumplen funciones distintas. Los microtúbulos forman las fibras del huso (spindle fibers); la actina participa en la contracción y en la citocinesis animal.

Tres escenas: dos células vegetales unidas por plasmodesmos que atraviesan la pared; dos células animales con una unión comunicante y rodeadas de matriz extracelular; y células con citoesqueleto, una con microtúbulos, actina cortical y una vesícula transportada, y otra en metafase con el huso y los cromosomas. Células vegetales pared celular plasmodesmos Células animales unión comunicante matriz extracelular Citoesqueleto microtúbulos vesícula actina cortical huso mitótico cromosomas forma y transporte reparto de cromosomas

Resumen

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