Esta
función permite la interacción con el medio ambiente, y se basa en movimientos
internos (ciclosis) o externos (tropismos, taxismos).
Ciclosis: Movimiento circulatorio que se produce en el
citoplasma por cambios de estado y por acción del citoesqueleto ante estímulos
externos.
Tropismos: Son movimientos de orientación en el
crecimiento de las células vegetales hacia o en contra de un estímulo externo
(Ej: fototropismo positivo en hojas y negativo en raíces).
Taxismos: Son movimientos de traslación de células
animales producido por cilias, flagelos o ameboidales como respuesta a estímulos.
2) REPRODUCCIÓN: Es la propiedad de engendrar
organismos similares o iguales asegurando la supervivencia de la especie. Puede
ser por mitosis (la célula madre origina 2 células con igual número de
cromosomas) o por meiosis (la célula madre origina 4 células con la
mitad del número cromosómico).
3) NUTRICIÓN: Es un conjunto de funciones para
obtener materia y energía por intercambio con el ambiente. En heterótrofos,
las funciones son: ingestión, digestión, asimilación, excreción, respiración
y circulación. En autótrofos, son: fotosíntesis, respiración y
circulación.
Heterótrofos:
- Ingestión: La célula incorpora materia por endocitosis, y se forma una
vacuola alimenticia.
- Digestión: Un lisosoma primario se acerca a la vacuola alimenticia, se
fusionan sus membranas, y se forma un lisosoma secundario. Allí las enzimas
digestivas desdoblan las moléculas complejas en simples.
- Circulación: Por la digestión, las proteínas se desdoblan en aminoácidos,
los lípidos en ácidos grasos y los hidratos de carbono en monosacáridos.
Las moléculas simples ya pueden ser asimiladas, y para ello deben circular
por medio de la ciclosis.
- Excreción: Las sustancias no asimilables se acumulan en vacuolas o se
fusionan con la membrana plasmática, y por exocitosis expulsan su contenido.
- Respiración: Se produce gracias a la materia y energía obtenidas de los
alimentos digeridos. Es el proceso por el cual la glucosa es oxidada CO2 y H2O
en presencia de O2, con liberación de energía. Comprende 3 etapas:
Glucósis: Se realiza en el citoplasma donde hay enzimas
que degradan parcialmente la glucosa, liberando energía (ATP).
Ciclo de Krebs: Ocurre en la matriz mitocondrial por una
acción enzimática. Se produce liberación de CO2 y energía.
Cadena respiratoria: Se produce en las crestas
mitocondriales donde hay enzimas que forman la cadena respiratoria. Finalmente,
la glucosa es degradada totalmente.
Autótrofos:
- Fotosíntesis: Los vegetales elaboran glucosa a partir de agua, sales CO2
y energía luminosa captada por la clorofila. Los cloroplastos están
formados por tres membranas los tilacoides se apilan formando granas dentro
de la matriz, y la clorofila está en la superficie interna de los
tilacoides. La fotosíntesis se realiza en el parénquima clorofiliano de
las plantas y consta de 2 etapas: lumínica (se realiza en los tilacoides en
presencia de luz) y oscura (no necesita luz y ocurre en la matriz).
Fase lumínica: La energía lumínica es captada por
la clorofila y transformada en energía química. La energía química se
almacena en compuestos como el ADP que al incorporar energía se transforma
en ATP. La energía del ATP se utiliza para romper la molécula de agua y
separarla en H2 y O2, proceso de hidrólisis. El O2 sale por los estomas y
el H2 queda detenido en un compuesto que actúa como aceptor de H2.
Fase oscura: Se utiliza la energía acumulada en el ATP,
el cual cede un ácido fosfórico y origina ADP, liberando energía. Los
aceptores ceden el H2 que se combina con el CO2 usando energía del ATP. Esa
combinación origina glucosa. Este proceso se llama ciclo de Calvin. A
partir de la glucosa se originan azúcares (almidón y sacarosa) o lípidos
(que se acumulan en oleoplastos) o proteínas (en proteoplastos). El
transporte de estas sustancias se realiza por el floema.
- Circulación: Responde a la teoría tenso-ccheso-transpiratoria. El agua
entra en la raíz por ósmosis, atraviesa la epidermis (rizodermis), pasa al
apénquima cortical, y luego entra en el xilema, que se encargará de
distribuir el agua las sales a toda la planta. Para que el agua ascienda
requiere de cohesión de sus moléculas que se unen formando columnas, las
cuales permanecen unidas e todo su recorrido por los vasos del xilema.
Cuando la planta transpira por los estomas, se genera un vacío temporario
en los vasos xilemáticos que sufren una tensión que hacen ascender la
columna de agua. El floema es otro tejido conductor compuesto por células
vivas y paralelo al xilema, que transporta la glucosa desde la hoja hasta el
resto del vegetal (camino adverso del xilema).
Mitosis
Es la división celular que consiste en que a partir de una célula
se obtienen 2 células hijas, genéticamente idénticas a la madre. Se produce
en cualquier célula eucarionte, ya sea diploide o haploide y como mantiene
invariable el número de cromosomas, las células hijas resultarán diploides,
si la madre era diploide o alploide. La división del citoplasma se llama
citocinesis, y la división del núcleo, cariocinesis. Algunas células no
realizan mitosis y permanencen en un estado interfásico, pero otras la realizan
frecuentemente (células embrionarias, células de zonas de crecimiento, células
de tejidos sujetos a desgaste.).
Función: crecimiento y desarrollo del organismo
multicelular, y la regeneración de tejidos expuestos a destrucción de células.
En unicelulares, cumple la función de reproducción asexual.
Cada mitosis está precedida por una interfase, donde se
produce la duplicación del material genético. Actúa como un mecanismo que
asegura que cada célula hija reciba la misma información genética.
Etapas: Profase, Prometafase, Metafase, Anafase y
Telofase.
- PROFASE: La cromatina se condensa para formar los cromosomas y los 2 centríolos
migran a polos opuestos organizando un sistema de microtóbulos (aparato mitótico)
para permitir la migración de los cromosomas. El aparato mitótico está
constituído por:
- Centríolos: Están rodeadas por el centrosoma. A medida que cada centríolo
migra, tiene un hijo y cuando llega al polo se ven 2.
- Ásteres: Conjunto de microtóbulos cortos que se extienden desde cada
centríolo.
- Huso acromático: Tiene forma de ovoide y formado por muchos microtóbulos
sin ramificaciones.
Cada cromosoma está constituido por 2 cromátidas unidas por
el centrómero. La envoltura nuclear se desorganiza y sus fragmentos no se
distinguen del retículo endoplasmático. Desaparece el nucleolo.
- PROMETAFASE: Los cromosomas condensados migran hacia la placa ecuatorial
del huso acromático.
- METAFASE: Los cromosomas se alínean en el plano ecuatorial, y cada uno
están unido por su centrómero a una fibra del huso acromático.
- ANAFASE: Las 2 cromátides de cada cromosoma se separan por fisión del
centrómero y se dirigen hacia polos opuestos. El movimiento de los
cromosomas hijos hacia los polos se debe a un acortamiento de las fibras
cromosómicas y se alargan las fibras interzonales.
- TELOFASE: El huso mitótico y los ásteres se desorganizan. Alrededor de
cada grupo cromosómico se organiza una envoltura nuclear a partir del re´ticulo
endoplasmático y de la envoltura original. Los cromosomas se dispersan y
retoman el aspecto de cromatina que tenían antes de iniciarse la división.
Los nucleolos reaparecen a partir de sus organizadores.
Citocinesis:
- La división del citoplasma se produce junto con la telofase. Se produce un
surco en la membrana plasmática, producidom por un anillo de mocrofilamentos
unidos a ella. Las 2 células hijas se serparan, distribuyéndose el
hialoplasma y los orgamelos de un modo equitativo.
- Cuando no ocurre citocinesis luego de la caruccinesis, los dos núcleos
quedan en el mismo citoplasma y resulta una célula binucleada.
División en células vegetales:
- No hay centríolos ni ásteres pero se organiza el huso acromático.
- Citocinesis: el citoplasma se divide mediante un tabique, que se forma por
la agrupación de microtóbulos y vescículas. Las vescículas crecen, se
ordenan y se funden entre sí originando la placa celular. Finalmente se
arman las paredes celulares a partir de celulosa, hemicelulosa y pectina.
Meiosis
Es un proceso de reducción cromática por el que los
cromosomas se reducen a la mitad. En la meiosis I (etapa reduccionaria) se
reduce el número diploide de cromosomas a la mitad (haploide) pero aún los
cromosomas son dobles. En la meiosis II (etapa ecuacional) se mantiene el número
cromosómico haploide conseguido en la etapa anterior. Los cromosomas son
simples.
- Meiosis I: Está precedida por una interfase durante la cual
se duplica el materialo genético.
- PROFASE I: La envoltura nuclear y el nucleolo se desorganizan, los centríolos
migran a polos oppuestos, duplicándose y se ordena el huso acromáticop. Se
divide en 5 etapas: Leptonema, Cigonema, Paquinema, Diplonema y Diacinesis.
- PROMETAFASE I: Los cromosomas migran al plano ecuatorial de la célula.
- METAFASE I: Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial. Los 2
cromosomas del bivalente se unen por medio del centrómero a la misma fibra
del uso acromático.
- ANAFASE I: Los 2 cromosomas homólogos unidos a la misma fibra dek huso se
repelen y migran a polos opuestos. Cada cromosoma está formado por 2
cromatimas.
- TELOFASE I: Cuando los cromosomas llegaron a los polos, se desorganizan el
huso acromático y los ásteres, se reprganizan la envoltura nuclear y los
nucleolos y se constituyen los núcleos hijos.
Citocinesis: Se produce simultáneamentye con la
telofase, y da como resultado 2 célula hijas con un número haploide de
cromosomas.
Intercinesis: Es un período que tiene lugar entre la
meiosis I y II y no se realiza duplicación del ADN.
- Meiosis II: Los procesos de esta división son semejantes a los de una
mitosis en una célula haploide.
- PROFASE II: Se condensan los cromosomas, se desintegran los nucleolos, los
centríolos migran a los polos y se duplican, formación del huso acromático
y se desorganiza la envoltura nuclear.
- PROMETAFASE II: Los cromosomas condensados migran a la placa ecuatorial de
la célula.
- METAFASE II: Los cromosomas se alinean en la placa ecuatorial, y cada
cromosoma se une a una fibra del huso acromático.
- ANAFASE II: Se fusiona el centrómero y se separan las 2 cromátidas de
cada cromosoma. Cada una migra a un polo diferente.
- TELOFASE II: Los grupos cromosómicos llegan a los polos, el huso acromático
se desorganiza, se reorganizan la envoltura nuclear y el nucleolo, se
dispersan los cromosomas y se transforman en cromatina.
Citocinesis: Separación de los citoplasmas de las células
hijas.
El proceso melótico parte de una célula diploide que da
como resultado 2 haploides, y a partir de éstas dos (melosis II) se obtienen 4
haploides.
Melosis, variabilidad genética y evolución
La reproducción sexual introduce una importante proporción
de variaciones genéticas. Cuanto mayor sea la diversidad de gametas formadas en
cada progenitor, mayor será la probabilidad de originar combinaciones
diferentes por fecundación, y mayor será la diversidad de los descendientes.
Una célula diploide, con 2 pares de cromosomas homólogos, originará por
melosis 4 gametas haploides (uno de la madre y otro del padre). En la Metafase I
se va a determinar en qué sentido migrarán en la Anafase I. Hay dos opciones:
- Puede ocurrir que los 2 cromosomas paternos migren juntos a un polo y los
dos maternos al opuesto.
- Puede ocurrir que migren al mismo polo el cromosoma materno del par homólogo
y el paterno del par homólogo. Los otros cromosomas, migran al polo
opuesto.