Células intermedias. Sistema musculoesquelético de la célula.

Casi todos los organismos vivos se basan en la unidad más simple: la célula. En este artículo se pueden encontrar fotografías de este pequeño biosistema, así como respuestas a las preguntas más interesantes. ¿Cuál es la estructura y el tamaño de la célula? ¿Qué funciones realiza en el organismo?

Una celda es...

Los científicos desconocen el momento concreto de la aparición de las primeras células vivas en nuestro planeta. Sus restos, de 3.500 millones de años de antigüedad, han sido encontrados en Australia. Sin embargo, no fue posible determinar con precisión su biogenicidad.

Una célula es la unidad más simple en la estructura de casi todos los organismos vivos. Las únicas excepciones son los virus y viroides, que pertenecen a formas de vida no celulares.

Una célula es una estructura que es capaz de existir de forma autónoma y autorreproducirse. Sus dimensiones pueden ser diferentes: de 0,1 a 100 micrones o más. Sin embargo, vale la pena señalar que los huevos de aves no fertilizados también pueden considerarse células. Por tanto, la célula más grande de la Tierra puede considerarse un huevo de avestruz. Puede alcanzar los 15 centímetros de diámetro.

La ciencia que estudia las funciones vitales y la estructura de las células de un organismo se llama citología (o biología celular).

Descubrimiento e investigación de la célula.

Robert Hooke es un científico inglés que todos conocemos desde el curso de física de la escuela (fue él quien descubrió la ley sobre la deformación de los cuerpos elásticos, que lleva su nombre). Además, fue él quien fue el primero en ver células vivas, examinando secciones de madera de balsa a través de su microscopio. Le recordaban a un panal, por eso los llamó cell, que significa “célula” en inglés.

La estructura celular de las plantas fue confirmada más tarde (a finales del siglo XVII) por muchos investigadores. Pero la teoría celular no se extendió a los organismos animales hasta principios del siglo XIX. Casi al mismo tiempo, los científicos se interesaron seriamente por el contenido (estructura) de las células.

Potentes microscopios ópticos nos permitieron examinar en detalle la célula y su estructura. Siguen siendo la principal herramienta en el estudio de estos sistemas. Y la llegada de los microscopios electrónicos en el siglo pasado hizo posible que los biólogos estudiaran la ultraestructura de las células. Entre los métodos de su investigación también se pueden distinguir los bioquímicos, analíticos y preparativos. También puede descubrir cómo se ve una célula viva: la foto se encuentra en el artículo.

Estructura química de una célula.

La célula contiene muchas sustancias diferentes:

organógenos;
macroelementos;
micro y ultramicroelementos;
agua.

Aproximadamente el 98% de la composición química de la célula está formada por los llamados organógenos (carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno), otro 2% son macroelementos (magnesio, hierro, calcio y otros). Micro y ultramicroelementos (zinc, manganeso, uranio, yodo, etc.): no más del 0,01% de toda la célula.

Procariotas y eucariotas: principales diferencias

Según las características de la estructura celular, todos los organismos vivos de la Tierra se dividen en dos superreinos:

procariotas: organismos más primitivos que se formaron por evolución;
Los eucariotas son organismos cuyo núcleo celular está completamente formado (el cuerpo humano también pertenece a los eucariotas).

Las principales diferencias entre células eucariotas y procariotas:

tamaños más grandes (10-100 micrones);
método de división (meiosis o mitosis);
tipo de ribosoma (ribosomas 80S);
tipo de flagelo (en las células de los organismos eucariotas, los flagelos consisten en microtúbulos que están rodeados por una membrana).

Estructura de una célula eucariota.

La estructura de una célula eucariota incluye los siguientes orgánulos:

centro;
citoplasma;
aparato de Golgi;
lisosomas;
centríolos;
mitocondrias;
ribosomas;
vesículas.

El núcleo es el principal elemento estructural de una célula eucariota. Es allí donde se almacena toda la información genética sobre un organismo en particular (en moléculas de ADN).

El citoplasma es una sustancia especial que contiene el núcleo y todos los demás orgánulos. Gracias a una red especial de microtúbulos, asegura el movimiento de sustancias dentro de la célula.

El aparato de Golgi es un sistema de cisternas planas en las que las proteínas maduran constantemente.

Los lisosomas son cuerpos pequeños con una sola membrana, cuya función principal es descomponer los orgánulos celulares individuales.

Los ribosomas son orgánulos ultramicroscópicos universales cuya finalidad es la síntesis de proteínas.

Las mitocondrias son una especie de células “ligeras”, además de su principal fuente de energía.

Funciones básicas de la célula.

La célula de un organismo vivo debe realizar varias funciones importantes que aseguran la actividad vital de este mismo organismo.

La función más importante de la célula es el metabolismo. Entonces, es ella quien descompone sustancias complejas, convirtiéndolas en simples y también sintetiza compuestos más complejos.

Además, todas las células son capaces de responder a factores irritantes externos (temperatura, luz, etc.). La mayoría de ellos también tienen la capacidad de regenerarse (autocurarse) mediante fisión.

Las células nerviosas también pueden responder a estímulos externos produciendo impulsos bioeléctricos.

Todas las funciones celulares anteriores aseguran las funciones vitales del cuerpo.

Conclusión

Entonces, una célula es el sistema vivo elemental más pequeño, que es la unidad básica en la estructura de cualquier organismo (animal, planta, bacteria). Su estructura consta de un núcleo y un citoplasma, que contiene todos los orgánulos (estructuras celulares). Cada uno de ellos realiza sus propias funciones específicas.

El tamaño de las células varía ampliamente, de 0,1 a 100 micrómetros. Las características estructurales y el funcionamiento de las células se estudian mediante una ciencia especial: la citología.

Clase Hidroide, Clase Escifoide, Clase Pólipos de Coral

Pregunta 1. Describe las características de la estructura externa y la organización interna de la hidra.

La hidra es un pólipo alargado en forma de saco que alcanza 1,5 cm de longitud. Se fija al sustrato mediante una suela situada en un extremo del cuerpo. En el otro extremo hay una abertura bucal rodeada por una corola de tentáculos. La pared del cuerpo de la hidra está formada por dos capas de células: la externa, el ectodermo, y la interna, el endodermo.

La pared corporal de la hidra está formada por dos capas de células: la externa (ectodermo) y la interna (endodermo), entre las cuales se encuentra una membrana basal. En el interior hay una cavidad digestiva, que también se extiende hasta los tentáculos. En el ectodermo se pueden distinguir varios tipos de células. La mayor parte está representada por células musculares epiteliales que tienen procesos en los que se concentran elementos contráctiles. Además de estas células, el ectodermo contiene células sensoriales, nerviosas, glandulares y urticantes.

Pregunta 2. ¿Cómo está estructurado el ectodermo de los celentéreos? ¿Cuál es la estructura de una célula urticante de hidra?

Las células sensibles se ubican de la misma manera que las células epiteliales-musculares, es decir, un extremo mira hacia afuera y el otro está adyacente a la membrana basal. Las células nerviosas se encuentran entre los procesos contráctiles de la membrana basal. Las células intermedias son células indiferenciadas a partir de las cuales posteriormente se desarrollan células especializadas; además, participan en la regeneración. Las células sexuales se forman en el ectodermo.

Las células urticantes (ortiga), característica de los celentéreos, se distribuyen por todo el ectodermo, pero son especialmente numerosas en los tentáculos y alrededor de la boca. La célula urticante tiene una cápsula similar a una burbuja, dentro de la cual hay un hilo hueco enrollado en espiral. En la superficie de la célula hay una columna sensible que percibe las influencias externas. En respuesta a la irritación, la cápsula urticante expulsa el hilo que contiene, que resulta como el dedo de un guante. Junto con el hilo se liberan contenidos ardientes o venenosos. Así, los hidroides pueden inmovilizar (paralizar) presas bastante grandes, como cíclopes o dafnias, y también causar daños importantes a los enemigos.

Pregunta 3. ¿Qué tipo de sistema nervioso tienen los celentéreos?

Los celentéreos tienen un tipo difuso de sistema nervioso. Las células sensibles se ubican de la misma manera que las células epiteliales-musculares, es decir, un extremo mira hacia afuera y el otro está adyacente a la membrana basal. Las células nerviosas se encuentran entre los procesos contráctiles de la membrana basal. Si tocas la hidra, la excitación que surge en las células primarias se propaga rápidamente por toda la red nerviosa y el animal responde a la irritación contrayendo los procesos de las células del músculo epitelial.

Pregunta 4. Describe las células de la capa interna de la hidra.

Los elementos celulares del endodermo están representados por células epiteliales-musculares y glandulares. Las células musculares epiteliales suelen tener flagelos y prolongaciones que se asemejan a pseudópodos. Las células glandulares secretan enzimas digestivas en la cavidad digestiva: la mayor cantidad de estas células se encuentra cerca de la boca.

Pregunta 5. Cuéntanos sobre la nutrición de la hidra. ¿Cómo se produce la digestión de la hidra?

Hydra es un depredador. Se alimenta de plancton: ciliados, pequeños crustáceos (cíclopes y dafnias). Los hilos urticantes enredan a la presa y la paralizan. Luego la hidra lo agarra con sus tentáculos y lo dirige hacia la abertura de la boca.

La digestión en hidras es combinada (intracavitaria e intracelular). La comida ingerida ingresa a la cavidad digestiva. Primero, los alimentos se procesan con enzimas y se trituran en la cavidad digestiva. A continuación, las células musculares epiteliales fagocitan las partículas de alimento y las digieren en ellas. Los nutrientes se distribuyen de forma difusa entre todas las células del cuerpo. Desde las células, los productos metabólicos se liberan en la cavidad digestiva, desde donde, junto con los restos de alimentos no digeridos, se liberan al medio ambiente a través de la boca.

Pregunta 6. ¿Qué son las células intermedias, cuáles son sus funciones?

Las células intermedias son células indiferenciadas que dan lugar a todos los demás tipos de células ectodérmicas y endodérmicas. Estas células aseguran la restauración de partes del cuerpo dañadas: regeneración.

Pregunta 7. ¿Cómo se reproduce y desarrolla la hidra? ¿Qué es el hermafroditismo? ¿Qué es la plánula?

La hidra se reproduce asexual y sexualmente.

Durante la reproducción asexual, que se produce durante un período favorable para la vida, se forman uno o más brotes en el cuerpo del cuerpo de la madre, que crecen, se abre la boca y se forman tentáculos. Las hijas se separan de la madre. Las hidras no forman colonias reales.

La reproducción sexual ocurre en otoño. Las hidras son en su mayoría dioicas, pero también las hay hermafroditas. Las células sexuales se forman en el ectodermo. En estos lugares, el ectodermo se hincha en forma de tubérculos, en los que se forman numerosos espermatozoides o un óvulo ameboide. Los espermatozoides, equipados con flagelos, se liberan al medio ambiente y llegan a los óvulos mediante una corriente de agua. Después de la fertilización, el cigoto forma una cáscara y se convierte en un óvulo. El organismo materno muere y el huevo cubierto de cáscara pasa el invierno y comienza a desarrollarse en la primavera. El período embrionario incluye dos etapas: escisión y gastrulación. Después de esto, la hidra joven deja las cáscaras de huevo y sale al exterior.

El hermafroditismo es la presencia simultánea de órganos masculinos y femeninos en un organismo (del griego Hermafroditos, el hijo de Hermes y Afrodita, una criatura bisexual mítica).

Planula (Novolat. planula, del latín planus - plano), una de las etapas larvarias del desarrollo de los celentéreos. El cuerpo es ovalado, alargado o con forma de gusano; consta de 2 capas. La capa externa (epitelial), el ectodermo, está representada por células flagelares, entre las que se encuentran las células epiteliales-musculares, nerviosas y urticantes. La capa interna (endodermo) limita la cavidad intestinal cerrada. La plánula nada en la columna de agua, luego se adhiere al fondo y pasa a la siguiente etapa de desarrollo: un pólipo.

Pregunta 8. ¿Por qué crees que las hidromedusas y las medusas pertenecen a diferentes grupos de celentéreos?

Las hidromedusas son ejemplares sexuales que nadan libremente de algunos representantes de la clase hidroide y se forman por gemación. Desarrollan gónadas especiales que producen células germinales. La fertilización y el desarrollo del óvulo se producen fuera del cuerpo de la madre. Del huevo emerge una larva cubierta de cilios, una plánula, que posteriormente se adhiere a objetos bajo el agua y da lugar a un nuevo pólipo.

Las medusas escifoideas están representadas por especies que viven únicamente en los mares. Son mucho más grandes que las hidromedusas; La sombrilla de cyanea, por ejemplo, puede alcanzar los 2 m de diámetro y la longitud de los tentáculos puede ser de 30 m, por lo que se clasifican en diferentes grupos de celentéreos.

Pregunta 9. ¿Por qué los celentéreos recibieron este nombre?

El nombre de celentéreos se le dio en relación con la cavidad intestinal o gástrica existente.

Pregunta 10. ¿Cuáles son las condiciones geográficas y climáticas para la distribución de varios celentéreos?

Los celentéreos incluyen más de 9 mil especies que llevan un estilo de vida exclusivamente introductorio y predominantemente marino.

Los hidroides están ampliamente distribuidos en cuerpos de agua dulce de todo el mundo. Las hidras de agua dulce se encuentran a menudo en la vegetación acuática en cuerpos de agua de movimiento lento. Un número importante de especies de hidroideos viven en los mares, donde aparecen sus pequeñas colonias.

Todas las medusas son depredadores, pero las especies de aguas profundas también se alimentan de organismos muertos. En los paraguas de grandes medusas, los alevines a veces encuentran refugio. En Japón y China se come la mesoglea de algunas medusas, como Aurelia y Rapilloma. Aurelia es una de las escifomedusas más comunes. Vive en casi todos los mares, excepto el Caspio y Aral. Por lo general, después de poner huevos, las medusas mueren y, a veces, las olas las arrojan a la orilla en forma de discos gelatinosos translúcidos.

Los pólipos de coral se distribuyen por casi todos los océanos. Como regla general, viven a poca profundidad, pero se sabe que las especies viven a profundidades de más de 1 km, y algunas especies pueden descender hasta 5 a 8 km.

Sistema musculoesquelético y sus componentes como marco celular brindan resistencia a factores físicos externos y al mismo tiempo reorganizan y cambian fácilmente la forma de la célula, participan en la regulación de los flujos de hialoplasma y el movimiento de los orgánulos.

A los componentes de la celda con función musculoesquelética incluyen filamentos intermedios, microfilamentos, microtúbulos y sus derivados especializados (microvellosidades, estereocilios, cilios y flagelos). La actividad de estas estructuras está asociada al desempeño de casi todas las funciones celulares.

Filamentos intermedios

Filamentos intermedios Construido a partir de monómeros de proteínas fibrilares. Su estructura espacial se asemeja a una cuerda tejida con un espesor de aproximadamente 8-10 nm. En la célula se localizan en forma de una red tridimensional, principalmente en la región perinuclear y se recogen en haces que se dirigen a la periferia de la célula. Aquí forman parte de los desmosomas y hemidesmosomas (en las células del tejido epitelial) o se dirigen a los procesos de las células nerviosas. Estas partes del citoesqueleto son características de todo tipo de células, pero están especialmente bien desarrolladas en células que experimentan estrés mecánico, por ejemplo, en células epidérmicas, células musculares y neuronas. El grupo de filamentos intermedios incluye varias proteínas relacionadas, pero suelen ser proteínas diferentes en diferentes células.

En células de origen mesenquimatoso (tejido conectivo, endotelial, células sanguíneas) intermedias filamentos consisten en vimentina. En las células musculares, la proteína del filamento intermedio se llama desmina (en las fibras musculares estriadas cruzadas, los filamentos de desmina son parte de las líneas Z). En las neuronas, los filamentos intermedios mantienen la forma de los procesos de las células nerviosas y anclan las proteínas de los canales iónicos transmembrana. En las células de la epidermis, los filamentos intermedios, que se unen a otras proteínas, forman una sustancia córnea, que es una poderosa capa protectora de la piel, impenetrable a muchos compuestos solubles en agua peligrosos para el cuerpo. Finalmente, en todas las células, el núcleo contiene proteínas de la lámina nuclear (láminas). A diferencia de los filamentos intermedios estables del citoplasma, las capas de filamentos de la lámina nuclear se desarman fácilmente durante la división celular mitótica.

Principal funciones de los filamentos intermedios son: soporte, mantenimiento de la forma celular, participación en la formación de conexiones intercelulares como desmosomas y hemidesmosomas, funciones especiales en varios tipos de células.

Microfilamentos y sus derivados.

Son contráctiles filiformes. educación aproximadamente 5 nm de espesor, están formados por la proteína actina y son elementos universales del citoesqueleto. En el citoplasma, los microfilamentos de actina se encuentran solos o en forma de red y haces, y en el interior del plasmalema forman una condensación: la capa cortical de la célula o corteza. En este último, los filamentos de actina forman una red con la ayuda de proteínas de unión (enlazadoras), una de las cuales es la filamina. Los filamentos de la corteza de actina se fijan al plasmalema con la ayuda de proteínas integrales del plasmalema: las integrinas. En áreas especializadas del plasmalema y en los contactos adhesivos, la actina puede convertirse en una proteína transmembrana.

Actina en todas las células. filamentos interactúa con una forma modificada de miosina, representada por una estructura monomérica: minimiosina. La minimiosina está conectada a los orgánulos celulares y facilita su transporte, así como el movimiento de las vesículas a lo largo de los filamentos de actina. Durante la polimerización de los microfilamentos de actina, se producen movimientos locales del citoplasma, que son necesarios para el movimiento celular.

Derivados especializados microfilamentos son microvellosidades y sus complejos compactados: estereocilios. Las microvellosidades son excrecencias delgadas (0,1 µm) y largas (aproximadamente 1 µm) de la parte apical (apical) de las células. Dentro de cada microvellosidad hay un haz de microfilamentos de actina en una cantidad de 20 a 30. Un extremo de los filamentos está unido a la parte superior de las microvellosidades y la parte inferior de los filamentos está entretejida en la corteza de actina. Los filamentos están unidos formando un haz mediante moléculas de proteína (haces) ubicadas transversalmente de fascina y fimbrina. También se encontró en las microvellosidades la proteína contráctil minimiosina, que provoca el acortamiento y el alargamiento de las microvellosidades.

Funciones principales microfilamentos son: mantener la forma y dar rigidez a la célula (realizado por la corteza); participación en la formación de conexiones intercelulares, participación en procesos de transporte: endo, pino, exocitosis (realizada por la corteza); participación en los procesos de movimiento de orgánulos celulares, transporte y vesículas secretoras (realizados por microfilamentos de actina con minimiosina asociados a la superficie de estas estructuras) y en la formación de microvellosidades y estereocilios, en la formación de complejos contráctiles de actomiosina especializados en estructuras musculares. , así como en la formación de constricción celular durante la citotomía.

Respuestas a los libros de texto escolares.

2. ¿Cómo está organizado el ectodermo de los celentéreos?

En el ectodermo se pueden distinguir varios tipos de células. La mayor parte está representada por células musculares epiteliales que tienen procesos en los que se concentran elementos contráctiles. También en el ectodermo se encuentran células sensoriales, nerviosas, glandulares, urticantes e intermedias. Las células sensibles se ubican de la misma manera que las células epiteliales-musculares, es decir, un extremo mira hacia afuera y el otro está adyacente a la membrana basal. Las células nerviosas se encuentran entre los procesos contráctiles de la membrana basal. Las células intermedias son células indiferenciadas a partir de las cuales posteriormente se desarrollan células especializadas; además, participan en la regeneración. Las células sexuales se forman en el ectodermo.

3. ¿Qué tipo de sistema nervioso tienen los celentéreos?

4. ¿Cómo funciona una célula urticante de hidra?

La mayor cantidad de células urticantes se encuentran en los tentáculos. Dentro de la célula hay una cápsula urticante con un líquido venenoso y un hilo hueco enrollado en espiral. En la superficie de la célula hay una columna sensible que percibe las influencias externas. En respuesta a la irritación, la cápsula urticante expulsa el hilo que contiene, que resulta como el dedo de un guante. Junto con el hilo se liberan contenidos ardientes o venenosos. Así, los hidroides pueden inmovilizar y paralizar presas bastante grandes, como los cíclopes o las dafnias. Las células urticantes se reemplazan por otras nuevas después de su uso.

5. ¿Qué células forman la capa interna de la hidra?

6. Cuéntanos sobre la nutrición de la hidra.

7. ¿Cómo se produce la digestión de la hidra?

La digestión en hidras es combinada (intracavitaria e intracelular). La comida ingerida ingresa a la cavidad digestiva. Primero, los alimentos se procesan con enzimas y se trituran en la cavidad digestiva. Luego, las partículas de alimentos son fagocitadas por las células del músculo epitelial y se digieren en ellas. Los nutrientes se distribuyen de forma difusa entre todas las células del cuerpo. Desde las células, los productos metabólicos se liberan en la cavidad digestiva, desde donde, junto con los restos de alimentos no digeridos, se liberan al medio ambiente a través de la boca.

8, ¿Qué son las células intermedias y cuáles son sus funciones?

9. ¿Qué es el hermafroditismo?

El hermafroditismo es la presencia simultánea de órganos masculinos y femeninos en un organismo (del griego Hermafroditos, el hijo de Hermes y Afrodita, una criatura bisexual mítica).

10. ¿Cómo se reproduce y desarrolla la hidra?

La hidra se reproduce asexual y sexualmente.

11. ¿Qué son las hidromedusas?

Las hidromedusas son ejemplares sexuales que nadan libremente de algunos representantes de la clase hidroide y se forman por gemación.

12. ¿Qué es la plánula?

Planula es una larva cubierta de cilios. Formado después de la fertilización en algunos hidroides. Se adhiere a objetos bajo el agua y da lugar a un nuevo pólipo.

13. ¿Cuál es la estructura interna de un pólipo de coral?

Los pólipos de coral tienen todas las características de los celentéreos.

El cuerpo de los pólipos de coral tiene forma de cilindro. Tienen una boca rodeada de tentáculos que desembocan en una garganta. La cavidad digestiva se divide en un gran número de cámaras, aumentando así su superficie y, en consecuencia, la eficacia de la digestión de los alimentos. Hay fibras musculares en el ecto y endodermo que permiten que el pólipo cambie la forma de su cuerpo.

Un rasgo característico de los pólipos de coral es que la mayoría de ellos tienen un esqueleto calcáreo duro o un esqueleto formado por una sustancia parecida a un cuerno.

14. ¿Qué papel juegan los celentéreos en la naturaleza?

Los celentéreos son depredadores y ocupan un nicho correspondiente en las cadenas alimentarias de embalses, mares y océanos, regulando el número de organismos unicelulares, pequeños crustáceos, gusanos, etc. Algunas especies de medusas de aguas profundas se alimentan de organismos muertos.

Los pólipos de coral, que viven en mares tropicales poco profundos, forman la base de arrecifes, atolones e islas. Estos corales desempeñan un papel importante en las comunidades costeras que incluyen un número significativo de animales y plantas.

CÉLULAS INTERMEDIAS

CÉLULAS INTERMEDIAS, forman tejido conectivo entre otros tejidos o grupos de células. Por ejemplo, los nematocistos (como los de las medusas) toman la forma de células embrionarias y llenan el espacio entre las células cilíndricas que forman el cuerpo. EN LOS TESTIGOS DE los vertebrados, las células intersticiales entre los túbulos seminíferos producen HORMONAS sexuales masculinas: andrógenos.

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