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4.6: Estructuras internas especializadas de procariotas - Biología

4.6: Estructuras internas especializadas de procariotas - Biología


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4.6: Estructuras internas especializadas de procariotas

Todas las células de la Tierra se pueden clasificar como procariota celdas o eucariota células. Los organismos eucariotas pueden ser multicelulares o unicelulares, pero los procariotas son siempre organismos unicelulares.

Las células eucariotas son más grandes y complejas que las procariotas y, por lo general, contienen orgánulos que están ausentes en las células procariotas. Esto se debe a que los eucariotas contienen orgánulos contenidos por membrana (como el núcleo, retículo endoplásmico, aparato de Golgi, y mitocondrias), pero los procariotas no.


Citosol

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El citosol es la parte del citoplasma que no está ocupada por ningún orgánulo. Es un líquido gelatinoso, donde otros componentes del citoplasma permanecen suspendidos. Se compone principalmente de filamentos de citoesqueleto, moléculas orgánicas, sal y agua. Los filamentos del citoesqueleto son los filamentos de proteínas. El citoesqueleto consta de estructuras llamadas & # 8216microfilamentos & # 8217 y & # 8216microtúbulos & # 8217 que forman una red esquelética, dando así forma a la célula y manteniendo los diversos orgánulos en su lugar.

Los microfilamentos son fibras delgadas compuestas por polímeros de actina. Facilitan el movimiento de sustancias dentro de una célula. Los microtúbulos son estructuras cilíndricas huecas formadas por polímeros de tubulina. Ayudan al movimiento de diferentes orgánulos y desempeñan un papel crucial en la división celular al ayudar al movimiento de los cromosomas en el núcleo durante la mitosis. El citosol también contiene enzimas, ácidos grasos, azúcar y aminoácidos. El citosol representa casi el 70% del volumen celular total.


4.6: Estructuras internas especializadas de procariotas - Biología

Notas de biología escolar: Introducción a la estructura y función de las células vegetales y animales

Introducción a las plantas, los animales y las bacterias ESTRUCTURA CELULAR Y FUNCIÓN AMPLIFICADORA

Estructuras subcelulares y diferencias entre células vegetales, animales y bacterianas.

Notas de revisión de biología escolar de Doc Brown: biología GCSE, biología IGCSE, biología de nivel O,

Cursos de ciencias escolares de los grados 8, 9 y 10 de EE. UU. O equivalentes para

Estudiantes de biología de 14-16 años

¿Qué características tienen en común las células animales y las vegetales? ¿En qué se diferencian las células vegetales de las células animales? ¿Puedes dibujar y etiquetar correctamente una célula animal y una célula vegetal? ¿Qué son las estructuras subcelulares? ¿Cuál es su función en las células?

Subíndice de esta página

(a) Introducción a CELLS y tipos de células

La mayoría de los seres vivos están formados por células, la bloques de construcción de la vida.

Apéndice 1. Los virus pueden considerarse una forma de vida "no celular".

¿Por qué es importante la biología celular?

La biología celular es muy importante para comprender la estructura y función de las células, p. Ej. ¿Qué hacen las diversas estructuras subcelulares? y cómo funciona una célula como unidad viva.

El conocimiento de las células nos ayuda a comprender cómo los organismos se desarrollan e interactúan con otros organismos, p. Ej. la reproducción sexual o las propias defensas de nuestro cuerpo para combatir las bacterias.

El conocimiento de la química celular también es importante en el diagnóstico de enfermedades y el desarrollo de fármacos para contrarrestar condiciones médicas adversas, p. medicamentos contra el cáncer.

Una célula es la unidad de vida más pequeña capaz de controlar sus propias actividades, PERO, depende del resto del organismo (si es multicelular) o del entorno (si es unicelular) para proporcionarle materias primas, es decir, nutrientes y eliminación de material de desecho.

Las diferentes partes de una celda se denominan estructuras subcelulares.

El término orgánulo se refiere a la estructura subcelular especializada dentro de una célula que realiza una función específica (por ejemplo, mitocondrias, ribosomas).

Los orgánulos de los organismos unicelulares son equivalentes a los órganos de los organismos multicelulares.

Debe saber y comprender que las estructuras de los diferentes tipos de células están relacionadas con sus funciones.

Debe conocer y comprender las similitudes y diferencias entre células animales, bacterias y células vegetales.

Los dos grupos principales de células

Las celdas pueden ser eucariota o procariota en personaje.

Eucariotas son organismos hechos de células eucariotas, que son complejo células, y todas las plantas y animales están formados por estas células.

Los eucariotas suelen ser organismos multicelulares, pero pueden constar de una célula, p. levadura o algas (unicelulares).

Las células vegetales y animales (células eucariotas) tienen todas una membrana celular, citoplasma y material genético encerrados en un verdadero núcleo en el citoplasma (en comparación con las células procariotas que se describen a continuación) y otras estructuras subcelulares llamadas orgánulos.

Sin embargo, existen diferencias significativas entre las células vegetales y animales eucariotas (ver más adelante).

Procariotas , están más pequeño y más simple organismos unicelulares (procariotas unicelulares) p. ej. bacterias y arqueas son células procariotas.

Células procariotas NO tienes un verdadero núcleo al contener el ADN: el ADN se encuentra en bucles / hebras flotantes libres en el citoplasma.

Las arqueas ahora se consideran un dominio separado de organismos unicelulares (consulte el diagrama a continuación) a pesar de que son como bacterias

Las células procariotas son más primitivas que las células eucariotas y la evidencia fósil más antigua sugiere que las bacterias evolucionaron hace 3.500 millones de años.

Se calcula que el planeta Tierra tiene unos 4.500 millones de años (4,5 x 10 9 años a partir de datos radiométricos, utilizando las vidas medias de los elementos en las rocas, los cálculos son MUY complejos).

Las primeras bacterias probablemente existieron como capas delgadas de color púrpura o verde en las costas.

Estas primeras bacterias utilizaron la fotosíntesis, pero produjeron azufre en lugar de oxígeno como producto de desecho.

Ver también Clasificación - dominio, reino, filo, clase, orden, familia, género, especie, denominación Linnaeus de organismos

incluyendo el sistema de tres dominios

Secciones (b) y (c) ofrecen una comparación detallada de células animales, células vegetales y células bacterianas

Todas las células vegetales y animales tienen similitudes en la estructura básica, PERO hay diferencias importantes entre ellas.

Tanto las células eucariotas como las procariotas contienen varias estructuras subcelulares, algunas de las cuales se denominan orgánulos, una estructura subcelular que realiza una función particular, a mayor escala, más bien como un órgano en un animal.

También existen diferencias importantes entre las células procariotas (arqueas y bacterias unicelulares) y las células eucariotas (normalmente) multicelulares (plantas y animales)

Utilizando diagramas y notas explicativas, se describirán sus similitudes y diferencias en las estructuras subcelulares y se explicarán sus funciones.

(B) CÉLULAS ANIMALES incluidos los humanos! (eucariotas, eucariotas)

La mayoría de las células animales tienen las siguientes cinco partes en estas células eucariotas, las llamadas estructuras subcelulares, y recuerda, Las células vegetales también suelen tener los mismos cinco componentes..

El diagrama muestra las principales estructuras subcelulares de una célula animal.

El contenido celular, es decir, las estructuras subcelulares como el citoplasma, el núcleo (pequeñas vacuolas), las mitocondrias, etc., son todos unidos y encerrado, por el membrana celular blanda cuales controla el paso de sustancias dentro y fuera de la célula.

Debido a que no todo puede pasar a través de la membrana, se la describe como una membrana semipermeable o parcialmente permeable.

La membrana celular permite el paso libre de agua y gases, pero puede actuar como barrera selectiva para otros productos químicos.

La membrana celular también contiene moléculas receptoras que se utilizan en la comunicación celular, p. por hormonas.

2. Mitocondrias (un ejemplo de un orgánulo - una estructura subcelular que realiza una función particular)

Un orgánulo mitocondrial tiene una doble membrana, la interior está plegada de forma compleja.

La mayoría de química de liberación de energía aeróbica de la respiración ocurre en el mitocondrias, que es donde se libera la mayor parte de la energía en la respiración, por ejemplo, la "quema" aeróbica de glucosa para liberar energía.

p.ej. glucosa + oxígeno == a través de enzimas == & gt dióxido de carbono + agua + energía

La ecuación de la respiración aeróbica, una reacción química exotérmica y catalizada por las enzimas adecuadas.

glucosa + oxígeno === & gt dióxido de carbono + agua

C6H12O6 (aq) + 6O2 (g) === & gt 6CO2 (g) + 6H2O(l) + energía

RESPIRACIÓN: aeróbica y anaeróbica en plantas, hongos y animales, condiciones, sustratos, etc. Notas de revisión de biología de gcse

Las mitocondrias son la fuente de energía de las células y contienen todos los enzimas necesario para las reacciones químicas que proporcionar la energía química para cualquiera de las funciones de las células.

Las células del hígado llevan a cabo muchas reacciones metabólicas, por lo que se necesita mucha energía, por lo que contienen muchas más mitocondrias.

Del mismo modo, las células musculares necesitan mucha energía, por ejemplo, para contraerse, por lo que, de nuevo, tienen muchas más mitocondrias que otras células para suministrar la energía necesaria para el trabajo físico que realizan los animales.

Citoplasma es un fluido gelatinoso (gelatinoso) en el que la mayoría de las células tienen lugar reacciones químicas y la mayoría de estas reacciones son catalizadas por enzimas (catalizadores biológicos) que facilitan y controlan la velocidad de estas reacciones.

La respiración anaeróbica (glycoyslis, fermentación) tiene lugar en el citoplasma, pero la mayor parte de la respiración aeróbica tiene lugar en las mitocondrias.

La célula núcleo contiene todo el material genético, el ácido desoxirribonucleico (ADN códigos) de los genes en el cromosomas que controlan las funciones de las células y la división celular en replicación.

El núcleo controla las actividades de la célula enviando instrucciones al citoplasma.

El material genético está organizado en cromosomas y el ADN cromosómico contiene las instrucciones para producir proteínas, por ejemplo, que forman tejidos o enzimas.

Los ribosomas están involucrados en la traducción del material genético de los cromosomas, pueden decodificar el ADN para llevar a cabo diversas síntesis químicas, p. Ej. Los ribosomas son el lugar donde tiene lugar la síntesis de proteínas. de los aminoácidos en el citoplasma de la célula - ¡la 'fábrica' de proteínas!

Este orgánulo es una estructura diminuta y puede verse como un punto con un microscopio óptico.

Pueden moverse libremente en el citoplasma o estar conectados a una red interna de canales en la célula.

Gránulos de glucógeno

Alimentos almacenados para la respiración.

Pequeñas vacuolas - mucho más pequeño que en las células vegetales

Algunas células animales pueden tener varias pequeñas vacuolas de agua que contienen diversas sustancias disueltas, que pueden ser alimentos o productos de desecho.

7. Algunas diferencias entre células animales, vegetales y bacterianas

Las células animales son mucho más grandes que las células bacterianas, con importantes diferencias con las células vegetales.

Las células animales, a diferencia de las células vegetales, no tienen (i) una pared celular exterior rígida, (ii) una vacuola permanente y (iii) cloroplastos.

Nota: ¿Qué es un orgánulo? Un orgánulo es una parte especializada de una célula que tiene una función específica, una especie de órgano celular. Los orgánulos solo se encuentran en eucariotas (células vegetales y animales). El núcleo, las mitocondrias, los ribosomas y los cloroplastos son ejemplos de orgánulos.

(C) CÉLULAS DE PLANTAS Y ALGAS (eucariotas, eucariotas)

Las células vegetales son mucho más grandes que las células bacterianas, con importantes diferencias con las células animales.

El diagrama muestra las principales estructuras subcelulares de una célula vegetal.

Como las células animales, las células vegetales tienen (1) una membrana celular, (2) mitocondrias, (3) citoplasma, (4) núcleo y (5) ribosomas, todos los cuales realizan el mismas funciones que en las células animales.

El tres extra Principales diferentes estructuras subcelulares que tienen las células vegetales y las células animales. no son: (i) a pared celular rígida, (ii) cloroplastos y (iii) una gran vacuola permanente - Las células animales NO tienen estas tres características, pero algunas tienen pequeñas vacuolas.

Necesita poder describir la función de los componentes de un célula vegetal incluidos el cloroplasto, la vacuola grande, la pared celular, la membrana celular, las mitocondrias, el citoplasma y el núcleo (consulte el diagrama y las notas a continuación) y conozca las diferencias entre las células vegetales y animales.

(I) Células vegetales y de algas tener un mas pared celular rígida hecho de celulosa, que fortalece la célula, la sostiene y, por lo tanto, la estructura de la planta en su conjunto.

La pared celular de la planta es efectivamente una capa adicional fuera de la membrana interna de la célula.

Está hecho de fibras de celulosa que le dan fuerza a la célula y colectivamente la fuerza de toda una planta multicelular.

A diferencia de la membrana celular, la pared celular no no controlar qué materiales pueden entrar o salir de la celda.

(ii) Cloroplastos los sitios de la fotosíntesis

Los cloroplastos (un orgánulo) tienen una estructura de membrana interna compleja.

Los cloroplastos pueden absorber energía luminosa para producir alimentos a través de la clorofila en la fotosíntesis.

Los cloroplastos contienen moléculas de clorofila verde que participan en el proceso de absorción de energía de la fotosíntesis. Las moléculas de clorofila absorben la energía luminosa del sol para promover la reacción endotérmica a continuación. Los cloroplastos también deben contener todas las enzimas para catalizar toda la serie de reacciones complejas para producir azúcares; ¡la siguiente ecuación es un resumen muy simplificado!

energía solar + dióxido de carbono + agua == & gt azúcares (por ejemplo, glucosa) + oxígeno

6H2O(l) + 6CO2 (g) ==== & gt C6H12O6 (aq) + 6O2 (g)

Por lo tanto, los cloroplastos son el lugar de producción de alimentos para la planta. Los azúcares pueden usarse directamente como fuente de energía o convertirse en granos de almidón, el almacén de alimentos de la planta (¡y también parte de nuestro almacén de alimentos!).

La clorofila se absorbe principalmente en las regiones violeta-azul y naranja-rojo del espectro visible, por lo tanto aparece verde, la luz NO se absorbe.

(iii) Gran vacuola permanente

La mayoría de las células vegetales tienen una única gran vacuola permanente rodeada por una membrana que contiene savia celular, una solución diluida de sales minerales y azúcares. Mantiene la presión interna para soportar la celda.

La vacuola central es un orgánulo celular que se encuentra en las células vegetales. A menudo es el orgánulo más grande de la célula vegetal.

La función de la membrana de la vacuola central es contener materiales y desechos útiles.

También funciona para mantener la adecuada presión interna dentro de las células vegetales para proporcionar estructura y soporte a la planta en crecimiento.

Granos de almidón

Alimentos almacenados para la respiración a partir de la glucosa producida por la fotosíntesis.

(D) BACTERIAS (procariotas - células procariotas, procariotas)

El diagrama muestra las principales estructuras subcelulares de una célula bacteriana.

Células bacterianas microorganismos unicelulares, están mucho más pequeña que las células vegetales o animales con algunas características subcelulares bastante distintas y diferentes.

Un procariota célula bacteriana consiste en citoplasma Dentro de un membrana rodeado por un pared celular.

Las bacterias NO tienen un núcleo real, cloroplastos o mitocondrias.

Pared celular y membrana interna

El contenido de la célula, es decir, el citoplasma, el ADN, etc., se mantienen juntos dentro del pared celular por el membrana de superficie que controla el paso de sustancias dentro y fuera de la célula.

La pared celular exterior circundante le da a la bacteria un soporte estructural adicional.

La pared celular también puede estar rodeada por una cápsula.

El fluido gelatinoso en el que la mayoría de las reacciones químicas de las células tienen lugar con la ayuda de catalizadores enzimáticos. Aunque no tienen mitocondrias, las células bacterianas aún pueden respirar aeróbicamente en el citoplasma.

ADN cromosómico - el material genético no está confinado en un núcleo que no existe en las bacterias

Los genes no están en un núcleo verdadero distinto, el material genético es una especie de grupo desordenado que consta de una hebra circular larga (bucle) de ADN que flota libremente en el citoplasma, a veces acompañada por uno o más pequeños anillos de ADN llamados plásmidos. Al igual que con cualquier otra célula, la cadena de ADN controla las actividades de la célula y la división celular para la replicación.

Esta cromosoma único controla las funciones de las células y la división celular en replicación.

El ADN cromosómico se mueve libremente en el citoplasma y no está confinado en un núcleo distinto como en las células vegetales y animales.

ADN plasmídico , no es parte del cromosoma

Los plásmidos son pequeños aros de ADN extra que se separar del ADN cromosómico.

Los plásmidos contienen genes que ayudan a la tolerancia a los medicamentos y esta resistencia a los medicamentos puede transmitirse de una bacteria a otra, un problema en el tratamiento de enfermedades infecciosas bacterianas.

Así es como la bacteria MSRA ha evolucionado y se ha vuelto tan peligrosa debido a su resistencia a los antibióticos.

No todas las células procariotas contienen plásmidos.

Forma y flagelos (flagelo plural, flagellum singular)

Las bacterias vienen en todo tipo de formas, p. Ej. varillas, espirales, etc. ¡y algunos tienen cola!

El flagelo es una cola larga y delgada, una estructura similar a un cabello que se proyecta fuera del cuerpo de la célula y puede rotar para mover las bacterias.

Algunas células bacterianas tienen más de una flagelos (flagelo) que sobresale de las capas externas de la bacteria.

El flagelo de la 'cola' puede ser impulsado por un pequeño motor eléctrico bioquímico con partes móviles, ¡en su mayoría hechas de proteínas!

Un flagelo giratorio es una pieza bastante notable de ingeniería bioquímica: ¡bioingeniería!

El flagelo permite que una bacteria se aleje de sustancias nocivas (por ejemplo, toxinas) y se mueva hacia materiales beneficiosos como nutrientes u oxígeno.

Al igual que con otras células, el lugar de la síntesis de proteínas a partir de la decodificación del material genético de los cromosomas.

Otros comentarios sobre procariotas como bacterias

A diferencia de las células eucariotas, las células procariotas no contienen un núcleo definido ni contienen mitocondrias o cloroplastos.

(mi) CÉLULAS FUNGALES (eucariotas)

Las células fúngicas comparten algunas similitudes con las células vegetales y animales, pero son diferentes a estos dos grupos.

Los hongos incluyen levaduras y setas.

Al igual que las células vegetales y animales, las células fúngicas tienen un núcleo y contienen mitocondrias y tienen una membrana celular.

Algunas diferencias son:

las células fúngicas tienen una pared celular como las células vegetales,

no tienen cloroplastos como las células animales, pero a diferencia de las células vegetales, que sí tienen cloroplastos para la fotosíntesis.

(F) CÉLULAS DE LEVADURA (eucariotas)

La levadura se utiliza en la producción de bebidas alcohólicas, por ejemplo, cerveza, vino, etc. y en la elaboración de pan.

Una célula de levadura tiene los mismos orgánulos que una célula eucariota madura.

Una célula de levadura, un microorganismo unicelular, tiene un núcleo, citoplasma, mitocondrias encerrados en una membrana celular que está rodeada por una pared celular.

La levadura puede considerarse un hongo unicelular.

(g) Una nota sobre la estructura de los virus (que son NO clasificados como organismos vivos)

La estructura básica de un virus.

Los virus no se consideran organismos vivos como plantas, animales, bacterias o arqueas.

Los virus no se consideran vivos porque no cumplen con los siete procesos de la vida, a saber: movimiento, respiración, sensibilidad, nutrición, excreción, reproducción y crecimiento.

La ciencia biológica utiliza la frase "cepas" de virus y no especies.

Los virus son los agentes más pequeños de enfermedades infecciosas y son extremadamente pequeños (alrededor de 20 a 500 nm de diámetro) y esencialmente de forma redonda.

Los virus están formados por una longitud relativamente corta de material genético (ADN o ARN) que está encerrado en una fina capa de proteína, que a veces está rodeada por una capa o envoltura grasa extra fina.

El tamaño típico de un virus es aproximadamente 1/50 de un glóbulo rojo, pero su tamaño puede variar de 20 a 500 nm).

Dentro de la capa de proteína, el ácido nucleico de ADN / ARN puede ser monocatenario o bicatenario.

Todas las partículas de virus infecciosos no pueden crecer ni reproducirse sin un huésped.

No tienen estructuras subcelulares habituales que se ven en la mayoría de las células vegetales o animales descritas anteriormente.

Los virus son diferentes de todos los demás microorganismos infecciosos porque son el único grupo de microorganismos que no puede replicarse fuera de la célula huésped.

Los virus no consumen alimentos, pero obtienen materiales y energía de las células huésped secuestrando la maquinaria celular de su célula huésped.

Los tipos específicos de virus solo infectan células específicas y las persuade para que reproduzcan el virus invasor.

Algunos científicos argumentan que se parecen más a moléculas complejas que a criaturas vivientes.

Se sabe que los virus infectan a casi todos los tipos de organismos de la Tierra y algunos virus, llamados bacteriófagos, incluso infectan bacterias: ¡nada está a salvo de un virus u otro!

Para obtener más información sobre el mecanismo de infección por virus, consulte enfermedades transmisibles - infecciones por patógenos


4.6: Estructuras internas especializadas de procariotas - Biología

Nombre y número del capítulo:

Subsecciones del Capítulo:

1. Los biólogos utilizan microscopios y las herramientas de la bioquímica para estudiar las células.

2. Las células eucariotas tienen membranas internas que compartimentan sus funciones.

3. Las instrucciones genéticas de la célula eucariota están alojadas en el núcleo y son llevadas a cabo por los ribosomas.

4. El sistema de endomembranas regula el tráfico de proteínas y realiza funciones metabólicas en la célula.

5. Mitocondrias y cloroplastos

6. El citoesqueleto es una red de fibras que organiza estructuras y actividades en la célula.

7. Los componentes extracelulares y las conexiones entre las células ayudan a coordinar las actividades celulares.

Enumere todos los términos de vocabulario en negrita:

1. microscopio óptico (LM)

3. microscopio electrónico (EM)

4. microscopio electrónico de barrido (SEM)

5. microscopio electrónico de transmisión (TEM)

6. fraccionamiento celular

8. célula eucariota

9. célula procariota

12. membrana de plasma

14. membrana nuclear

15. lámina nuclear

20. sistema endomembranoso

22. retículo endoplásmico (RE)

25. glucoproteínas

26. vesículas de transporte

27. Aparato de Golgi

29. fagocitosis

31. vacuolas de alimentos

32. vacuolas contráctiles

33. vacuola central

34. mitocondrias

35. cloroplastos

36. teoría del endosimbionte

38. matriz mitocondrial

44. citoesqueleto

45. proteínas motoras

46. microtúbulos

53. microfilamentos

58. flujo citoplasmático

59. filamentos intermedios

61. pozo de la celda primaria

62. Laminilla del medio

63. pared celular secundaria

64. matriz extracelular (ECM)

66. proteoglicanos

69. plasmodesmos

70. juntas apretadas

72. uniones gap

Subsección 1 Nombre y número:

6.1 Los biólogos utilizan microscopios y las herramientas de la bioquímica para estudiar las células.

Preguntas previas a la lectura para la subsección:

1. ¿Cómo se comparan las tinciones utilizadas para microscopía óptica con las utilizadas para microscopía electrónica?

La tinción utilizada para la microscopía electrónica es más digital y no involucra tintes reales, mientras que la microscopía óptica depende de la forma en que la luz se dobla y refleja el color.

2. ¿Qué tipo de microscopio usarías para estudiar ...

una. ¿Los cambios en la forma de un glóbulo blanco vivo?

B. ¿Los detalles de la textura superficial de un cabello?

Subsección 2 Nombre y número:

6.2 Las células eucariotas tienen membranas internas que compartimentan sus funciones

Preguntas previas a la lectura para la subsección:

1. Revise cuidadosamente la Figura 6.8. ¿Cuáles son la estructura y función del núcleo, la mitocondria, el cloroplasto y el retículo endoplásmico?

Núcleo: formado por la envoltura nuclear que es una doble membrana protectora, el nucleolo que es una estructura no membranosa involucrada en la producción de ribosomas y la cromatina que es un material que consiste en ADN y proteínas.

2. Imagínese una célula alargada (como una célula nerviosa) que mide 125x1x1 unidades arbitrarias. Predecir cómo se compararía su relación superficie-volumen con las de la Figura 6.7. Luego calcule la proporción y verifique su predicción.

Sospecho que sería grande porque es bastante delgado y debería tener poco volumen.
Superficie total: (125x1) x4 + (1x1) + (1x1) = 502
Volumen total: 125x1x1x1 = 125
Relación S-V: 502/125 = 4.016

Subsección 3 Nombre y número:

6.3 Las instrucciones genéticas de la célula eurcariota están alojadas en el núcleo y llevadas a cabo por los ribosomas.

Preguntas previas a la lectura para la subsección:

1. ¿Qué papel juegan los ribosomas en la realización de instrucciones genéticas?

Traducen el mensaje genético que los ARNm llevan a cabo desde el núcleo para formar polipéptidos específicos.

2. ¿Cuál es la composición molecular de los nucléolos y su función?

Una masa de gránulos y fibras densamente teñidos que se unen en parte de la cromatina. Es donde el ARNr se sintetiza a partir de instrucciones en el ADN y las proteínas importadas del citoplasma se ensamblan con el ARNr en subunidades grandes y pequeñas de ribosomas.

3. A medida que una célula comienza el proceso de dividirse, su cromatina se condensa cada vez más. ¿Cambia la cantidad de cromosomas durante este proceso? Explicar.

No, el número de cromosomas no cambia porque la apariencia condensada se debe a que se enrollan en preparación para dividirse para la división celular. El número es siempre el mismo, pero están enrollados muy juntos, por lo que es difícil distinguirlos.

Subsección 4 Nombre y número:

6.4 El sistema de endomembranas regula el tráfico de proteínas y realiza funciones metabólicas en la célula

Preguntas previas a la lectura para la subsección:

1. ¿Cuáles son las distinciones estructurales y funcionales entre ER rugoso y liso?

El ER rugoso está tachonado de ribosomas, mientras que el ER liso no lo está. El RE áspero ayuda en la síntesis de proteínas secretoras y otras de los ribosomas unidos, agrega carbohidratos a las proteínas para producir glicoproteínas y produce una nueva membrana. Smooth ER es el sitio de síntesis de lípidos, metabolismo de carbohidratos, almacenamiento de Ca 2+ y desintoxicación de drogas y venenos.

2. ¿Cómo se integran las vesículas de transporte al sistema de endomembranas?

Transportan cosas entre las diferentes partes del sistema de endomembranas que no están conectadas.

3. Imagine una proteína que funciona en el ER pero requiere una modificación en el aparato de Golgi antes de que pueda lograr esa función. ¿Cuál es el camino de la proteína a través de la célula, comenzando con la molécula de ARNm que especifica la proteína?

El ARNm se sintetizaría en el núcleo y luego pasaría a través de un complejo de poros de envoltura nuclear hacia el RE rugoso. En el ER rugoso, el ARNm se combinaría con un ribosoma para construir una proteína. Esta proteína luego se encerraría en una vesícula de transporte que se separa del ER rugoso y llega a la cara cis del aparato de Golgi. La proteína viaja a través del aparato de Golgi, se modifica y sale en otra vesícula desde la cara trans del aparato de Golgi hasta su destino final.

Subsección 5 Nombre y número:

6.5 Las mitocondrias y los cloroplastos cambian la energía de una forma a otra

Preguntas previas a la lectura para la subsección:

1. ¿Cuáles son dos características comunes de los cloroplastos y las mitocondrias? Considere tanto la función como la estructura de la membrana.

Moléculas circulares de ADN y espacio intermembrana (doble membrana).

2. ¿Las células vegetales tienen mitocondrias? Explicar.

Sí, porque las mitocondrias de las células vegetales son las que ayudan a convertir el azúcar en ATP.

3. Un compañero propone que las mitocondrias y los cloroplastos se clasifiquen en el sistema de endomembranas. Argumente en contra de la propuesta.

Las partes del sistema de endomembranas están relacionadas entre sí a través de la continuidad física directa o por la transferencia de segmentos de membrana como pequeñas vesículas. Las mitocondrias y los cloroplastos tienen su propio sistema de membranas, de hecho el doble, y no se relacionan con las otras partes del sistema de endomembranas mediante la continuidad física o la transferencia de componentes mediante la creación de vesículas a través de sus membranas.

Subsección 6 Nombre y número:

6.6 El citoesqueleto es una red de fibras que organiza estructuras y actividades en la célula.

Preguntas previas a la lectura para la subsección:

1. ¿Cuáles son las características compartidas del movimiento basado en microtúbulos de los flagelos y las contracciones musculares basadas en microfilamentos?

Ambos tienen una proteína "andante" que se mueve contra los filamentos largos.

2. ¿Cómo se doblan los cilios y los flagelos?

Las dineínas "caminan" por los dobletes de microtúbulos que están unidos por proteínas de reticulación. El caminar con dineína dobla la estructura porque de otro modo los microtúbulos se deslizarían unos contra otros.

3. Los varones que padecen el síndrome de Kartagener son estériles debido a que los espermatozoides están inmóviles y tienden a sufrir infecciones pulmonares. Este trastorno tiene una base genética. Sugiera cuál podría ser el defecto subyacente.

El ADN carece de instrucciones para que las células sinteticen proteínas motoras de dineína.

Subsección 7 Nombre y número:

6.7 Los componentes extracelulares y las conexiones entre las células ayudan a coordinar las actividades celulares

Preguntas previas a la lectura para la subsección:

1. ¿En qué se diferencian estructuralmente las células de plantas y animales de las de eucariotas unicelulares?

Las uniones estrechas, los desmosomas y las uniones gap conectan las células de los animales y los plasmodesmos conectan las células de las plantas.

2. Si la pared celular vegetal o la matriz extracelular animal fueran impermeables, ¿qué efecto tendría esto en la función celular?

Las células no pueden dividirse y transferir nutrientes entre células y llevarlos a varias partes del sistema multicelular.

3. La cadena polipeptídica que forma una unión estrecha se mueve hacia adelante y hacia atrás a través de la membrana cuatro veces, con dos bucles extracelulares y un bucle más colas cortas C-terminal y N-terminal en el citoplasma. Mirando la Figura 5.16 (p. 79), ¿qué predeciría acerca de la secuencia de aminoácidos de la proteína de unión estrecha?

Las partes que están en la célula serían aminoácidos polares (hidrófilos), mientras que las partes que atraviesan la membrana serían no polares (hidrófobas).

6.1 Los biólogos utilizan microscopios y las herramientas de la bioquímica para estudiar las células.

Microscopio óptico (LM): Un instrumento óptico con lentes que refractan (doblan) la luz visible para ampliar imágenes de muestras.

Organelos: Cualquiera de varias estructuras encerradas por membranas con funciones especializadas, suspendidas en el citosol de las células eucariotas.

Microscopio electrónico (EM): Un microscopio que utiliza imanes para enfocar un haz de electrones sobre una muestra o a través de ella, lo que da como resultado una resolución práctica cien veces mayor que la de un microscopio óptico que utiliza técnicas estándar.

Microscopio electrónico de barrido (SEM): Un microscopio que utiliza un haz de electrones para escanear la superficie de una muestra, recubierta con átomos de metal, para estudiar los detalles de su topografía.

Microscopio electrónico de transmisión (TEM): Un microscopio que pasa un haz de electrones a través de secciones muy delgadas teñidas con átomos de metal y se usa principalmente para estudiar la ultraestructura interna de las células.

Fraccionamiento celular: La rotura de una célula y la separación de sus partes por centrifugación a velocidades sucesivamente más altas.

6.2 Las células eucariotas tienen membranas internas que compartimentan sus funciones

Comparación de células procariotas y eucariotas

Citosol: La porción semifluida del citoplasma.

Célula eucariota: Tipo de célula con un núcleo encerrado en una membrana y orgánulos encerrados en una membrana. Los organismos con células eucariotas (protistas, plantas, hongos y animales) se denominan eucariotas.

Célula procariota: Tipo de célula que carece de núcleo encerrado en una membrana y orgánulos encerrados en una membrana. Los organismos con células procariotas (bacterias y arqueas) se denominan procariotas.

Nucleoide: Una región no unida a la membrana en una célula procariota donde se concentra el ADN.

Citoplasma: El contenido de la célula delimitada por la membrana plasmática en eucariotas, la porción exclusiva del núcleo.

Membrana de plasma: La membrana en el límite de cada célula que actúa como una barrera selectiva, regulando la composición química de la célula.

Una vista panorámica de la célula eucariota

6.3 Las instrucciones genéticas de la célula eucariota están alojadas en el núcleo y son llevadas a cabo por los ribosomas.

El núcleo: Central de información

Núcleo: Orgánulo de una célula eucariota que contiene el material genético en forma de cromosomas, formado por cromatina.

Membrana nuclear: En una célula eucariota, la doble membrana que rodea el núcleo, perforada por poros que regulan el tráfico con el citoplasma. La membrana externa es continua con el retículo endoplásmico.

Lámina nuclear: Un conjunto de filamentos de proteínas en forma de red que recubre la superficie interna de la envoltura nuclear y ayuda a mantener la forma del núcleo.

Cromosoma: Estructura celular que transporta material genético, que se encuentra en el núcleo de las células eucariotas. Cada cromosoma consta de una molécula de ADN muy larga y proteínas asociadas. Un cromosoma bacteriano generalmente consta de una sola molécula de ADN circular y proteínas asociadas. Se encuentra en la región nucleoide, que no está delimitada por la membrana.

Cromatina: El ADN complejo y las proteínas que forman los cromosomas eucariotas. Cuando la célula no se está dividiendo, la cromatina existe en su forma dispersa, como una masa de fibras muy largas y delgadas que no son visibles con un microscopio óptico.

Nucleolo: (plural, nucléolos) Una estructura especializada en el núcleo, que consta de regiones cromosómicas que contienen genes de ARN ribosómico (ARNr) junto con proteínas ribosómicas importadas del sitio del citoplasma de síntesis de ARNr y ensamblaje de subunidades ribosómicas.

Ribosomas: fábricas de proteínas

Ribosoma: Un complejo de moléculas de ARNr y proteínas que funciona como un sitio de síntesis de proteínas en el citoplasma consta de una subunidad grande y una pequeña. En las células eucariotas, cada subunidad se ensambla en el nucleolo.

6.4 El sistema de endomembranas regula el tráfico de proteínas y realiza funciones metabólicas en la célula

Sistema endomembranoso: La colección de membranas dentro y alrededor de una célula eucariota, relacionada ya sea a través del contacto físico directo o por la transferencia de vesículas membranosas, incluye la membrana plasmática, la envoltura nuclear, el retículo endoplásmico liso y rugoso, el aparato de Golgi, lisosomas, vesículas y vacuolas. .

Vesícula: Saco membranoso en el citoplasma de una célula eucariota.

El retículo endoplásmico: fábrica biosintética

Retículo endoplásmico (RE): Una extensa red membranosa en células eucariotas, continua con la membrana nuclear externa y compuesta por regiones tachonadas de ribosomas (rugosas) y libres de ribosomas (lisas).

ER suave: La porción del retículo endoplásmico que está libre de ribosomas. Smooth ER es el sitio de síntesis de lípidos, metabolismo de carbohidratos, almacenamiento de Ca 2+ y desintoxicación de drogas y venenos.

ER áspero: Esa porción del retículo endoplásmico con ribosomas adheridos. El RE áspero ayuda en la síntesis de proteínas secretoras y otras de los ribosomas unidos agrega carbohidratos a las proteínas para producir glicoproteínas y produce una nueva membrana

Funciones de Smooth ER

Funciones de Rough ER

Glicoproteína: Una proteína con uno o más carbohidratos unidos covalentemente.

Vesícula de transporte: Un pequeño saco membranoso en el citoplasma de una célula eucariota que transporta moléculas producidas por la célula.

El aparato de Golgi: centro de envío y recepción

Aparato de Golgi: Orgánulo en células eucariotas que consta de pilas de sacos membranosos planos que modifican, almacenan y enrutan productos del retículo endoplásmico y sintetizan algunos productos, en particular carbohidratos no celulósicos.

Lisosomas: compartimentos digestivos

Lisosoma: Saco de enzimas hidrolíticas encerrado en una membrana que se encuentra en el citoplasma de las células animales y algunos protistas.

Fagocitosis: Tipo de endocitosis en la que una célula capta grandes partículas u organismos pequeños. Lo llevan a cabo algunos protistas y determinadas células inmunes de animales (en mamíferos, principalmente macrófagos, neutrófilos y células dendríticas).

Vacuolas: mantenimiento diverso

Vacuola: Vesícula delimitada por una membrana cuya función especializada varía en diferentes tipos de células.

Vacuola alimentaria: Saco membranoso formado por fagocitosis de microorganismos o partículas para ser utilizadas como alimento por la célula.

Vacuola contráctil: Saco membranoso que ayuda a sacar el exceso de agua de ciertos protistas de agua dulce.

Vacuola central: En una célula vegetal madura, un gran saco membranoso con diversas funciones en el crecimiento, almacenamiento y secuestro de sustancias tóxicas.

El sistema de endomembranas: una revisión

6.5 Las mitocondrias y los cloroplastos cambian la energía de una forma a otra

Mitocondrias: (singular, mitocondria) Los orgánulos en las células eucariotas que sirven como sitio de respiración celular usan oxígeno para descomponer las moléculas orgánicas y sintetizar ATP.

Cloroplasto: Un orgánulo que se encuentra en las plantas y los protistas fotosintéticos que absorbe la luz solar y la usa para impulsar la síntesis de compuestos orgánicos a partir del dióxido de carbono y el agua.

Los orígenes evolutivos de las mitocondrias y los cloroplastos

Teoría del endosimbionte: La teoría de que las mitocondrias y los plástidos, incluidos los cloroplastos, se originaron como células procariotas engullidas por una célula eucariota ancestral. La célula engullida y su célula huésped evolucionaron hasta convertirse en un solo organismo.

Mitocondrias: conversión de energía química

Cristae: (singular, crista) Plegado interpuesto de la membrana interna de una mitocondria. La membrana interna alberga cadenas de transporte de electrones y moléculas de la enzima que cataliza la síntesis de ATP (ATP sintasa).

Matriz mitocondrial: El compartimento de la mitocondria encerrado por la membrana interna y que contiene enzimas y sustratos para el ciclo del ácido cítrico, así como ribosomas y ADN.

Cloroplastos: captura de energía luminosa

Tilacoide: Saco membranoso aplanado dentro de un cloroplasto. Los tilacoides a menudo existen en pilas llamadas grana que están interconectadas y sus membranas contienen "maquinaria" molecular que se utiliza para convertir la energía luminosa en energía química.

Granum: (plural, grana) Una pila de tilacoides rodeados de membrana en el cloroplasto. Función de grana en las reacciones lumínicas de la fotosíntesis.

Stroma: El fluido denso dentro del cloroplasto que rodea la membrana tilacoide y que contiene ribosomas y ADN implicados en la síntesis de moléculas orgánicas a partir de dióxido de carbono y agua.

Plástido: Miembro de una familia de orgánulos estrechamente relacionados que incluye cloroplastos, cromoplastos y amiloplastos. Los plástidos se encuentran en células de eucariotas fotosintéticos.

Peroxisomas: oxidación

Peroxisoma: Un orgánulo que contiene enzimas que transfieren átomos de hidrógeno de varios sustratos al oxígeno (O2), produciendo y luego degradando peróxido de hidrógeno (H2O2).

6.6 El citoesqueleto es una red de fibras que organiza estructuras y actividades en la célula.

Citoesqueleto: Red de microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios que se extienden por todo el citoplasma y cumplen una variedad de funciones mecánicas, de transporte y de señalización.

Funciones del citoesqueleto: apoyo y motilidad

Proteína motora: Proteína que interactúa con elementos citoesqueléticos y otros componentes celulares, produciendo el movimiento de toda la célula o partes de la célula.

Componentes del citoesqueleto

Microtúbulos: Varilla hueca compuesta de proteínas tubulina que forma parte del citoesqueleto en todas las células eucariotas y se encuentra en cilios y flagelos.

Centrosomas y centriolos

Centrosoma: Estructura presente en el citoplasma de las células animales que funciona como un centro organizador de microtúbulos y es importante durante la división celular. Un centrosoma tiene dos centriolos.

Centriolo: Una estructura en el centrosoma de una célula animal compuesta por un cilindro o tripletes de microtúbulos dispuestos en un patrón 9 + 0. Un centrosoma tiene un par de centriolos.

Flagelos: (singular, flagelo) Apéndices celulares largos especializados para la locomoción. Al igual que los cilios móviles, los flagelos eucariotas tienen un núcleo con nueve microtúbulos dobles externos y dos microtúbulos internos individuales (la disposición "9 + 2") envainados en una extensión de la membrana plasmática. Los flagelos procariotas tienen una estructura diferente.

Cilios: (singular, cilio) Apéndices cortos que contienen microtúbulos en células eucariotas. Un cilio móvil está especializado en la locomoción para mover el fluido más allá de la célula. Está formado por un núcleo de nueve microtúbulos dobles externos y dos microtúbulos internos simples (la disposición "9 + 2") envainados en una extensión de la membrana plasmática. Un cilio primario generalmente no es móvil y juega un papel sensorial y de señalización; carece de los dos microtúbulos internos (la disposición "9 + 0").

Cuerpo basal: Estructura de una célula eucariota que consta de una disposición "9 + 0" de tripletes de microtúbulos. El cuerpo basal puede organizar el conjunto de microtúbulos de un cilio o flagelo y es estructuralmente muy similar a un centríolo.

Dyneína: En cilios y flagelos, una gran proteína motora que se extiende desde un doblete de microtúbulos hasta el doblete adyacente. La hidrólisis de ATP impulsa cambios en la forma de la dineína que conducen a la flexión de los cilios y flagelos.

Microfilamentos (filamentos de actina)

Microfilamento: Cable compuesto de proteínas de actina en el citoplasma de casi todas las células eucariotas, que forma parte del citoesqueleto y actúa solo o con miosina para provocar la contracción celular, también conocido como filamento de actina.

Actina: Proteína globular que se enlaza en cadenas, dos de las cuales se retuercen helicoidalmente entre sí, formando microfilamentos (filamentos de actina) en el músculo y otros tipos de células.

Corteza: La región externa del citoplasma en una célula eucariota, que se encuentra justo debajo de la membrana plasmática, que tiene una consistencia más similar a un gel que las regiones internas debido a la presencia de múltiples microfilamentos.

Miosina: Tipo de proteína motora que se asocia en filamentos que interactúan con los filamentos de actina para provocar la contracción celular.

Pseudópodos: (singular, pseudópodo) Extensiones celulares de células ameboides utilizadas para moverse y alimentarse.

Transmisión citoplasmática: Un flujo circular de citoplasma, que involucra interacciones de filamentos de miosina y actina, que acelera la distribución de materiales dentro de las células.

Filamentos intermedios

De filamentos intermedios: Componente del citoesqueleto que incluye filamentos de tamaño intermedio entre microtúbulos y microfilamentos.

6.7 Los componentes extracelulares y las conexiones entre las células ayudan a coordinar las actividades celulares

Paredes celulares de plantas

Pared celular: Una capa protectora externa a la membrana plasmática en las células de plantas, procariotas, hongos y algunos protistas. Los polisacáridos como la celulosa (en plantas y algunos protistas), la quitina (en hongos) y el peptidoglicano (en bacterias) son componentes estructurales importantes de las paredes celulares.

Pozo de celda primaria: En las plantas, una capa relativamente delgada y flexible que rodea la membrana plasmática de una célula joven.

Laminilla del medio: En las plantas, una capa delgada de material extracelular adhesivo, principalmente pectinas, se encuentra entre las paredes primarias de las células jóvenes adyacentes.

Pared celular secundaria: En las células vegetales, una matriz fuerte y duradera que a menudo se deposita en varias capas laminadas alrededor de la membrana plasmática y proporciona protección y soporte.

La matriz extracelular (MEC) de las células animales

Matriz extracelular (ECM): La red que rodea a las células animales, que consta de glicolproteínas, polisacáridos y proteoglicanos sintetizados y secretados por las células.

Colágeno: Una glicoproteína en la matriz extracelular de las células animales que forma fibras fuertes, que se encuentra extensamente en el tejido conectivo y en los huesos, la proteína más abundante en el reino animal.

Proteoglicano: Molécula grande que consta de una proteína de núcleo pequeño con muchas cadenas de carbohidratos unidas, que se encuentra en la matriz extracelular de las células animales. Un proteoglicano puede constar de hasta un 95% de carbohidratos.

Fibronectina: Una glicoproteína extracelular secretada por las células animales que les ayuda a adherirse a la matriz extracelular.

Integrina: En las células animales, una proteína receptora transmembrana con dos subunidades que interconecta la matriz extracelular y el citoesqueleto.

Plasmodesmata en células vegetales

Plasmodesmata: (singular, plasmodesma) Abren canales a través de la pared celular que conectan el citoplasma de las células vegetales adyacentes, permitiendo que el agua, pequeños solutos y algunas moléculas más grandes pasen entre las células.

Uniones estrechas, desmosomas y uniones entre huecos en células animales

Unión estrecha: Tipo de unión intercelular entre células animales que evita la fuga de material a través del espacio entre células.

Desmosoma: Tipo de unión intercelular en las células animales que funciona como un remache que une las células.

Brecha de la salida: Tipo de unión intercelular en las células animales, que consta de proteínas que rodean un poro que permite el paso de materiales entre las células.

Resultados de MasteringBiology Quiz:

Revisión de la Subsección 1:

¿Cómo se complementan la microscopía y la bioquímica para revelar la estructura y función celular?

El fraccionamiento celular permite a los biólogos identificar enzimas que no se pueden ver bajo el microscopio, mientras que la microscopía permite a los biólogos ver lo que está sucediendo en la célula y correlacionar los hallazgos bioquímicos con el lugar de la célula en que se encuentran las enzimas.

Revisión de la subsección 2:

¿Cómo contribuye la organización compartimental de una célula eucariota a su funcionamiento bioquímico?

Los orgánulos que interactúan entre sí con regularidad se han ubicado cerca unos de otros o tienen medios para llegar unos a otros.

Revisión de la subsección 3:

¿Cuál es la relación entre el núcleo y los ribosomas?

El nucleolo en el núcleo contiene ADN que proporciona instrucciones para la síntesis de ARNr que se combina con proteínas importadas del citoplasma para formar subunidades grandes y pequeñas de ribosomas. Una vez que las subunidades salen del núcleo hacia el citoplasma, se ensamblan en un ribosoma.

Revisión de la subsección 4:

¿Cuál es el papel clave que juegan las vesículas de transporte en el sistema de endomembranas?

Transportan moléculas entre ciertos orgánulos de la célula.

Revisión de la subsección 5:

¿Qué es la teoría del endosimbionte?

Las mitocondrias alguna vez fueron oxígeno usando procariotas no fotosintéticos que fueron engullidos por una célula eucariota. Y más tarde, el cloroplasto se produjo por una célula eucariota que envolvía a un procariota fotosintético. A lo largo del tiempo evolutivo, los procariotas se convirtieron en orgánulos de la célula.

Revisión de la subsección 6:

¿Cuántos microtúbulos hay en un centrosoma?

¿Cuál es el papel de las proteínas motoras dentro de la célula eucariota y en el movimiento de la célula completa?

Las proteínas motoras interactúan con el citoesqueleto para permitir que los orgánulos se muevan por la célula. Las dineínas, que son un tipo de proteína motora, “camina” a lo largo de los microtúbulos en los flagelos y cilios y crea una curva en el microtúbulo que luego se convierte en el movimiento ondulatorio de los flagelos / cilios.

Revisión de la subsección 7:

Consulte la Figura 6.29. ¿Qué pasaría si en un segundo experimento, los investigadores expusieran las células vegetales a la luz azul, que anteriormente se demostró que causa la reorientación de los microtúbulos? ¿Qué eventos predeciría que seguirían a la exposición a la luz azul?

Los microtúbulos se reorientarían y seguiría la celulosa sintasa.

Compare la composición y funciones de una pared celular vegetal y la matriz extracelular de una célula animal.

La pared celular de una planta está compuesta por microfibrillas hechas de celulosa que son sintetizadas por una enzima llamada celulosa sintasa y secretadas al espacio extracelular, donde quedan incrustadas en una matriz de otros polisacáridos y proteínas. La función de una pared celular plana es proporcionar estructura y sostener la planta [contra la fuerza de la gravedad. La matriz extracelular de una célula animal está compuesta de glicoproteínas, como el colágeno, y otras moléculas que contienen carbohidratos secretadas por las células y su propósito es regular el comportamiento de una célula.

NIVEL 1: CONOCIMIENTO / COMPRENSIÓN

1. Que estructura es no parte del sistema de endomembranas?

una. Membrana nuclear

B. Cloroplasto

C. Aparato de Golgi

D. Membrana de plasma

2. ¿Qué estructura es común para plantar? y células animales?

B. Pared de celulosa

C. Vacuola central

D. Mitocondria

3. ¿Cuál de los siguientes está presente en una célula procariota?

una. Mitocondria

B. Ribosoma

C. Membrana nuclear

4. ¿Qué par estructura-función es desajustado?

una. Producción de nucleolos de subunidades ribosómicas.

B. Digestión intracelular de lisosomas

C. Síntesis de proteínas ribosómicas

D. Tráfico de proteínas de Golgi

mi. Contracción de los músculos de los microtúbulos

NIVEL 2: APLICACIÓN / ANÁLISIS

5. El cianuro se une al menos a una molécula involucrada en la producción de ATP. Si una celda está expuesta al cianuro, la mayor parte del cianuro se encontrará dentro del ...

una. Mitocondrias

mi. Retículo endoplásmico

6. ¿Cuál es la vía más probable que tome una proteína recién sintetizada que será secretada por una célula?

una. ER → Golgi → núcleo

B. Golgi → ER → lisosoma

C. Núcleo → ER → Golgi

D. ER → Golgi → vesículas que se fusionan con la membrana plasmática

mi. ER → lisosomas → vesículas que se fusionan con la membrana plasmática

7. ¿Qué célula sería la mejor para estudiar lisosomas?

C. Glóbulo blanco fagocítico

D. Célula de la hoja de una planta

mi. Célula bacteriana

8. DIBUJARLO: De la memoria, dibuje dos células eucariotas, etiquete las estructuras enumeradas aquí y muestre cualquier conexión física entre las estructuras internas de cada célula: núcleo, RE rugoso, RE liso, mitocondria, centrosoma, cloroplasto, vacuola, lisosoma, microtúbulo, célula. pared, ECM, microfilamento, aparato de Golgi, filamento intermedio, membrana plasmática, peroxisoma, ribosoma, nucleolo, poro nuclear, vesícula, flagelo, microvellosidades, plasmodesma.

NIVEL 3: SÍNTESIS / EVALUACIÓN

9. CONEXIÓN DE LA EVOLUCIÓN: ¿Qué aspectos de la estructura celular revelan mejor la unidad evolutiva? ¿Cuáles son algunos ejemplos de modificaciones especializadas?

10. CONSULTA CIENTÍFICA: Imagínese la proteína X, destinada a atravesar la membrana plasmática. Suponga que el ARNm que lleva el mensaje genético de la proteína X ya ha sido traducido por los ribosomas en un cultivo celular. Si fracciona las células (vea la figura 6.4), ¿en qué fracción encontrará la proteína X? Explique describiendo su tránsito por la célula.

1000g porque los ribosomas que están adheridos a la envoltura nuclear y al RE son los que traducen las proteínas que van a ser transportadas a la membrana plasmática.

11. ESCRIBA SOBRE UN TEMA: Propiedades emergentes. Teniendo en cuenta algunas de las características que definen la vida y basándose en su nuevo conocimiento de las estructuras y funciones celulares, escriba un ensayo corto (100-150 palabras) que analice esta afirmación: La vida es una propiedad emergente que aparece al nivel de la célula. (Repase las páginas 3-5 del Capítulo 1.)


Termoplasma

Nuestros editores revisarán lo que ha enviado y determinarán si deben revisar el artículo.

Termoplasma, (género Termoplasma), cualquiera de un grupo de organismos procariotas (organismos cuyas células carecen de un núcleo definido) en el dominio Archaea que se destacan por su capacidad para prosperar en ambientes cálidos y ácidos. El nombre del género se deriva del griego term y plasma, que significa "calor" (o "calor") y "sustancia formativa", respectivamente, que describen la naturaleza termofílica (amantes del calor) de estos organismos.

Termoplasma son miembros de la clase Thermoplasmata (subdivisión Euryarchaeota) y se caracterizan como quimioorganótrofos (organismos que obtienen energía de compuestos orgánicos). Son capaces de metabolismo aeróbico y anaeróbico. Su supervivencia en hábitats anaeróbicos depende de la respiración de azufre, una forma de metabolismo quimiolitotrófico en el que el carbono y la energía se obtienen de la reacción del azufre con compuestos orgánicos. La respiración de azufre es una adaptación evolutiva que permite Termoplasma prosperar en ambientes cálidos productores de azufre, específicamente solfataras naturales (respiraderos de vapor volcánico que liberan azufre). Los organismos también se encuentran en sitios de desechos de carbón que generan calor, que producen ácido sulfúrico a través de la oxidación de los desechos de pirita de las operaciones de extracción de carbón. Termoplasma el crecimiento generalmente requiere un rango de pH de 0,8 a 4,0 y un rango de temperatura de aproximadamente 45 a 60 ° C (113 a 140 ° F) se ha informado un crecimiento óptimo a pH 1–2 y 59 ° C (aproximadamente 138 ° F).

Dos especies de Termoplasma han sido descritos: T. acidophilum, descubierto en desechos de carbón y reportado por primera vez en 1970, y T. volcanium, descubierto inicialmente en campos solfatáricos en la isla de Vulcano, Italia, y reportado en 1988. Al igual que otras arqueas, estos organismos carecen de pared celular y en cambio poseen una membrana celular especializada formada por moléculas unidas a éter de glicerol y ácidos grasos. En Termoplasma esta estructura está adaptada de forma única al estrés de vivir en hábitats ácidos, cálidos y con alto contenido de sal.


Cromosomas, procariotas

El material genético de microorganismos , ya sean procariotas o eucariotas, se dispone de forma organizada. En ambos casos, la disposición se denomina cromosoma.

los cromosomas de microorganismos procariotas son diferentes de los de microorganismos eucariotas, como levadura , en términos de organización y disposición del material genético. Procariota ADN tiende a estar más empaquetado, en términos de los tramos que realmente codifican algo, que el ADN de las células eucariotas. Además, la forma del cromosoma difiere entre muchos procariotas y eucariotas . Por ejemplo, el ácido desoxirribonucleico de levadura (un microorganismo eucariota) se organiza en varios brazos lineales, que se conocen como cromosomas. A diferencia de, bacterias (el microorganismo procariota prototípico) carecen de cromosomas. Más bien, en muchas bacterias, el ADN está dispuesto en un círculo.

El material cromosómico de virus Puede adoptar diferentes estructuras. Ácido nucleico viral, ya sea ADN o ácido ribonucleico (ARN ) tiende a adoptar la disposición circular cuando se empaqueta dentro de la partícula de virus. Los diferentes tipos de virus pueden tener diferentes disposiciones del ácido nucleico. Sin embargo, el ADN viral puede comportarse de manera diferente dentro del anfitrión, donde puede permanecer autónomo o integrarse en el ácido nucleico del anfitrión. El comportamiento cambiante del cromosoma viral lo hace más adecuado para una discusión separada.

La disposición circular del ADN fue la primera forma descubierta en bacterias. De hecho, durante muchos años después de este descubrimiento, no se consideró seriamente la idea de cualquier otra disposición de ADN bacteriano. En las bacterias, el cromosoma bacteriano circular consiste en la doble hélice de ADN. Por lo tanto, las dos hebras de ADN se entrelazan y al mismo tiempo se orientan en un círculo. La disposición circular del ADN permite la replicación del material genético. Por lo general, la copia de ambas cadenas de ADN comienza en un punto determinado, que se denomina origen de replicación. A partir de este punto, la replicación de una hebra de ADN procede en una dirección, mientras que la replicación de la otra hebra procede en la dirección opuesta. Cada hebra recién hecha también se enrolla helicoidalmente alrededor de la hebra de la plantilla. El efecto es generar dos nuevos círculos, cada uno formado por la doble hélice entrelazada.

La disposición circular del llamado ADN cromosómico es imitada por plásmidos . Los plásmidos existen en el citoplasma y no forman parte del cromosoma. El ADN de los plásmidos tiende a estar enrollado de manera extremadamente apretada, mucho más que el ADN cromosómico. Esta característica del ADN plasmídico se describe a menudo como superenrollamiento. Dependiendo del tipo de plásmido, la replicación puede implicar la integración en el cromosoma bacteriano o puede ser independiente. Aquellos que se replican de forma independiente se consideran minicromosomas.

Los plásmidos permiten que los genes que albergan se transfieran rápidamente de una bacteria a otra. A menudo, estos genes codifican proteínas que participan en la resistencia a agentes antibacterianos u otros compuestos que son una amenaza para la supervivencia bacteriana, o proteínas que ayudan a las bacterias a establecer una infección (como una toxina).

La disposición circular del ADN bacteriano se demostró por primera vez mediante microscopía electrónica de Escherichia coli y Bacilo subtilus bacterias en las que el ADN se había liberado delicadamente de las bacterias. Las imágenes microscópicas establecieron claramente la naturaleza circular del ADN liberado. A raíz de estos experimentos, se asumió que el cromosoma bacteriano consistía en un gran círculo de ADN. Sin embargo, desde estos experimentos, se ha descubierto que algunas bacterias tienen varias piezas circulares de ADN e incluso tienen cromosomas lineales y, a veces, incluso plásmidos lineales. Ejemplos de bacterias con más de una pieza circular de ADN incluyen Brucella especies, Deinococcus radiodurans, Leptospira interrogans, Paracoccus denitrificans, Rhodobacter sphaerodes, y Vibrio especies. Ejemplos de bacterias con formas lineales de ADN cromosómico son Agrobacterium tumefaciens, Streptomyces especies, y Borrelia especies.

La disposición lineal del cromosoma bacteriano no se descubrió hasta finales de la década de 1970 y no se demostró definitivamente hasta el advenimiento de la técnica del gel de campo pulsado. electroforesis una década después. La primera bacteria que demostró poseer un cromosoma lineal fue Borrelia burgdorferi.

Los cromosomas lineales de las bacterias son similares a los de los eucariotas, como la levadura, en que tienen regiones especializadas de ADN al final de cada doble hebra de ADN. Estas regiones se conocen como telómeros y sirven como límites para poner entre paréntesis los tramos de codificación del ADN. Los telómeros también retardan el desenrollamiento de las hebras dobles de ADN, esencialmente fijando los extremos de cada hebra junto con la hebra complementaria.

Hay dos tipos de telómeros en las bacterias. Un tipo se llama telómero en horquilla. Como su nombre lo indica, los telómeros se doblan desde el final de una hebra de ADN hasta el final de la hebra complementaria. El otro tipo de telómero se conoce como telómero invertron. Este tipo actúa para permitir una superposición entre los extremos de las hebras de ADN complementarias.

La replicación de un cromosoma bacteriano lineal procede de un extremo, al igual que la operación de una cremallera. A medida que la replicación desciende por la doble hélice, se forman dos colas de las dobles hélices hijas detrás del punto de replicación.

La investigación sobre la estructura y función de los cromosomas bacterianos ha tendido a centrarse en Escherichia coli como microorganismo modelo. Esta bacteria es un excelente sistema para tales estudios. Sin embargo, a medida que la diversidad de la vida bacteriana se ha vuelto más evidente a principios de la década de 1970, las limitaciones de extrapolar los hallazgos de la Escherichia coli cromosoma a las bacterias en general también tiene más aparente. Se sabe muy poco, por ejemplo, de la estructura cromosómica de los Archae, las formas de vida primitivas que comparten características con los procariotas y eucariotas, y de aquellas bacterias que pueden vivir en ambientes que antes se pensaba que eran completamente inhóspitos para los seres humanos. crecimiento bacterial .

Ver también Identificación genética de microorganismos Regulación genética de células procariotas Genética microbiana Genética viral Genética de levaduras


Un nuevo catalogo

“Históricamente, la gente ha sabido sobre los compartimentos en las células bacterianas que llevan a cabo funciones específicas durante mucho, mucho tiempo, desde el siglo XIX”, dijo Arash Komeili, microbiólogo de la Universidad de California en Berkeley. Sin embargo, aunque los orgánulos eucariotas se han estudiado con gran detalle durante muchas décadas, solo recientemente ha sido posible hacerlo en procariotas. Las bacterias son diminutas: órdenes de magnitud más pequeñas que las células eucariotas típicas y, a veces, incluso más pequeñas que los orgánulos eucariotas. Eso hizo que fuera extremadamente difícil aislar y analizar los compartimentos bacterianos para tener una idea de qué eran y qué estaban haciendo. (Las arqueas, que solo fueron reconocidas como un reino procariota distinto en la década de 1970, han recibido incluso menos escrutinio que las bacterias). Con el tiempo, mejores técnicas de imagen comenzaron a facilitar dicha investigación.

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Una micrografía electrónica de la bacteria. Magnetospirillum magneticum (arriba) revela la cadena de magnetosomas que utiliza para navegar. Una membrana lipídica rodea cada partícula magnética (primeros planos en la parte inferior). Estas estructuras, que se encuentran entre los orgánulos procarióticos mejor estudiados, permiten que la bacteria navegue por su entorno acuático.

Entre los orgánulos bacterianos mejor estudiados se encuentran los magnetosomas, estructuras redondas que forman partículas magnéticas dentro de sus membranas de bicapa lipídica. Los orgánulos permiten que las bacterias "magnetotácticas" acuáticas naveguen verticalmente a lo largo de los campos magnéticos de la Tierra hacia las profundidades con poco oxígeno en las que prosperan. Komeili y sus colegas han estado identificando los genes y proteínas involucrados en cómo se construyen, mantienen y luego se dividen los magnetosomas entre la descendencia celular.

"En un nivel superficial", dijo Komeili, "muchas de esas actividades, e incluso su apariencia, recuerdan las formas en que las células eucariotas construyen orgánulos". Como mínimo, su función es paralela a la capacidad de algunos animales, incluidos el salmón y las palomas mensajeras, para detectar campos magnéticos, y en un artículo publicado en abril, los investigadores informaron que una especie de protista logró esto a través de una relación simbiótica con bacterias magnetotácticas.

Pero los magnetosomas no están solos. Los científicos se han topado con una plétora de otros compartimentos bacterianos extraños, a menudo mientras buscaban algo más. Aunque muchos de estos podrían no ser considerados orgánulos según las definiciones más estrictas (los orgánulos tienen que ser estructuras unidas a lípidos completamente separadas de la membrana celular), algunos de ellos encajan perfectamente.

Aparecen ejemplos tentadores en un grupo de bacterias acuáticas de forma ovalada conocidas como planctomicetos. Algunas especies de planctomicetos contienen un orgánulo unido a la membrana llamado anammoxosoma, que secuestra una reacción química que produce nitrógeno junto con intermediarios tóxicos. Los anammoxosomas actúan como fábricas de energía para las bacterias, al igual que las mitocondrias en los eucariotas, aunque los anammoxosomas no parecen ser restos de simbiontes como lo son las mitocondrias.

Otro tipo de planctomiceto ha sido motivo de controversia durante años. Hace un par de décadas, las imágenes bidimensionales de Fuerst y otros parecían indicar que el ADN de la bacteria Gemmata obscuriglobus estaba rodeado por una membrana, lo que instantáneamente suscitó comparaciones con el núcleo eucariota. Esos resultados han sido cuestionados (las imágenes parecen indicar que el compartimento no está completamente cerrado, lo que significa que no satisface la definición de orgánulo), pero los expertos siguen entusiasmados con estas bacterias. Tienen el sistema de membrana interna más complejo visto en procariotas hasta la fecha, y contienen proteínas que estructuralmente se parecen a las que dan forma y mantienen las membranas eucariotas. También parecen capaces de procesos que se pensaba que eran exclusivos de los eucariotas, como digerir los nutrientes dentro de sus células y sintetizar moléculas llamadas esteroles.

“El problema es que básicamente no sabemos nada sobre [este sistema de membranas]”, dijo Damien Devos, microbiólogo del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo en España que estudia los planctomicetos. "Todavía tenemos una visión muy, muy limitada de lo que hace, cómo lo hace y cuáles son las moléculas involucradas".

Las bacterias también parecen tener una amplia variedad de estructuras cerradas que no están unidas por una membrana lipídica sino por una capa de proteína. Tomemos los carboxisomas, que evolucionaron en bacterias dos veces, de forma independiente, para fijar el carbono. Ellos y los nanocompartimentos más pequeños que se autoensamblan tienen una estructura poliédrica que se parece sorprendentemente a una cápside viral, la capa de proteína que encierra el material genómico viral.

El catálogo sigue creciendo: Komeili y sus colegas descubrieron recientemente un nuevo orgánulo unido a lípidos que acumula hierro, al que han denominado ferrosoma. Las bacterias parecen tener una cornucopia de tales orgánulos, y hay más esperando ser descubiertas. Los científicos ahora están comenzando a explorar lo que eso significa en el contexto de la evolución eucariota. Esperan establecer relaciones evolutivas directas entre la creciente lista de estructuras o identificar factores que son únicos y necesarios para la compartimentación y la complejidad.


Mitocondrias

Mitocondrias (singular = mitocondria) a menudo se denominan "centrales eléctricas" o "fábricas de energía" de una célula porque son responsables de producir trifosfato de adenosina (ATP), la principal molécula portadora de energía de la célula. La formación de ATP a partir de la descomposición de la glucosa se conoce como respiración celular. Las mitocondrias son orgánulos de doble membrana de forma ovalada (Figura 1) que tienen sus propios ribosomas y ADN. Cada membrana es una bicapa de fosfolípidos incrustada con proteínas. La capa interna tiene pliegues llamados crestas, que aumentan el área de superficie de la membrana interna. El área rodeada por los pliegues se llama matriz mitocondrial. Las crestas y la matriz tienen diferentes roles en la respiración celular.

De acuerdo con nuestro tema de la función siguiente a la forma, es importante señalar que las células musculares tienen una concentración muy alta de mitocondrias porque las células musculares necesitan mucha energía para contraerse.

Figura 1 Esta micrografía electrónica de transmisión muestra una mitocondria vista con un microscopio electrónico. Observe las membranas internas y externas, las crestas y la matriz mitocondrial. (crédito: modificación del trabajo de Matthew Britton, datos de barra de escala de Matt Russell)

Al igual que las mitocondrias, los cloroplastos también tienen su propio ADN y ribosomas. Cloroplastos funcionan en la fotosíntesis y se pueden encontrar en células eucariotas como plantas y algas. Dióxido de carbono (CO2), el agua y la energía luminosa se utilizan para producir glucosa y oxígeno en la fotosíntesis. Esta es la principal diferencia entre plantas y animales: las plantas (autótrofos) pueden producir su propio alimento, como la glucosa, mientras que los animales (heterótrofos) deben depender de otros organismos para obtener sus compuestos orgánicos o su fuente de alimento.

Al igual que las mitocondrias, los cloroplastos tienen membranas externas e internas, pero dentro del espacio encerrado por la membrana interna de un cloroplasto hay un conjunto de sacos de membrana llenos de líquido interconectados y apilados llamados tilacoides (Figura 2). Cada pila de tilacoides se llama granum (plural = grana). El líquido encerrado por la membrana interna y que rodea al grana se llama estroma.

Figura 2 Este diagrama simplificado de un cloroplasto muestra la membrana externa, la membrana interna, tilacoides, grana y estroma.

Los cloroplastos contienen un pigmento verde llamado clorofila, que captura la energía de la luz solar para la fotosíntesis. Al igual que las células vegetales, los protistas fotosintéticos también tienen cloroplastos. Algunas bacterias también realizan la fotosíntesis, pero no tienen cloroplastos. Sus pigmentos fotosintéticos se encuentran en la membrana tilacoide dentro de la propia célula.

Teoría de la endosimbiosis

Hemos mencionado que tanto las mitocondrias como los cloroplastos contienen ADN y ribosomas. ¿Te has preguntado por qué? Hay pruebas contundentes que apuntan a la endosimbiosis como explicación.

La simbiosis es una relación en la que los organismos de dos especies distintas viven en estrecha asociación y, por lo general, exhiben adaptaciones específicas entre sí. La endosimbiosis (endo- = inside) es una relación en la que un organismo vive dentro del otro. Las relaciones endosimbióticas abundan en la naturaleza. Los microbios que producen vitamina K viven dentro del intestino humano. Esta relación es beneficiosa para nosotros porque no podemos sintetizar la vitamina K. También es beneficiosa para los microbios porque están protegidos de otros organismos y se les proporciona un hábitat estable y abundante alimento al vivir dentro del intestino grueso.

Los científicos han notado durante mucho tiempo que las bacterias, las mitocondrias y los cloroplastos son de tamaño similar. También sabemos que las mitocondrias y los cloroplastos tienen ADN y ribosomas, al igual que las bacterias. Los científicos creen que las células huésped y las bacterias formaron una relación endosimbiótica mutuamente beneficiosa cuando las células huésped ingirieron bacterias aeróbicas y cianobacterias pero no las destruyeron. A través de la evolución, estas bacterias ingeridas se especializaron más en sus funciones, convirtiéndose las bacterias aeróbicas en mitocondrias y las bacterias fotosintéticas en cloroplastos.


¿Cómo evolucionó la vida compleja? La respuesta podría estar al revés

Una nueva idea sobre el origen de la vida compleja da un vuelco a las teorías actuales. En la revista de acceso abierto Biología BMC, los primos Buzz y David Baum explican su teoría "de adentro hacia afuera" de cómo las células eucariotas, de las que está formada toda la vida multicelular, incluyéndonos a nosotros, podrían haber evolucionado.

Los científicos han reflexionado durante mucho tiempo sobre la cuestión de cómo las células "procariotas" simples, como las bacterias, que son poco más que un saco de membrana, evolucionaron hacia células eucariotas más complejas, que contienen numerosos compartimentos de membrana interna. Estos compartimentos incluyen el núcleo, que contiene información genética en forma de ADN, el retículo endoplásmico, que desvía proteínas y lípidos alrededor de la célula y las mitocondrias que actúan como potencia de la célula. Las mitocondrias también contienen su propio ADN distintivo, que es un buen indicador de que alguna vez fueron organismos separados. El problema es que nadie ha identificado células eucariotas que sean de complejidad intermedia, lo que hace mucho más difícil saber cómo evolucionaron.

En la actualidad, la teoría más aceptada es que las mitocondrias se derivan de una bacteria que fue engullida por una arqueona (plural = arquea), una especie de procariota que se parece a una bacteria pero tiene muchas diferencias moleculares. Los sistemas de membranas eucariotas, incluida la envoltura nuclear, se formaron dentro de los límites de esta célula arquea a través de la invaginación de la membrana externa. Esto encaja con muchos datos actuales, pero persisten algunos problemas. Lo más significativo es que no se conocen células de arqueas que invaginen las membranas.

Además, parece poco probable que las mitocondrias estuvieran engullidas, ya que engullir los alimentos requiere mucha energía, que en los eucariotas es proporcionada por las mitocondrias, y es probable que la engulle también requiera lípidos derivados de las mitocondrias.

David Baum, de la Universidad de Wisconsin, dice: “Todos están de acuerdo en que los eucariotas surgieron de una relación simbiótica entre dos tipos de células: bacterias que se convirtieron en mitocondrias y una célula huésped, arqueas, o un pariente cercano de arqueas que se convirtió en citoplasma y núcleo. Esta simbiosis explica el origen de las mitocondrias, pero ¿qué pasa con otras estructuras eucariotas, sobre todo el núcleo? ”

La teoría de adentro hacia afuera de los Baum proporciona un camino gradual por el cual las células eucariotas podrían haber evolucionado. La primera etapa comenzó con una célula bacteriana cuya membrana externa forma protuberancias, que los Baum llaman "ampollas" que se extienden desde la célula. Estas protuberancias atraparon bacterias similares a las mitocondrias de vida libre entre ellas. Usando la energía obtenida al estar en contacto cercano con bacterias (y usando lípidos derivados de bacterias), las células pudieron agrandarse y expandir el tamaño de sus ampollas.

Los lados de las ampollas formaron el retículo endoplásmico y sus superficies internas formaron la membrana externa del núcleo, y la membrana externa original de la arqueona se convirtió en lo que ahora llamamos la membrana nuclear interna. Finalmente, la fusión de ampollas entre sí condujo a la formación de la membrana plasmática. El resultado fue la célula eucariota como la conocemos ahora. Esta teoría de adentro hacia afuera se explica con más detalle utilizando un diagrama en el artículo de investigación (ver Figura 1).

David Baum explica las diferencias entre las teorías de afuera hacia adentro y de adentro hacia afuera usando una metáfora: “Una célula procariota se puede pensar como una fábrica compuesta por un edificio grande y abierto en el que gerentes, maquinistas, empleados de correo, conserjes, etc. todos trabajan uno al lado del otro. Por el contrario, una célula eucariota es como un complejo de fábrica, compuesto por varios espacios de trabajo conectados: una única sala de control y salas especializadas para recepción, fabricación, envío, eliminación de residuos, etc. Las teorías tradicionales proponen que el complejo de fábrica surgió cuando las particiones fueron construidos dentro de un solo edificio similar a un hangar. La teoría de adentro hacia afuera, por el contrario, imagina que se agregaron una serie de extensiones alrededor de un edificio central original, ahora la sala de control, mientras que otras funciones se trasladaron a cuartos nuevos y especializados ".

La teoría de adentro hacia afuera es radicalmente diferente de todas las teorías existentes porque la acción en la construcción de la célula eucariota está fuera de los límites de la célula ancestral. Como señaló David Baum, a quien se le ocurrió un esbozo del modelo hace 30 años, cuando todavía era un estudiante universitario: “El modelo de adentro hacia afuera debería ser una alternativa obvia a los modelos de afuera hacia adentro, pero tal vez tengas que ser un estudiante ingenuo para considerar una perspectiva tan invertida ".

No podemos saber cómo ocurrieron estos primeros pasos evolutivos, pero podemos buscar inspiración en los procesos actuales. Los Baum utilizan algunos ejemplos de arqueas modernas que producen protuberancias en forma de ampollas para respaldar la credibilidad de sus ideas y se basan en muchas características comunes de los eucariotas que se explican fácilmente con el modelo de adentro hacia afuera.

Como cualquier buena teoría científica, el modelo de adentro hacia afuera conduce a predicciones que pueden probarse en células modernas. Los Baum esperan, por tanto, que su teoría estimule la investigación empírica, ya que todavía se desconoce mucho sobre la biología de las células procariotas y eucariotas.

Al comentar sobre la teoría de adentro hacia afuera, Miranda Robertson, editora de Biología BMC, dice: “No todo el mundo va a estar convencido de esta teoría - cualquier reconstrucción de eventos en un pasado tan lejano como el origen de los eucariotas va a tener áreas de incertidumbre que sería inútil tratar de completar. Pero un la teoría no tiene por qué ser correcta para ser útil, si provoca que la gente piense. Y para probarlo ".

Buzz Baum, University College London, dice: “Incluso si la hipótesis o partes de ella son refutadas, somos optimistas en cuanto a que el esfuerzo por evaluarla generará nuevos descubrimientos biológicos celulares y, al hacerlo, mejorará nuestra comprensión de la biología de eucariotas células a medida que crecen y se dividen. Aunque los estudiantes que estudian biología celular pueden llegar a pensar que es demasiado tarde para contribuir a un campo donde se sabe casi todo, este simplemente no es el caso. Como el modelo ayuda a aclarar, aún queda mucho por descubrir sobre la lógica básica de la organización de las células eucariotas ".

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Notas para el editor

1. Investigación
Un origen de adentro hacia afuera para la célula eucariota
David A Baum y Buzz Baum
Biología BMC 2014, 12:76

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