Pared celular

La pared celular se encuentra fuera de la membrana plasmática. No todos los seres vivos presentan pared celular, como sucede con los animales y la mayoría de los protistas de tipo animal. La pared celular de las bacterias está formada por un peptidoglucano. Las plantas tienen diferentes productos químicos incorporados en su pared celular como la celulosa en el caso de la pared primaria y la lignina, entre otras sustancias, en la pared secundaria. Los plasmodesmos son las conexiones por medio de las cuales se comunican químicamente las células a través de sus paredes celulares. Los hongos y muchos protistas poseen quitina en su pared celular, aunque éstas no poseen celulosa sino un tipo especial de productos químicos (quitina en el caso de los hongos).

Funciones

• Protege los contenidos de la célula • Da rigidez a la estructura celular • Provee un medio poroso para la circulación y distribución de agua, minerales, y otras pequeñas moléculas nutrientes • Contiene moléculas especializadas que regulan el crecimiento de la planta y la protegen de las enfermedades. La pared Celular es especial en la célula vegetal
- membrana plasmática Categoría:Célula

Membrana plasmática

La membrana plasmática consiste en una estructura laminar que envuelve la célula y establece el límite entre el medio extracelular y el intracelular. Esta barrera básica que diferencia a la célula frente al medio externo presenta una permeabilidad selectiva. A la membrana plasmática también se la conoce como membrana citoplasmática o membrana celular. En las células vegetales y en procariotas, se sitúa bajo otra capa, denominada pared celular. Presenta una estructura característica denominada de mosaico fluído consistente en una bicapa lipídica y diversos tipos de proteínas. La estructura básica se mantiene unida mediante uniones no covalentes. Esta estructura general, modelo unitario, se presenta también en las membranas de diversos orgánulos del interior de la célula tales como retículo endoplasmático, aparato de Golgi, mitocondrias y membrana nuclear. Otras sustancias pueden estar asociadas a esta estructura básica como diversos tipos de glúcidos que pueden unirse de forma covalente a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas). Las cadenas de estos glúcidos se disponen hacia el medio extracelular por la cara externa de la membrana y constituyen el glucocáliz o cubierta celular. La membrana plasmática tiene un grosor de unos 75 Å (Angstrom), vista al microscopio electrónico presenta entre dos capas oscuras una central más clara. Composición ---- La membrana plasmática está compuesta por proteínas, lípidos y glúcidos, en proporciones aproximadas de 50%, 40% y 10% respectivamente. De entre los lípidos los más importantes son los fosfolípidos, que se encuentran en todas las células, le siguen los glucolípidos, así como esteroides. Estos últimos no existen o son escasos en las membranas plasmáticas de las células procariotas. Las proteínas de la membrana plasmática se pueden clasificar según cómo se dispongan en la bicapa lipídica:
- Proteínas integrales: Embebidas en la bicapa lipídica, suelen atravesar la membrana una o varias veces.
- Proteínas periféricas: A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por enlaces no covalentes o bien mediante enlaces covalentes con un lípido o a un glúcido de la membrana. Los glúcidos se hallan asociados mediante enlaces covalentes a lípidos y proteínas y generalmente forman parte de la matriz extracelular. Funciones ---- La función básica de la membrana plasmática reside en mantener el medio intracelular diferenciado del entorno. Esto es posible gracias a la naturaleza aislante en medio acuoso de la bicapa lipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana plasmática una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio. Los esteroides, como el colesterol, tienen un importante papel en la regulación de las propiedades físico-químicas de las membrana regulando su resistencia y fluidez. En el componente proteico reside la mayor parte de la funcionalidad de la membrana, las proteínas realizan funciones específicas y podemos clasificarlas según su función en:
- Estructurales: estas proteínas hacen de "eslabón clave" uniéndose al citoesqueleto y la matriz extracelular.
- Receptores de membrana: que se encargan de la recepción y transducción de señales químicas.
- Transportadoras a través de membrana: mantienen un gradiente electroquímico mediante el transporte de diversos iones. :Estas a su vez pueden ser: :
- Proteínas transportadoras: Son enzimas con centros de reacción que sufren cambios conformacionales. :
- Proteínas de canal: Dejan un canal hidrofílico por donde pasan los iones. En el transporte transmembrana podemos hablar de:
- Transporte pasivo: Se produce sin consumo de energía y a favor de gradiente electroquímico.
- Transporte activo: Se produce con consumo de energía y en contra de gradiente electroquímico. El componente glucídico forma el glucocáliz, con funciones de cierta protección ante agresiones mecánicas y químicas, y la que parece más importante ya que permite diferenciar el exterior celular permitiendo un reconocimiento intercelular. Categoría:Célula ja:細胞膜 ms:Membran sel

Bacteria

Actinobacteria
Aquificae
Bacteroidetes/Chlorobi grupo
Chlamydiae/Verrucomicrobia grupo
Chloroflexi
Chloroxybacteria
Chrysiogenetes
Cyanobacteria
Deferribacteres
Deinococcus-Thermus
Dictyoglomi
Fibrobacteres/Acidobacteria grupo
Firmicutes
Fusobacteria
Gemmatimonadetes
Nitrospirae
Omnibacteria
Planctomycetes
Proteobacteria
Spirochaetes
Thermodesulfobacteria
Thermomicrobia
Thermotogae Las bacterias forman uno de los 2 dominios en los que se dividen los seres vivos. En los antiguos sistemas taxonómicos, las bacterias formaban un subreino del reino Monera. El término bacteria también se emplea para denominar a todos los organismos unicelulares sin núcleo diferenciado que constituyen el nivel de organización procarionte. Los organismos procariontes se subdividen en Eubacterias (dominio Bacteria) y Arqueobacterias (dominio Archaea).

Historia y taxonomía

La primera bacteria fue observada por Anton van Leeuwenhoek en 1683 usando un microscopio de lente simple diseñado por él. El nombre de bacteria fue introducido más tarde, por Ehrenberg en 1828, derivado del griego βακτηριον significando bastón pequeño. Louis Pasteur (1822-1895) y Robert Koch (1843-1910) describieron el papel de la bacteria como causa de enfermedades.

Estructura

Las bacterias son organismos microscópicos y relativamente sencillos. Carecen de núcleo y de los orgánulos de las células más complejas o eucariotas; sin embargo, al igual que las células de las plantas, la mayoría posee una pared celular a base de carbohidratos. Algunas presentan cápsula y otras son capaces de evolucionar a esporas, formas viables capaces de resistir condiciones extremas. Sus dimensiones son muy reducidas, unas 2 micras de ancho por 7-8 de longitud en la de froma cilíndrica de tamaño medio; aunque son muy frecuentes las espcies de 0,5-1,5 micras. Aún careciendo de núcleo, presentan estructuras elementales (un único cromosoma bacteriano) que realizan las funciones propias de este. El cromosoma bacteriano está situado en la zona media o nucleoide, y está formado por una única gran molécula de ADN, sin embargo puede presentarse como pequeñas moléculas de ADN o plásmidos. La pared celular está compuesta generalmente por hidratos de carbono, entre los que destaca la mureína un polisacárido complejo, lípidos y aminoácidos, esta pared se puede teñir de forma selectiva con la tinción de Gram, lo cual da lugar a la división de dos grupos de bacterias, las grampositivas y las gramnegativas, según se tiñan de azul violeta o rosa, respectivamente. En el citoplasma de las bacterias, no se aprecian orgánulos ni formaciones protoplasmáticas. La forma de las bacterias no es constante y, a menudo, una misma especie adopta distintos tipos morfológicos, es lo que se conoce como pleomorfismo. Existen tres tipos fundamentales de bacterias:
- Los cocos o formas esféricas:
- en grupo de dos: Diplococos
- en cadena: Estreptococos
- agrupaciones irregulares: Estafilococos
- En foma de bastoncillo, son los bacilos
- Formas helicoidales:
- espiroquetas
- espirilos
- vibrios Entre las formaciones propias de la célula bacteriana destacan los flagelos y las cápsulas. En condiciones apropiadas, una bacteria puede dividirse cada 20 minutos, y en alrededor de 11 horas su número puede ascender a unos 5.000 millones (aproximadamente el número de personas que habitan la Tierra).
Clasificación morfológica de bacterias
orgánulo)
C. Redondos, en cúmulos (Estafilococos)
D. Redondos, en pares (Diplococos)
E. En forma de espirales (Espirilos)
F. En forma de coma (Vibrios)]]
- Coco
- Estreptococos: cocos en cadenas
- Estafilococos: cocos en racimos
- Diplococos: cocos en parejas
- Bacilo
- Espirilo
- Vibrios Ejemplos:
- Neisseria gonorrhoeae
- Treponema pallidum
- Salmonella typhimurium
- Escherichia coli

Árbol filogenético
,_____________ Proteobacterias alfa ,___| | | ,__________ Proteobacterias beta | |__| ,_____| |_________ Proteobacterias gamma | | | | ,____________ Proteobacterias delta ,___| |___| | | |__________ Proteobacterias epsilon | | | | ,_______________ Planctomices y Chlamydiae | |__| | | ,_________________________ Spirochaetes | |__| | | ,______ Bacteroides y Flavobacterias | |__| | |_______ Bacterias verdes del azufre ,____| | | ,____ Bacterias Gram-positivas con G-C alto ,___| |_____| | | |____ Bacterias Gram-positivas con G-C bajo | | ,___| |_______________________ Cianobacterias y cloroplastos | | ,__| |__________________________ Bacterias verdes no del azufre | | __| |_______________________________________________ Thermotogales | |________________________________________ Hydrogenobacter/Aquifex
Clasificaciones alternativas

- Aquifecales
- Thermotogales
- Thermodesulfobacterium
- Thermus-Deinococcus grupo
- Chloroflecales
- Cyanobacteria
- Firmicutes
- Leptospirillum group
- Synergistes
- Chlorobium-Flavobacteria grupo
- Verrucomicrobia
- Chlamydia
- Planktomyces
- Flexistipes
- Fibrobacter group
- Spirochetes
- Proteobacteria
(alpha Proteobacteria, beta Proteobacteria,
delta & epsilon, gamma Proteobacteria) La clasificación tradicional de las bacterias se basa en los carácteres morfológicos. Los estudios moleculares han cambiado la clasificación de las bacterias, pero no hay acuerdo común de cómo esta clasificación debería ser. A continuación se muestran las clasificaciones propuestas por Woese, 1987 (izquierda) y por Olson, 1995 (http://tolweb.org/tree?group=Eubacteria&contgroup=Life_on_Earth ) (derecha).
Tinción de Gram
La técnica de tinción de membranas de bacterias de Gram ha supuesto un antes y un después en el campo de la medicina, y consiste en teñir con tintes específicos diversas muestras de baterías en portaobjetos para saber si se han teñido o no con dicho tinte. Cuando se han adicionado los tintes específicos en las muestras, quitando el sobrante pasados unos minutos para evitar confusiones, hay que limpiarlas con unas gotas de alcohol etílico. La función del alcohol es la de eliminar el tinte de las bacterias, y es aquí donde se reconocen los bacterias que se han tomado: Si la bacteria conserva el tinte, es Gram positiva, posee una membrana más gruesa constituída por varias decenas de capas de diversos componentes proteínicos; en el caso de que el tinte no se mantenga, la bacteria es Gram negativa, la cual solo posee una membrana simple. La función biológica que posee ésta técnica es la de fabricar antibióticos específicos para esas bacterias. Tinción empleada en microbiología para la visualización de bacterias en muestras clínicas. También se emplea como primer paso en la diferenciación bacteriana, considerandose Bacteria Gram-positivas a las bacterias que se visualizan de color violeta y gram negativas a las que se visualizan de color rojo. En estudio de muestras clínicas suele ser un estudio fundamental por cumplir varias funciones:
- Identificación preliminar de la bacteria causal de la infección
- Consideración de la calidad de la muestra biológica para el estudio, es decir permite apreciar el número de células inflamatorias así como de células epiteliales. A mayor número de células inflamatorias en cada campo del microscopio, más probabilidad de que la flora que crezca en los medios de cultivo sea la representativa del lugar de la infección. A mayor número de células epiteliales sucede los contrario, mayor probabilidad de contaminación con flora saprofita y la flora aislada en los medios de cultivos no es representativa del lugar de la infección.
- Utilidad como control calidad del aislamiento bacteriano. Los morfotipos bacterianos identificados en la tinción de Gram se deben de corresponder con aislamientos bacterianos realizados en los cultivos. Si se observan mayor número de formas bacterianas que las aisladas hay que reconsiderar los medios de cultivos empleados así como la atmósfera de incubación. ¨
- Proteobacterias alfa
(Rhizobium, Agrobacterim y mitocondrias).
- Proteobacterias beta (Rhodocyclus).
- Proteobacterias gamma (Escherichia).
- Proteobacterias delta (Bdellovibrio).
- Proteobacterias epsilon (Campylobacter).
- Planctomices y Chlamydiae (Chlamydia).
- Spirochaetes
(espiroquetas: Lestospira, Treponema).
- Bacteroides y Flavobacterias (Flavobacter).
- Bacterias verdes del azufre.
- Bacterias Gram-positivas con G-C alto
(Actinomyces, Frankia).
- Bacterias Gram-positivas con G-C bajo
(Thermoactinomyces, Ruminococcus).
- Cianobacterias y cloroplastos (Anabaena).
- Bacterias verdes no del azufre (Chloroflexus).
- Thermotogales (Termotoga).
- Hydrogenobacter/Aquifex categoría:Bacterias ja:真正細菌 ko:세균 th:แบคทีเรีย

Celulosa

La celulosa es un homopolisacárido (es decir, compuesto de un único tipo de monómero) rígido, insoluble, que contiene desde varios cientos hasta varios miles de unidades de glucosa. La celulosa corresponde a la biomolécula más abundante de la biomasa terrestres.

Estructura de la celulosa

biomasa La estructura de la celulosa se forma por la unión de moléculas de β-glucosa a través de enlaces β-1,4-glucosídico, lo que hace que sea insoluble en agua. Es una hexosana que por hidrólisis da glucosa. La celulosa es una larga cadena polimérica de peso molecular variable, con fórmula empírica (C₆H₁₀0₅)_n, con un valor mínimo de n= 200. La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, haciéndolas impenetrables al agua, y originando fibras compactas que constituyen la pared celular de las células vegetales.

Función de la celulosa

La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte de los tejidos de sostén. La pared de una célula vegetal joven contiene aproximadamente un 40% de celulosa; la madera un 50 %, mientras que el ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor al 90%. A pesar de que está formada por glucosas, el hombre no puede utilizar a la celulosa como fuente de energía, ya que no cuenta con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos, sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana (fibra dietética) porque al mezclarse con las heces, facilita la digestión y defecación, así como previene los malos gases. En el intestino de los rumiantes, de otros herbívoros y de termitas, existen microorganismos, muchos metanógenos, que poseen una enzima llamada celulasa que rompe el enlace β-1,4-glucosídico y al hidrolizarse la molécula de celulosa quedan disponibles las glucosas como fuente de energía.

Historia y aplicaciones

La celulosa es la sustancia más frecuente en la pared de las células vegetales, ya descubierta en 1838. La celulosa es la forma más abundante de biomasa de la corteza terrestre. La celulosa constituye la materia prima del papel y de los tejidos de fibras naturales. También se utiliza en la fabricación de explosivos, celuloide, seda artificial, barnices. Categoría:Polisacáridos ja:セルロース

Lignina

Introducción

La lignina es un grupo de compuestos químicos usados en las paredes celulares de las plantas para crear madera. La palabra lignina proviene del término latino lignum, que significa madera; así, a las plantas que contienen gran cantidad de lignina se las denomina leñosas. La lignina está formada por la extracción irreversible del agua de los azúcares, creando compuestos aromáticos. Los polímeros de lignita son estructuras transconectadas con un peso molecular de 10.000 uma. Se caracteriza por ser un complejo aromático (no carbohidrato) del que existen muchos polímeros estructurales (ligninas). Resulta conveniente utilizar el término lignina en un sentido colectivo para señalar la fracción lignina de la fibra. Después de los polisacáridos, la lignina es el polímero orgánico más abundante en el mundo vegetal. Es importante destacar que es la única fibra no polisacárido que se conoce. Este componente de la madera realiza múltiples funciones que son esenciales para la vida de las plantas. Por ejemplo, posee un importante papel en el transporte interno de agua, nutrientes y metabolitos. Proporciona rigidez a la pared celular y actúa como puente de unión entre las células de la madera, creando un material que es notablemente resistente a los impactos, compresiones y flexiones. Realmente, los tejidos lignificados resisten el ataque de los microorganismos, impidiendo la penetración de las enzimas destructivas en la pared celular.

Estructura química

La molécula de lignina es una molécula, con un elevado peso molecular, que resulta de la unión de varios ácidos y alcoholes fenilpropílicos (cumarílico, coniferílico y sinapílico). El acoplamiento aleatorizado de estos radicales da origen a una estructura tridimensional, polímero amorfo, característico de la lignina. La lignina es el polímero natural más complejo en relación a su estructura y heterogenicidad. Por esta razón no es posible describir una estructura definida de la lignina; sin embargo, se han propuesto numerosos modelos que representan una “aproximación” de dicha estructura.

Propiedades físicas

Las ligninas son polímeros insolubles en ácidos y en álcalis fuertes, que no se digieren ni se absorben y tampoco son atacados por la microflora del colon. Pueden ligarse a los ácidos biliares y otros compuestos orgánicos (por ejemplo, colesterol), retrasando o disminuyendo la absorción en el intestino delgado de dichos componentes. El grado de lignificación afecta notablemente a la digestibilidad de la fibra. La lignina, que aumenta de manera ostensible en la pared celular de la planta con el curso de la maduración, es resistente a la degradación bacteriana, y su contenido en fibra reduce la digestibilidad de los polisacáridos fibrosos.

Ligninas comercializadas

Sólo existen dos tipos de lignina comercialmente disponibles: las ligninas sulfonadas y las kraft ligninas. La capacidad de elaboración de productos de lignina en el mundo oriental es aproximadamente de 1,4 ¥ 106 toneladas/año. Sólo una compañía produce kraft ligninas; las restantes producen ligninas sulfonadas. Los productos de lignina han empezado a tener una importancia creciente en distintas aplicaciones industriales. Categoría:Compuestos químicos ja:リグニン

Plasmodesmo

Se llama plasmodesmos a los filamentos de citoplasma que atraviesan las paredes celulares, manteniendo interconectadas las células contiguas, en organismos pluricelulares en los que existe pared celular, como las plantas o los hongos. Permiten la circulación directa de las sustancias del citoplasma entre célula y célula, atravesando las dos paredes adyacentes a través de perforaciones acopladas diversamente denominadas punteaduras o poros. Al hallarse unidos entre sí los protoplastos de las células vivas por medio de plasmodesmos, constituyen un simplasto único. El movimiento de sustancias a través de los plasmodesmos se denomina transporte simplástico. Las paredes celulares, los lúmenes de las células muertas y los espacios intercelulares que rodean al simplasto formando también un continuo, se contraponen bajo el nombre de apoplasto; el movimiento de sustancias en él se conoce como transporte apoplástico. Categoría:Célula

Hongo

En biología el término fungi designa un reino que incluye a los organismos celulares heterótrofos que poseen paredes celulares engrosadas y células con especialización funcional. También son llamados hongos. Un hongo es un organismo eucariótico (Se dice de las células con núcleo diferenciado, envuelto por una membrana y con citoplasma organizado, y de los organismos constituidos por ellas) que digiere su alimento externamente y absorbe las moléculas nutrientes en sus células. Los hongos son muy importantes económicamente: Las levaduras son las responsables de la fermentación de la cerveza y el pan y el cultivo de setas es una gran industria en muchos países. Los hongos son los descomponedores primarios de la materia muerta de plantas y de animales en muchos ecosistemas, y se ven comúnmente en el pan añejo. Sin embargo, la compleja biología de hongos extiende más allá del conocimiento común de ellos.

Caracteres diferenciales

- Nivel celular: Eucariontes
- Nutrición: Absorción
- Metabolismo del oxígeno: Necesario
- Reproducción y desarrollo: Asexual. Sexual (algunos) con gametos y zigoto
- Tipo de vida: Pluricelulares (mayoría), formando un micelo. Inmóviles
- Estructura y funciones: Sin plasmodesmos. Unicelulares como la levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae) o con micelio pluricelular constituido por hifas. Con movimientos intracelulares. En las paredes hay poros. Pared celular con quitina.

Clasificación

Saccharomyces cerevisiae
- Hongos ameboides o mucilaginosos.
- Mixomicotes (división Myxomycota).
- Acrasiomicotes (división Acrasiomycota).
- Plasmodioforomicotes (división Plasmodiophoromycota).
- Hongos lisotróficos o absorbotróficos.
- Pseudohongos u oomicotes (división Oomycota).
- Quitridios (división Chytridiomycota).
- Hongos verdaderos o eumicotes (división Eumycota). :::Zigomicetes (clase Zygomycetes). :::Ascomicetes (clase Ascomycetes). :::Hongos imperfectos (clase Deuteromycetes). :::Basidiomicetes (clase Basidiomycetes).

Clasificación actual del reino Fungi

- Quitridiomicotes (división Chytridiomycota).
- Zigomicotes (división Zygomycota).
- Ascomycotes (división Ascomycota).
- Basidiomicotes (división Basidiomycota). ja:菌類 ko:균류 th:เห็ดรา

Quitina

La quitina es uno de los componentes principales de las paredes celulares de los hongos, del resistente exoesqueleto que tienen la mayoría de los insectos y otros artrópodos, y algunos otros animales. Es un polisacárido, compuesto de unidades de acetilglucosamina (exactamente, N-acetil-D-glucos-2-amina). Éstas están unidas entre sí con enlaces β-1,4, de la misma forma que las unidades de glucosa componen la celulosa. Así, puede pensarse en la quitina como en celulosa con el grupo hidróxilo de cada monómero reemplazado por un grupo de acetilamina. Esto permite un incremento de los enlaces de hidrógeno con los polímeros adyacentes, dándole al material una mayor resistencia. Es el segundo polímero natural más abundante después de la celulosa. Se usada como agente floculante para tratamiento de agua, como agente para curar heridas, como espesante y estabilizador en alimentos y medicamentos, como resina intercambiadora de iones. Es altamente insoluble en agua y en solventes orgánicos debido a los enlaces de hidrógeno que presenta la molécula. La quitina se vuelve soluble en ácidos minerales diluídos cuando pierde el acetilo del grupo acetilamino, convirtiéndose en quitosana. Contrario a lo que generalmente se piensa, la quitina NO forma parte de las conchas de los moluscos del género Gastropoda. Éstas están formadas por una combinación de nacar, conquiolina, aragonita y carbonato de calcio. El término quitina deriva de la palabra griega χιτών, que significa túnica, haciendo referencia a su dureza. Categoría:Polisacáridos ja:キチン質

Categoría:Célula

category:Biología

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