Un apunte ilustrado sobre citología (el estudio de la célula). Se incluyen muchas imágenes, fotografías y links a animaciones y vídeos. Al final hay diez preguntas de selección múltiple (lo, siento, están en inglés) y 7 preguntas de respuesta breve. Es apropiado para primer año de enseñanza media, educación chilena. Se aceptan gratamente comentarios, los cuales pueden ser hechos una vez que bajen el material. La información está actualizada. Agradeceré que me comuniquen si hay errores para corregirlos.

1. Unidad 1,Primero medio
"La célula, unidad básica de los seres vivos"
El título rodeado por el rectángulo verde tiene la dirección de la animación "the cell roadmap" encriptado.
Haga Clich sobre cualquier parte y llegará a la animación, con subtítulos en inglés y español. Al final de este
documento incluí el texto completo de la animación. Además, he incluido de manera encriptada varios link
a figuras para rotular de manera interactiva: Célula: panorama general, rotular un procariota, rotular
célula animal y vegetal, origen de los organelos. Al final hay un test y preguntas de desarrollo.
CÉLULA: PANORAMA GENERAL
"La célula: estructura y funciones"
Los Procariotas : ESTRUCTURA BÁSICA
CUATRO ESTRUCTURAS EN TODOS LOS PROCARIOTAS ESTRUCTURAS ADICIONALES
MEMBRANA PLASMÁTICA PARED CELULAR
Encierra al contenido celular: Protege y le da forma a la célula
DNA, ribosomas y citoplasma CÁPSULA
CiTOPLASMA Cubierta protectora externa
Fluido gelatinoso intracelular PILI
RIBOSOMAS Proyección, similar a pelo, que
Cuerpos granulares en el ayuda a la célula a fijarse a otras
citoplasma, que convierten la superficies y, ciertas veces, juega
información genética en un rol en la transferencia de ADN
estructura proteica. FLAGELO
DNA Proyección similar a látigo que
Uno o más bucles circulares que ayuda al movimiento celular
contienen información
genética.
MET 10,000×
FIGURA 1-1 CARACTERES ESTRUCTURALES DE UN PROCARIOTA.
© 2013 W. H. Freeman and Company, Traducido y modificado por Gustavo Toledo C. 1

2. ¿QUÉ ES LA VIDA? UNA GUÍA A LA BIOLOGÍA, SEGUNDA EDICIÓN
CÉLULAS EUCARIÓTICAS VS. PROCARIÓTICAS
Núcleo
Otros
organelos
MET 6,000× MET 10,000×
CARACTERES TÍPICOS DE UNA CÉLULA EUCARIOTA CARACTERES TÍPICOS DE UNA CÉLULA PROCARIOTA
• ADN contenido en el Núcleo. • Sin núcleo—el ADN está en el citoplasma.
• Más grandes que procariotas—normalmente, al menos, • Estructuras internas, en la mayoría, no está organizado en compartimentos
10 veces más grandes
• Bastante más pequeñas que EUCARIOTAS.
• El citoplasma contiene estructuras especializadas
llamadas organelos
FIGURA 1-2 Comparación de células eucariotas y procariotas.
LA CÉLULA ANIMAL: ESTRUCTURA BÁSICA LA CÉLULA VEGETAL: ESTRUCTURA BÁSICA
ESTRUCTURAS EN AMBAS CÉLULAS
Núcleo
membrana plasmát.
ribosomas
mitocondria
Retículo endoplasmático
rugoso
Retículo endoplasmático
liso
Citoplasma
Citoesqueleto
Aparato de Golgi
Lisosoma
ESTRUCTURAS AUSENTES ESTRUCTURAS AUSENTES
EN CÉLULAS VEGETALES EN CÉLULAS ANIMALES
Centríolo Cloroplasto
Pared celular
Vacuola
(ocasionalmente presente en
células animales)
FIGURA 1-3 ESTRUCTURAS ENCONTRADAS EN CÉLULA ANIMALES Y VEGETALES
2 © 2013 Gustavo Toledo C., SFC

3. Unidad 1• Células
ENDOSIMBIOSIS INVAGINACIÓN
ANCESTROS DE EUCARIOTAS ANCESTROS DE EUCARIOTAS
DNA DNA
Memb. plasmática M. plasmática
PROCARIOTA
ANCESTRAL
Competente en la
conversión de alimento
y oxígeno en energía
1 1 La M. plasmática
Eucariota Ancestral se pliega hacia el
engulle a procariota interior.
Núcleo
RER
2 Eucariota Ancestral 2 Se forman así los
y procariota se unen compartimentos
internos (organelos)
Mitocondria
Con el tiempo, el Los organelos pueden haberse
3 PROCARIOTA desarrollado por endosimbiosis o
engullido, pero no
digerido, se convierte invaginación o una combinación de
en un organelo, tales ambos.
Como una mitocondria
o cloroplasto
FIGURA 1-4 ¿Cómo las células eucariotas llegaron a ser estructuras complejas?
MEMBRANA PLASMÁTICA
La M. Plasmáticas se compone
de dos capas que están llenas
de una variedad de poros,
moléculas y canales.
M. Plasmática
MET 100,000× Funciones
• Mantiene el contenido celular
en su lugar
• Incorpora alimentos y nutrientes
• Colabora en la síntesis y expor-
tación de moléculas
Int. celular1
• Permite la interacción con el
ambiente y con células vecinas M. Plasmática es el
"guardián" de la célula
Inte. celular2
FIGURA 1-5 Mucho más que sólo una capa externa.
© 2013 W. H. Freeman and Company 3

4. ¿QUÉ ES LA VIDA? UNA GUÍA A LA BIOLOGÍA, SEGUNDA EDICIÓN
CAPA DE FOSFOLÍPIDOS: ESTRUCTURA
CABEZA HIDROFÍLICA
(POLAR)
• Atrae al agua
• Compuesta por un FLUIDO EXTRACELLULAR
glicerol enlazada a una Fluido acuoso fuera
molécula que contiene de la célula
fósforo. FLUIDO INTRACELLULAR
Fluido acuoso dentro
COLA HIDROFÓBICA de la célula
(NO POLAR)
• No atrae al agua M. Plasmática
• Compuesta de cadenas
C-H
Cabezas hidrofílicas se extienden
hacia los fluidos intra y extracelular
y las colas hidrofóbicas están
dirigidas alejándose de estos fluidos.
FIGURA 1-6 Material de la membrana.
MOLÉCULAS EN LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Fluido Extracelular Región Hidrofílica
Región Hidrofóbica
Carbohidratos
M. Plasmática
Proteína
transmembrana
lípidos Proteínas
periféricas
Fluido intracelular
Fuerzas hidrofóbicas e hidrofílicas
determinan la orientaciónn de las
proteínas en la membrana plasmática
FIGURA 1-7 Moléculas de proteína, carbohidratos y de lípidos estan embebidas en la Membrana Plasmática
4 © 2013 W. H. Freeman and Company

5. Unidad 1 • Células
FUNCIÓN DE LAS MOLÉCULAS DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Fuido extracelular CADENAS DE CARBOHIDRATOS
COLESTEROL
Ayuda a la membrana
Proveen a la célula de una
"huella", para que sean a mantener su
reconocidas por otras células flexibilidad
REACCIONES
REACCIONES
Fluido intracelular
RECEPTOR PROTEICO PROTEÍNA DE RECONOCIMIENTO PROTEÍNAS TRANSPORTE PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS
Se une a químicos Provee de una“huella” a las Proveen de un pasaje para Aceleran reacciones
externos para realizar células para que sean que las moléculas entren o intracelulares y extracelulares
procesos celulares. reconocidas por otras células salgan de la célula en la membrana
FIGURA 1-8 Función de las proteínas de membrana
5

6. ¿QUÉ ES LA VIDA? UNA GUÍA A LA BIOLOGÍA, SEGUNDA EDICIÓN
HUELLAS MOLECULARES Y TRANSPLANTE DE ÓRGANOS
ÓGGANOSANSPLANTS
Receptor de transplante hepático
Huella Molecular (en la superficie de
membrana) del receptor
dador de Hígado
Huella Molecular
(en la superficie de la
membrana) del dador de
hígado
POSIBLES RESULTADOS
Hígado es
aceptado después
Hígado es de administrar
rechazado
. fármacos para
suprimir al sistema
inmune.
FIGURA 1-9 Huellas moleculares no coincidentes pueden causar problemas en transplante de órganos.
6 © 2013 W. H. Freeman and Company

7. Unidad 1 • Células
TRANSMISIÓN DEL VIH
Las células en el cuerpo humano y no las de la piel, por
ej., tienen marcadores CD4. El VIH infecta al cuerpo
mediante la unión a los marcadores CD4 en estas células.
HIV
Fluido Extracelular
Marcadores CD4
Fluido intracelular
El VIH no se transmite por contacto
casual, tal como abrazos, dar la mano o
compartir un vaso.
FIGURA 1-10 El HIV requiere marcadores CD4 -no encontrados en las células de la piel- para infectar al cuerpo.
DIFUSIÓN
1 Se ponen gotas de un soluto,
tal como colorante en un solvente,
como el agua.
Colorante
2 Las moléculas de colorante
se mueven al azar, chocando
unas con otras
Moléculas de colorante
3 El movimiento al azar de las
moléculas de colorante causan
que ellas finalmente estén
igualmente distribuidas
FIGURA 1-11 Difusión: Una forma de transporte pasivo que termina en una distribución homogénea de las moléculas.
© 2013 W. H. Freeman and Company 7

8. ¿QUÉ ES LA VIDA? UNA GUÍA A LA BIOLOGÍA, SEGUNDA EDICIÓN
TRANSPORTE PASIVO
El transporte pasivo ocurre cuando las moléculas se mueven a
través de la membrana sin gasto de energía. Las moléculas se
mueven a favor de su gradiente de concentración.
Fluido extracelular Más alta
concentración
moléculas de moléculas
Molécula canal Más alta
o transportadora concentración
Fluido intracelular de moléculas
DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA Las
Las moléculas pasan directamente a moléculas se mueven a través
través de la membrana plasmática, de la membrana plasmática
sin la ayuda de otra molécula. con la ayuda de una molécula
canal o transportadora.
FIGURA 1-12 Difusión simple y facilitada: no requiere energía.
OSMOSIS
Osmosis es un tipo de transporte pasivo donde el agua
difunde a través de la membrana, para igualar la
concentración de agua dentro y fuera de la célula. La
dirección de osmosis está determinada por la
concentración de solutos a ambos lados de la membrana.
Cel. animal
Cel. Vegetal (Eritrocito)
SOLUCIÓN ISOTÓNICA
• Las concentraciones de
soluto están balanceadas
El movimiento de agua
•
está balanceado
Agua Agua
Fluido Extracelular
SOLUCIÓN HIPOTÓNICA
• La concentración de
A diferencia de las células
soluto es menor en el
vegetales, las células
fluido extracelular. animales pueden explotar
• El agua difunde al en soluciones hipotónicas,
interior de la célula. Agua Agua
debido a que no tienen una
pared celular para limitar la
expansión celular.
SOLUTION HIPERTÓNICA
• Las concentraciones de
soluto son más altas en
el fluido extracelular
El agua difunde fuera
de la célula. Agua Agua
El agua siempre se moverá hacia una región
que tiene una mayor concentración de solutos
FIGURA 1-13 Visión general de la Osmosis
8 © 2013 Gustavo Toledo C., SFC

9. Unidad 1 • Células
OSMOSIS EN ACCIÓN
APIO DESHIDRATADO
Agua
moléculas
disueltas
El Apio deshidratado contiene
muchas moléculas disueltas (solutos)
en relación con las moléculas de agua.
CUANDO SE COLOCA CUANDO SE PONE
EN AGUA DESTILADA EN AGUA SALADA
agua agua
El Agua destilada posee El agua salada contiene más
menos moléculas disueltas moléculas disualtas que las
que las células del apio. células del apio.
Las moléculas de agua difunden al
interior del apio, igualando la Las moléculas de agua
concentración de agua dentro y difunden hacia afuera del apio.
fuera de las células. El apio se vuelve El apio queda más marchito.
quebradizo.
FIGURA 1-14 Osmosis en la cocina.
TRANSPORTE ACTIVO
El transporte activo se produce cuando el movimiento de las moléculas hacia
adentro y afuera de una célula requiere de un aporte de energía. Por
ejemplo, en respuesta a comer, las células que recubren el estómago utilizan
ATP para bombear grandes cantidades de iones H + hacia el estómago.
Dentro de una Baja concentra-
célula del Iones H+
ción de
estómago moléculas
ATP ATP
dentro d
Alta
concentración
de solutos. El transporte activo en el
estómago, aumenta tu
capacidad de digerir alimento
FIGURA 1-15 Con un aporte de energía, las moléclulas se pueden mover contra el gradiente de concentración.
© 2013 W. H. Freeman and Company 9

10. ¿QUÉ ES LA VIDA? UNA GUÍA A LA BIOLOGÍA, SEGUNDA EDICIÓN
FAGOCITOSIS
La fagocitosis es un tipo de endocitosis por medio
de la cual las células engullen grandes partículas
MET 4,700×
Fluido Extracelular Fluido
Intracelular
Partícula grande
membrana
plasmática
1 La membrana plasmática
forma una vesícula tipo
bolsillo alrededor de la Vesícula
partícula grande.
La patícula es
2 transportada
al interior de
una célula en
una vesícula .
FIGURA 1-16 A través de la fagocitosis, las amebas y otros protistas unicelulares, así como también los leucocitos,
consumen a otros organismos para alimento o para tu defensa.
10 © 2013 Gustavo Toledo C. SFC

11. Unidad 1 • Células
ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR
La endocitosis mediada por receptor es un tipo de
endocitosis por medio de la cual las células engullen
partículas específicas.
las células hepáticas utilizan PARTÍCULA LDL CÉLULA HEPÁTICA
endocitosis mediada por receptor
para ingerir lipoproteínas de baja
densidad, o LDL.
Colesterol M. plasmática
Proteína
fluido extracelular fluido intracelular
1 Receptor LDL Receptor
proteico LDL
En la m. plasm. de células
hepáticas hay receptores Vesícula
que específicamente
reconocen y se unen al LDL
2 La membrana plasmát.
forma una vesícula
y engulle al LDL.
3 LDL se descompone
y es usado para
sintetizar moléculas Estrógeno
útiles, como estrógeno
y testosterona. Testosterona
FIGURA 1-17 Proteínas receptoras ayudan en la endocitosis.
EXOCITOSIS
La exocitosis es el método por el cual
las células exportan productos para su
uso en otra parte.
Fluido extracelular Fluido
intracelular
membrana plasmática Vesícula de
transporte
1 Las moléculas son
empacadas en una
vesícula dentro de la
célula.
moléculas
para exportar
2 Las vesículas se fusionan
a la membrana plasmática
de la célula
3 El contenido de las vesículas
es liberado para ser
usado en otras partes
del cuerpo.
FIGURA 1-18 La Exocitosis mueve moléculas fuera de la célula
© 2013 W. H. Freeman and Company 11

12. ¿QUÉ ES LA VIDA? UNA GUÍA A LA BIOLOGÍA, SEGUNDA EDICIÓN
TRES CONEXIONES PRIMARIAS ENTRE CÉLULAS ANIMALES
UNIONES ESTRECHAS DESMOSOMAS UNIONES EN HENDIDURA
Forma un sello hermético entre las Actúa como Velcro y Actúan como pasajes secretos y
células, como el calafateo alrededor mantienen juntas a las células permiten que pasen materiales
de una bañera entre las células
Célula1
Agua
Célula 2
MET 38,000× MET 70,000×
FIGURA 1-20 Conexiones celulares: uniones estrechas, desmosomas y uniones en hendidura
Núcleo
Funciones
• Actúa como centro de
control genético de la célula
• Almacena información
hereditaria
NUCLEOLO
Área del Núcleo, donde
se ensamblan las
subunidades ribosómicas
CROMATINA/
CROMOSOMAS: Fibras
gruesas de DNA, que
poseen información
hereditaria
La membrana nuclear es una
Poro bicapa , con muchos poros,
que rodea al Núcleo
MET 43,000×
FIGURA 1-21 El Núcleo: El centro de control genético celular.
12 © 2013 W. H. Freeman and Company

13. Unidad 1 • Células
Citoesqueleto
Funciones
Red estructural de
• Actúa como andamiaje filamentos intermedios
interno de la célula
• Provee forma y soporte
• Controla el flujo del
tráfico celular
• Permite el movimiento
celular, como el
ameboide 3,500×
TRES TIPOS DE FIBRAS EN EL CITOESQUELETO
MICROTÚBULOS IFILAMENTOS INTERMEDIOS MICROFILAMENTOS
• Tubos gruesos huecos • Red proteica que contacta con el núcleo • Parte del citoesqueleto localizado
• Las pistas que usan las moléculas y se extiende hasta la periferia celular. cerca de la membrana plasmática.
y orgánulos para unirse a ellas y ser • Permiten a las células soportar tensiones • Colaboran con la contracción y la
movidas dentro de la célula. mecánicas cuando son estiradas división celular
FIGURA 1-22 El Citoesqueleto: ANDAMIAJE INTERNO DE LA CÉLULA.
MITOCONDRIA
Funciones MET 73,000×
• Actúa como un convertidor
de energía "para todo uso"
• Transforma energía para ser
usada en funciones celulares
DNA
Matriz
membrana
externa
membrana
interna
espacio inter
membrana
Células, como las hepáticas,
que usan mucha energía,
pueden tener ¡más de 2.500
mitocondrias!
FIGURA 1-23 mitocondria: El convertidor energético todo propósito de la célula.
© 2013 W. H. Freeman and Company 13

14. ¿QUÉ ES LA VIDA? UNA GUÍA A LA BIOLOGÍA, SEGUNDA EDICIÓN
NÚMERO DE MITOCONDRIAS EN VARIAS CÉLULAS
~2,500
~1,200
~700
~200
~100
0
Number of mitocondria per cell FIGUFi
FIGURA: 1-24 ¿Cómo varía el Nº de mitocondrias en diferentes células?
lisosomas
FUNCIÓN
• Actúa como triturador flotante de
basura para las células; digiere y
recicla residuos celulares y material
consumido
membrana
enzimas
digestivas
y ácido
organoide
en proceso
de digestión
MET 59,500×
FIGURA 1-25 lisosomas: Digestión y reciclaje de productos de desechos celulares.
14 © 2013 W. H. Freeman and Company

15. Unidad 1 • células
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
Funciones
• Produce y modifica moléculas para ser exportadas hacia otras
partes del organismo
• Transforma químicos tóxicos y productos de desechos celulares
Retículo
endoplasmático
rugoso
Retículo
endoplasmático liso
Aparato de Golgi
FIGURA 1-26 El sistema de endomembranas: Retículo endoplasmático rugoso, Retículo endoplasmático liso y Aparato
de Golgi.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO
RUGOSO FUNCIÓN
• Modifica proteínas que serán
enviadas a otros lugares del
sistema de endomembranas, a
la superficie celular o hacia
afuera de la célula. ribosomas
RERugoso está cubierto por
ribosomas que son máquinas
fabricadoras de proteínas.
MET 56,500×
FIGURA 1-27 El Retículo endoplasmático rugoso está cubierto por ribosomas.
© 2013 W. H. Freeman and Company 15

16. ¿QUÉ ES LA VIDA? UNA GUÍA A LA BIOLOGÍA, SEGUNDA EDICIÓN
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
Funciones MET 36,000×
• Sintetiza lípidos tales como
ácidos grasos, fosfolípidos y
esteroides
• Detoxifica moléculas tales
como alcohol, drogas, y
algunos productos de
desecho metabólico
RELiso es llamado
“liso” debido a que
no tiene ribosomas
en su superficie
Las células hepáticas tienen
enormes cantidades de RELiso
debido a que el hígado es el sitio
principal para desintoxicar
moléculas dañinas.
FIGURA 1-28 En el retículo endoplasmático liso, se sintetiza lípidos; mientras que son destoxificados el alcohol,
los antibióticos y otras drogas, por lo tanto, cuide su hígado
Aparato de Golgi
FUNCIÓN
• Procesa y empaca proteínas,
lípidos y otras moléculas para
exportar a otras localidades
dentro o fuera de la célula
Vesículas
de transporte
MET 62,500×
FIGURA 1-29 Aparato de Golgi: procesamiento de moléculas sintetizadas en la célula y empaque de estas moléculas
destinadas para ser usadas en cualquier parte del cuerpo.
16 © 2013 W. H. Freeman and Company

17. Unidad 1 • Células
EL SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS FUNCIONANDO
RELiso RERugoso
1 Yemas de vesículas de transporte
desde el REL o RER
2 Las vesículas de transporte se
fusionan con el aparato de Golgi,
con material en su interior. vesícula de
3 El aparato de Golgi modifica las 1 transporte
Moléculas a medida que avanzan Vesícula de
a través de sus sucesivas cámaras.
transporte 2
4 Las Moléculas modificadas liberan
yemas desde el aparato de Golgi Aparato
como vesículas de transporte. de Golgi 3
La vesícula de transporte puede
5 unirse con la membrana plasmática, Vesícula
descargando su contenido hacia de transporte Membrana
afuera de la célula para la entrega a plasmática
otras partes del organismo. 4
5
FIGURA 1-30 El sistema de endomembranas: producción, empaque y transporte de moléculas
PARED CELULAR DE PLANTAS
Funciones
• Dota a la célula con resistencia
estructural.
• Aumenta la resistencia al agua de la
célula.
• Provee algo de protección contra
insectos y cotros animales que
puedan comer a la planta.
Los plasmodesma
Célula 1 Célula 2 permiten que el
agua y otras
moléculas pasen
entre las células
adyacentes.
Célula 3
Pared celular P- celular Plasmodesma M.
primaria Secundaria plasmática
MET 440×
FIGURA 1-31 LA PARED CELULAR DE LA PLANTA
© 2013 W. H. Freeman and Company 17

18. ¿QUÉ ES LA VIDA? UNA GUÍA A LA BIOLOGÍA, SEGUNDA EDICIÓN
VACUOLA
Funciones
• Almacena nutrientess
• Retiene y degrada productos de desechos
• Acumula materiales venenosos
• Contiene pigmentos, lo que capacita a
las plantas a atraer aves e insectos que
ayudan a la reproducción de la planta
• Provee soporte físico
Vacuola
MET 5,000×
FIGURA 1-32 La Vacuola: Almacenaje multipropósito.
Cloroplasto
FUNCIÓN
•Sitio de la fotosíntesis
- la conversión de
energía lumínica en
energía química.
La luz es absorbida para
realizar la Fotosintesis
en las membranas de
los tilacoides, dentro
de los cloroplastos.
DNA
Tilacoide estroma
MET 16,000×
FIGURA 1-33 El Cloroplasto: lugar de la fotosíntesis.
18 © 2013 W. H. Freeman and Company

19. Unidad 1 • Células
TRUCTUR ANIMAL PLANT FUNCI N
Núcleo
Citoesqueleto
"Cosecha" energía
para funciones
celulares
Mitocondria
Digiere y recicla
productos de desecho
y material consumido.
Lisosoma
Modifica proteínas que
serán embarcadas a
cualquier parte del
RERugoso organismo.
Sintetiza lípidos y
detoxifica moléculas.
RELiso
Procesa y empaca
proteínas, lípidos y
otras moléculas
Aparato de Golgi
Provee soporte
estructural, protección,
e incrementa resistencia
Pared celular a la pérdida de agua
Almacena nutrientes,
degrada productos de
algunas veces desecho, provee pigmentos
Vacuola y da soporte estructural.
Aquí se realiza
la fotosíntesis.
Cloroplasto
FIGURA 1-34 Revisión de las principales estructuras celulares y sus funciones.
© 2013 W. H. Freeman and Company 19

20. Un Mapa de Rutas Celular
Los organismos eucariotas incluyen a todos los organismos visibles a simple vista y a algunos que no lo son. Todos los organismos
eucariotas comparten un antepasado eucariota y, por tanto, tienen mucho en común.
Sección 1: El Núcleo
Las células eucariotas contienen una variedad de estructuras especializadas llamadas orgánulos. El orgánulo más grande y destacado
suele ser el núcleo. El núcleo también es la característica principal que distingue a las células eucariotas de las procariotas – las células
procariotas no tienen núcleo.
El núcleo tiene dos funciones principales, una de las cuales es almacenar ADN. El ADN contiene la información hereditaria en
forma de código químico. Segunda, el núcleo usa el código de su ADN para funcionar como centro de control genético de la célula,
dirigiendo la mayoría de las actividades celulares, controlando qué moléculas se producen y en qué cantidad. La razón por la que los
gemelos se parecen tanto entre sí es que comparten el mismo código genético, y el mismo ADN coordina el desarrollo de todo el
organismo.
El núcleo está lleno de cromatina, que consiste en una masa de largas y delgadas fibras de ADN y proteínas. La mayor parte del
tiempo, la cromatina se parece a un plato de espaguetis. En cambio, a la hora de la división celular, la cromatina se enrolla para
formar cromosomas cortos y gruesos, que son más fáciles de mover por la célula.
El núcleo está rodeado por la membrana nuclear, llamada a veces envoltura nuclear, que consiste en dos bicapas de fosfolípidos que
separan al núcleo del citoplasma. La envoltura está cubierta de pequeños poros hechos de proteínas múltiples embebidas en las
membranas de fosfolípidos que atraviesan ambas bicapas. Estos poros permiten a ciertas moléculas y complejos, tales como las
subunidades ribosomales, entrar y salir del núcleo.
Una estructura destacada del núcleo es el nucléolo, estructura no membranosa compuesta de proteínas y ácidos nucleicos. Las
subunidades ribosomales se ensamblan en el nucléolo, y estas subunidades salen del núcleo a través de los poros nucleares. En el
citoplasma, las subunidades se empalman con una hebra del código genético llamada ARN mensajero. Los ribosomas, el ARN
mensajero y otros componentes funcionan conjuntamente para producir nuevas moléculas de proteína.
Entre la membrana plasmática y el núcleo de las células eucariotas se encuentra el citoplasma, fluido gelatinoso que rellena el interior
de la célula. Dentro del citoplasma se encuentra una variedad de orgánulos, así como unos andamios de proteína llamados
citoesqueleto.
Sección 2: El Citoesqueleto
El citoesqueleto tiene tres funciones primarias. Al igual que los edificios tienen vigas y pilares como soporte y estructura, en una
célula el citoesqueleto aporta forma y soporte.
El citoesqueleto también controla el flujo del tráfico intracelular, sirviendo como una serie de carriles por los que una variedad de
orgánulos y moléculas son guiados por el interior de la célula. En esta micrografía, la red de proteínas del citoesqueleto aparece como
filamentos delgados. En este video, las mitocondrias aparecen fluorescentes, y algunas se mueven por los carriles del citoesqueleto.
El citoesqueleto es dinámico y puede generar fuerza, de modo que da a todas las células cierta capacidad para controlar sus
movimientos. En este video, las células se deslizan por una superficie. El núcleo se ve como una zona oscura dentro de cada célula.
En el extremo prominente de la célula, el citoesqueleto se extiende y crece, lo que permite a la célula moverse a través de la superficie.
Dentro del citoplasma se encuentra una variedad de orgánulos, que incluyen a un grupo llamado sistema de endomembranas,
compuesto por los retículos endoplasmáticos (RE) rugoso y liso, y por el aparato de Golgi.
Sección 3: El Retículo Endoplasmático Rugoso
El RE rugoso es una larga serie de sáculos aplanados e interconectados que están directamente conectados a la envoltura nuclear. Se
llama "rugoso” porque su superficie está salpicada de pequeños bultos, que son ribosomas. La función principal del RE rugoso es la
de plegar y empaquetar las proteínas fabricadas por los ribosomas. La información genética en forma de ARN mensajero se desliza a
través del ribosoma y se traduce en moléculas de proteínas que entran en el RE rugoso. Muchas de estas nuevas proteínas producidas
en el RE rugoso serán exportadas de la célula para ser usadas en algún otro lado del organismo. Las proteínas que se utilizan dentro
mismo de la célula se producen generalmente en ribosomas que se encuentran flotando libremente en el citoplasma.
Muchas de estas nuevas proteínas producidas en el RE rugoso serán exportadas de la célula para ser usadas en algún otro lado del
organismo.

21. Sección 4: El Retículo Endoplasmático Liso
El retículo endoplasmático liso, que carece de ribosomas, está conectado con el RE rugoso y, a veces, aparece como una colección
de tubos ramificados. El RE liso sintetiza lípidos tales como los ácidos grasos, fosfolípidos y esteroides. También detoxifica
moléculas tales como alcohol, drogas y productos de desecho metabólico. En las células del hígado, la detoxificación es una
función especialmente importante, pues ayuda a protegernos de las numerosas moléculas peligrosas que entran en nuestros
cuerpos.
Sección 5: El Aparato de Golgi
El aparato de Golgi, que no está conectado con el retículo endoplasmático, es una pila de compartimentos aplanados que no están
conectados entre sí. El aparato de Golgi procesa y empaqueta proteínas, lípidos y otras moléculas para exportar a otras partes del
organismo. En el aparato de Golgi también se sintetizan hidratos de carbono, incluyendo los polisacáridos complejos que se
encuentran unidos a proteínas y lípidos en muchas membranas plasmáticas.
Los componentes del sistema de endomembranas funcionan en sintonía. Los productos fabricados en el RE rugoso o liso se
exportan en vesículas de transporte que se mueven a través del citoplasma hasta que alcanzan el aparato de Golgi. Las vesículas de
transporte se fusionan con el Golgi y depositan su contenido en el primer sáculo. Las moléculas van pasando de un sáculo al
siguiente en el aparato de Golgi, adquiriendo por el camino diferentes modificaciones. Las vesículas de transporte que contienen
las moléculas esporulan y entran en el citoplasma. Si su contenido debe llegar a otro lado del cuerpo, las vesículas de transporte se
fusionan con la membrana plasmática y vierten las moléculas fuera de la célula, desde donde pueden pasar al flujo sanguíneo.
Sección 6: Mitocondrias
Otros orgánulos de las células eucariotas son las mitocondrias, que actúan como las centrales de energía de la célula, produciendo
la energía utilizada por las funciones celulares.
Las mitocondrias ayudan a las plantas y a los animales a convertir la energía almacenada en las moléculas de comida – en los
enlaces químicos de los hidratos de carbono, grasas y proteínas – en dióxido de carbono, agua y la molécula almacenadora de
energía (por períodos muy cortos), el ATP. Muchas de las reacciones químicas ocurren en la enorme superficie de la membrana
interna, plegada sobre sí misma. Fíjate que las células vegetales también contienen mitocondrias, que se utilizan de la misma
manera que en las células animales – para convertir moléculas energéticamente ricas en ATP.
Sección 7: Lisosomas
¿Qué pasa con todos los orgánulos desgastados, las proteínas de más y otros materiales celulares de desecho que ya no necesita la
célula? Unas pequeñas vesículas, llamadas lisosomas, actúan como bolsas de basura flotantes, digiriendo y reciclando los productos
de desecho celulares y el material consumido.
Por ejemplo, las mitocondrias se desgastan después de unos 10 días de intensa actividad. La célula envuelve entonces a la
mitocondria en una vesícula, que se fusiona a su vez con un lisosoma. Los lisosomas contienen unos 50 enzimas digestivas
diferentes y un fluido súper ácido que puede romper la mitocondria y muchas otras estructuras y moléculas que requieren
reciclarse. La mayoría de las moléculas así digeridas, tales como aminoácidos y lípidos, son devueltos al citoplasma, donde pueden
volver a ser reutilizados por la célula como materiales básicos para construir nuevas moléculas y estructuras.
Sección 8: Cloroplastos de Plantas
Aunque hemos estado recorriendo la célula animal, es importante saber que todos los orgánulos que hemos visto en las células
animales también están presentes en las células vegetales. No obstante, bajo el microscopio nunca podríamos confundir una célula
vegetal con una animal. ¿En qué se diferencian las células vegetales de las animales? Las células vegetales contienen estructuras que
no tienen las células animales, como por ejemplo los cloroplastos. En los cloroplastos se lleva a cabo la fotosíntesis, o conversión de
energía luminosa en energía química de las moléculas de la comida, produciendo oxígeno como producto secundario. Como la
fotosíntesis de todas las plantas y algas se lleva a cabo en los cloroplastos, estos orgánulos son directa o indirectamente
responsables de todo lo que comemos y del oxígeno que respiramos. El cloroplasto está rodeado de dos capas distintas de
membranas y contiene sáculos membranosos aplanados denominados tilacoides. Es en los tilacoides donde se recolecta la luz
necesaria para la fotosíntesis.

22. Sección 9: La Pared Celular Vegetal
A diferencia de las células animales, las células vegetales poseen una pared celular, que es una estructura que rodea la membrana
plasmática. La pared celular contiene moléculas de celulosa trenzadas para formar fibras resistentes, y es casi 100 veces más
gruesa que la membrana plasmática. Para los humanos, la celulosa es la parte no digerible de las plantas, y constituye la fibra tan
importante en nuestra dieta. La enorme fuerza estructural que confiere la celulosa a las células vegetales permite a algunas
plantas alcanzar varios metros de altura. Las paredes celulares también ayudan a que las plantas sean resistentes al agua, y
también confieren cierta protección contra insectos y otros animales que podrían comerlas.
Sección 10: La Vacuola Vegetal
A diferencia de las células animales, en una célula vegetal la gran vacuola central normalmente destaca más que cualquier otro
orgánulo. Rodeada de una membrana, rellena de fluido y, ocupando entre el 50% y el 90% del espacio interior de la célula
vegetal, la vacuola puede jugar un importante papel en cinco áreas diferentes de la vida de la planta.
La vacuola almacena nutrientes – cientos de sustancias disueltas, como aminoácidos, azúcares e iones.
La vacuola retiene y degrada productos de desecho usando enzimas digestivas, igual que el lisosoma. Al igual que éste, la vacuola
degrada los orgánulos desgastados, tal como cloroplastos y mitocondrias, eliminándolos de la célula y reciclando sus nutrientes.
La vacuola acumula materiales venenosos y otros productos que disuaden a los animales que, si no, podrían comerse la planta.
Por ejemplo, un producto almacenado en las vacuolas de los ajíes produce una sensación de quemazón cuando son ingeridos por
los mamíferos.
La vacuola puede contener pigmentos que permiten a las plantas atraer pájaros e insectos que le ayudan a reproducirse.
La vacuola provee soporte físico ya que contiene altas concentraciones de sustancias disueltas, lo que hace que el agua fluya a las
células mediante el proceso de ósmosis. La mayor presión del fluido dentro de la vacuola puede hacer que la célula se agrande un
poco y empuje contra la pared celular. Este proceso es el responsable de la presión (llamada de turgencia) que permite a los
tallos, flores y otras partes de la planta mantenerse erguidos. La pérdida de la presión de turgencia produce marchitamiento.
GUSTAVO TOLEDO C.

23. Cells: A Cell Roadmap
1. What feature differentiates prokaryotic cells from eukaryotic cells?
a) Only eukaryotic cells have a plasma membrane.
b) Only eukaryotic cells have hereditary material in the form of DNA.
c) Only prokaryotic cells have ribosomes.
d) Only eukaryotic cells have a nucleus.
2. What is the primary function of the nucleus?
a) to make proteins and carbohydrates
b) to control the genetic activities of the cell
c) to repair the ribosomal subunits
d) to harvest energy from food molecules
3. What is assembled in the nucleolus?
a) proteins
b) carbohydrates
c) ribosomal subunits
d) DNA
4. Without the cytoskeleton, a cell would not be able to accomplish which of the following?
a) synthesize ribosomes
b) move materials around the cytoplasm
c) copy the hereditary material
d) package proteins
5. How can you tell the rough endoplasmic reticulum and the smooth endoplasmic reticulum apart?
a) The rough ER has ribosomes on its surface.
b) The smooth ER is located within the nucleus.
c) The rough ER is located within the nucleolus.
d) The smooth ER has ribosomes on its surface.
6. How does the smooth endoplasmic reticulum protect our cells?
a) It breaks down toxic substances.
b) It packages hormones and exports them outside of the cell.
c) It synthesizes carbohydrates.
d) It dilutes toxic substances by taking in water.
7. What would happen in a cell if the Golgi apparatus didn' t function?
a) Food molecules would not be made.
b) Food molecules would not be broken down.
c) Lipids and proteins would not be packaged.
d) Lipids and proteins would not be broken down.
8. What it the function of the lysosome?
a) to package proteins and lipids for export
b) to synthesize proteins used by the rough endoplasmic reticulum
c) to break down toxins, such as alcohol
d) to digest and recycle cellular waste products
9. Without plants, algae, and other photosynthetic organisms, which of the following would we lack?
a) water and oxygen
b) oxygen and food
c) carbon dioxide and food
d) water and carbon dioxide
10. What benefit does turgor pressure in plant cells provide to the plant?
a) Turgor pressure provides dissolved substances necessary for photosynthesis.
b) Turgor pressure provides physical support and allows the plant to stand upright.
c) Turgor pressure allows the plant to break down and recycle plant organelles.
d) Turgor pressure provides a defense mechanism against animals that want to eat the plant.

24. PREGUNTAS DE DESARROLLO, AUNQUE BREVES.
1. Como ser humano, estás compuesto por cerca de 60 trillones de células. Sin embargo, llevas cerca de diez
veces ese número de bacterias dentro y sobre tu cuerpo. Basado en lo que sabes acerca de la estructura celular,
¿cómo es posible que lleves a tantas células procariotas en tu cuerpo?
2. estás observando un tipo de célula desconocido. Es muy pequeña, pero podemos ser capaces de velas sin
un microscopio. ¿Qué tipo de célula es? Justifica tu respuesta.
3. Estás viendo una foto de una célula tomada con un microscopio muy potente. La imagen muestra
citoplasma, ribosomas y una membrana celular. Sobre la base esta información por sí sola, ¿puedes determinar
qué tipo de célula estás observando? Explica tu respuesta.
4. Una persona que ha recibido un trasplante de órgano normalmente tendrá que tomar inmuno-
supresores por el resto de su vida. Esto es para evitar que el sistema inmunitario del receptor ataque a las células
del órgano nuevo. Sin estos fármacos, el sistema inmune del receptor reconocerá como extrañas a ciertas
estructuras en las membranas de las células donantes. ¿Cuáles son las estructuras de membrana específicas que
serán reconocidas por el sistema inmune?
5. Al asar frutas al horno, es bastante común preparar la fruta cortándolas y añadirle azúcar. Esto tiene el
efecto que favorece la extracción de los jugos de la fruta. Sobre la base de lo que sabes de ósmosis, ¿cómo se puede
explicar esto?
6. Las neuronas (células del sistema nervioso) contienen una alta concentración de iones de potasio en
comparación con su entorno. Sobre la base de lo que sabes transporte de membrana, ¿cómo podría una neurona
mover hacia el medio interno aún más iones de potasio?
7. La pancreatitis es una enfermedad donde las células del páncreas se destruyen. Este trastorno está
relacionado con la ruptura de un tipo específico de orgánulo. Teniendo en cuenta lo que sabes acerca de la
función de estas estructuras membranosas, ¿cuál orgánulo podría estar implicado en la pancreatitis?
8. En una fiesta de fin de semana, tu compañero de cuarto tenía algunas "bebidas para adultos." Un amigo
en común hace el siguiente comentario: "Mis amigos no podrán beber como ultimo semestre; con seguridad ellos
necesitarán más debido a que han desarrollado una tolerancia al alcohol." A nivel celular, ¿qué ha causado el
desarrollo de esta tolerancia?
“La tolerancia es cuando la persona va necesitando cada vez mayor cantidad de droga, porque su cuerpo se va
acostumbrando a las dosis utilizadas, minimizando sus efectos”.