Estructura de los seres vivos (Estructura Celular, cubierta celular, pared celular, glucocalix)

• 1. Trabajo de investigacin Estructura de los seres vivos Los seres vivos presentan formas muy variadas, desde seres vivos acuticos microscpicos como el zooplancton hasta organismos de gran tamao como el elefante, pero todas cuentan con una estructura en extremo organizada, con adaptaciones estructurales (anatmicas), fisiolgicas (funcional) y conductuales que les permiten utilizarlas en muchas de sus actividades y que son vitales para sobrevivir en el ambiente en que habitan. Las adaptaciones son mecanismos que han desarrollado los seres vivos para enfrentar tensiones y presiones del ambiente y as poder realizar con xito funciones vitales como: Obtener elementos bsicos como agua, oxgeno y nutrientes, mantenerse en forma constante ante cambios en su entorno como por ejemplo temperatura y luz, defenderse de sus predadores, reproducirse y mantener la especie. Estructura celular La clula es la unidad mnima de un organismo capaz de actuar de manera autnoma. Todos los organismos vivos estn formados por clulas, y en general se acepta que ningn organismo es un ser vivo si no consta al menos de una clula. Algunos organismos microscpicos, como bacterias y protozoos, son clulas nicas, mientras que los animales y plantas estn formados por muchos millones de clulas organizadas en tejidos y rganos. Aunque los virus y los extractos celulares realizan muchas de las funciones propias de la clula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproduccin propios de las clulas y, por tanto, no se consideran seres vivos. La biologa estudia las clulas en funcin de su constitucin molecular y la forma en que cooperan entre s para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cmo funciona el cuerpo humano sano, cmo se desarrolla y envejece y qu falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las clulas que lo constituyen. Caractersticas generales de las clulas La clula est envuelta en una membrana -llamada membrana plasmtica- que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma, en la que, a menudo, es posible diferenciar la presencia de orgnulos celulares -entre ellos el ncleo celular- y, son frecuentes, otros envoltorios exteriores. En el interior de las clulas tienen lugar numerosas reacciones qumicas que les permiten crecer, producir energa y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (trmino que proviene de una palabra griega que significa cambio). En los animales y en las plantas superiores presentan especializaciones y se diferencian en tejidos, con tipos celulares de forma y funcin diferente: tejidos epidrmicos y epiteliales, muscular, nervioso,... Hay clulas de formas y tamaos muy variados. Algunas de las clulas bacterianas ms pequeas tienen forma cilndrica de menos de una micra o m (1 m es igual a una millonsima de metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las clulas nerviosas, corpsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular). Casi todas las clulas vegetales tienen entre 20 y 30 m de

2. longitud, forma poligonal y pared celular rgida. Las clulas de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 m de dimetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada. Pese a las muchas diferencias de aspecto y funcin. Todas las clulas contienen informacin hereditaria codificada en molculas de cido desoxirribonucleico (ADN); esta informacin dirige la actividad de la clula y asegura la reproduccin y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas molculas idnticas o casi idnticas) demuestran que hay una relacin evolutiva entre las clulas actuales y las primeras que aparecieron sobre la Tierra. Cubierta celular Pared celular: La pared celular es una capa rgida que se localiza en el exterior de la membrana plasmtica en las clulas de plantas, hongos, algas, bacterias y arqueas. La pared celular protege el contenido de la clula, y da rigidez a sta, funciona como mediadora en todas las relaciones de la clula con el entorno y acta como compartimiento celular. Adems, en el caso de hongos y plantas, define la estructura y otorga soporte a los tejidos y muchas ms partes de la clula. La pared celular se construye a partir de diversos materiales, dependiendo de la clase de organismo. En las plantas, la pared celular se compone, sobre todo, de un polmero de carbohidrato denominado celulosa, un polisacrido, y puede actuar tambin como almacn de carbohidratos para la clula. En las bacterias, la pared celular se compone de peptidoglicano. Entre las archaea se presentan paredes celulares con distintas composiciones qumicas, incluyendo capas S de glicoprotenas, pseudopeptidoglicano o polisacridos. Los hongos presentan paredes celulares de quitina, y las algas tienen tpicamente paredes construidas a partir de glicoprotenas y polisacridos. No obstante, algunas especies de algas pueden presentar una pared celular compuesta por dixido de silicio. A menudo, se presentan otras molculas accesorias integradas en la pared celular. Glucoclix: Es un trmino genrico que se refiere al material polimrico extracelular producido por algunas bacterias u otras clulas, tales como las epiteliales. La capa mucilaginosa usualmente compuesta de glicoprotenas y proteoglicanos que est presente sobre la superficie exterior de los peces tambin se considera un Glucoclix. El trmino fue aplicado inicialmente a la matriz de polisacrido secretada por las clulas epiteliales y que forman una capa superficial. Los Glucoclix son compuestos, casi siempre con cadenas de carbohidratos, que recubren la superficie celular. Tambin podramos decir, que el Glucoclix es diferente en cada membrana, por lo que es un tipo de sello o huella de la clula. 3. Estructuras extracelulares bacterianas: 1.-cpsula, 2.-glucoclixcapa mucosa), 3.- biopelcula. Su presencia sobre materiales inertes (tales como metales implantados en fracturas) hace difcil evitar las infecciones profundas debidas a las bacterias que se adhieren mediante el Glucoclix al material. A menudo es necesario extraer totalmente el dispositivo para suprimir completamente la infeccin. El Glucoclix se puede encontrar justo fuera de la pared celular de la bacteria. Es un material extracelular que se deforma con facilidad, que no tiene lmites definidos y que se une de forma laxa a la bacteria. En cambio, una estructura organizada, con lmites definidos y unida firmemente a la bacteria se denomina cpsula. El Glucoclix puede ayudar a proteger a las bacterias contra los fagocitos. Tambin ayuda a la formacin de biopelculas, como por ejemplo, las capas que se forman sobre superficies inertes tales como dientes o rocas. Adems, el Glucoclix tiene la propiedad de fijar agua, evitando que la clula se seque. Matriz extracelular: La mayora de las clulas de los organismos pluricelulares estn en contacto con una compleja trama de macromolculas extracelulares que constituyen la sustancia o matriz extracelular. Macromolculas de matriz extracelular. Estas molculas son protenas y polisacridos que se segregan de forma local y se ensamblan formando una trama organizada en el espacio extracelular de la mayora de los tejidos. Adems forman estructuras altamente especializadas como el cartlago, tendones, lminas basales, huesos y dientes. Las macromolculas que constituyen la matriz extracelular estn segregadas por clulas locales, especialmente fibroblastos, distribuidas en la matriz. Otras formas especializadas de la matriz como el cartlago y el hueso, son segregadas por los condroblastos y osteoblastos respectivamente. Entre sus diversas funciones las protenas de Matriz extracelular sirven como andamios, vigas, cables y pegamentos celulares. En la matriz extracelular se distinguen dos componentes principales: las fibras (que brindan resistencia tensil y elasticidad) y la sustancia bsica, polisacridos 4. Glucosaminoglucanos (GAG), que suelen estar unidos covalentemente a protenas formando los Proteoglicanos (PG) y glicoprotenas de adhesin. Las molculas de GAG y PG forman una sustancia fundamental gelatinosa, hidratada en la que estn incluidas las fibras de colgeno. Las fibras son de tres tipos colgenos, elsticas y reticulares. La sustancia bsica est compuesta por Glucosaminoglucanos, proteoglicanos y glicoprotenas de adhesin. Lmina Basal: La lmina basal es una fina capa de matriz extracelular que separa el tejido epitelial y muchos tipos de clulas, como las fibras musculares o las clulas adiposas, del tejido conjuntivo. Suele confundirse con la membrana basal, pero en realidad forma parte de ella junto a la lmina reticular. Se encuentra constituida por protenas fibrosas (elastina, colgeno, fibronectina), proteoglicanos y Glucosaminoglucanos. Es de vital importancia en sealizacin celular la interaccin que establece a travs de la laminina con las integrinas. Cuando aparece rodeando fibras musculares o adipocitos se la denomina lmina externa. La lmina basal slo es observable con detalle a microscopio electrnico y est compuesta por una matriz electrodensa de entre 50 y 100 nm que consta a su vez de lmina lcida y lmina densa. La lmina lcida es menos electrodensa y es la primera capa en contacto con la membrana plasmtica del tejido epitelial supradyadente. La lmina densa, ms electrodensa presenta unos delgados y pequeos filamentos de colgeno tipo 4. Esta es la ms gruesa de las lminas. Cuando un tumor en su crecimiento infiltra y rompe la lmina basal se llama tumor invasivo o cncer. Funciones 1. Sostn del epitelio. 2. Filtracin molecular pasiva, deja pasar determinadas molculas, lo que adquiere especial importancia en los riones. 3. Compartimentacin de tejidos y filtro celular. Los linfocitos s pueden atravesarla pero es capaz de retener la metstasis de tumores invasores 0. 4. Adhesin celular. 5. Influye sobre la diferenciacin de la