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  1. 1. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. TEMA 26: MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS. LA CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL. FORMAS ACELULARES. 1. INTRODUCCIÓN 2. MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA 2.1. MICROSCOPÍA 2.1.1. Microscopía óptica 2.1.2. Microscopía electrónica 2.1.3. Preparación de las muestras 2.2. DIFRACCIÓN DE RAYOS X 2.3 CULTIVOS CELULARES 2.4. INMUNOCITOQUÍMICA 2.4. FRACCIONAMIENTO CELULAR Y ANÁLISIS MOLECULAR. 3. EVOLCIÓN PRECELULAR 4. CÉLULAS PROCARIÓTICAS Y EUCARIÓTICAS 4.1. Origen de las células 4.2. Comparación entre células eucariotas y procariotas. 5. LA CELULA ANIMAL Y VEGETAL 6. FORMAS ACELULARES. 6.1. Virus 6.2. Otras formas acelulares 7. CONCLUSIÓN 8. BIBLIOGRAFÍA 9. REFERENCIAS WEB 1
  2. 2. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. 1. INTRODUCCIÓN La célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula (Teoría celular, 1839). De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tiene una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos y las bacterias); si poseen más, se les llama pluricelulares (como los animales y plantas). Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propias de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos. Existen dos grandes tipos celulares, las procariotas (que comprenden a las arqueas y bacterias) y las eucariotas (divididas en protistas, hongos, vegetales y animales). 2. MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA. Debido al pequeño tamaño y complejidad de la célula, resulta difícil observar la estructura, composición y funcionamiento celular. Las primeras aproximaciones al estudio de la célula surgieron en el s. XVII, tras el desarrollo a finales del s. XVI de los primeros microscopios. Para estudiar las células se han desarrollado gran variedad de técnicas experimentales de las que derivan los progresos de la biología celular. A continuación se describen algunas de estas técnicas. 2.1. MICROSCOPÍA El microscopio es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El primer microscopio se debe a los hermanos Janssen (1590) que eran talladores de lentes en Holanda. Sin embargo hasta 1674 no se utilizó para realizar 2
  3. 3. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. observaciones biológicas, cuando Van Leeuwenhoek describió por primera vez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos. 2.1.1. Microscopía óptica El más común y primero que se inventó es el Microscopio óptico de luz visible, que contiene una lente (microscopio simple) o varias lentes (microscopio compuesto) que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción. El límite de resolución del microscopio que utiliza luz visible es de unos 0,2 um. Hay diversos microscopios ópticos para funciones esenciales: - Microscopio de luz ultravioleta: Sirve para detectar proteínas que contienen determinados aminoácidos u otras moléculas en células o tejidos. Se usan anticuerpos combinados con fluorocromos que reconocen las moléculas o estructuras que queremos visualizar. Una variación de este microscopio es el microcopio de fluorescencia, que se usa para detectar sustancias con autofluorescencia (vitamina A) o sustancias marcadas con fluorocromos. - Microscopio de luz polarizada: Se usa para poder identificar mejor sustancias cristalinas o fibrosas, como el citoesqueleto, colágeno, queratina, etc. - Microscopio de contraste de fase: aprovecha las pequeñas diferencias de los índices de refracción en las distintas partes de una célula y en distintas partes de una muestra de tejido. Especialmente útil para células vivas. - Microscopio de campo oscuro: Forma una imagen luminosa sobre fondo oscuro. Permite observar células vivas. 2.1.2. Microscopía electrónica El microscopio electrónico es similar al de luz con 2 diferencias básicas: 1) Emplea un haz de electrones en lugar de luz. 2) Se usan para el enfoque lentes electromagnéticas. 3
  4. 4. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. Permite ver la ultraestructura biológica, ya que su poder de resolución es mucho mayor que el del microscopio óptico, entre 2 y 10 A. - Microscopio electrónico de transmisión (MET): La imagen se forma como consecuencia de la dispersión de electrones al pasar por la muestra. El sistema de lentes se sustituye por una bobinas magnéticas que focalizan el haz de electrones sobre una pantalla fluorescente. - Microscopio electrónico de barrido (MEB): La muestra se recubre de una delgada capa de un metal pesado, que dispersa los electrones y forma una imagen tridimensional. - Microscopio de alto voltaje: Usa una diferencia de potencial entre 500 Y 3000 Kv, lo que permite ver muestras más gruesas que en el MET, incluso células enteras. - Microscopio de fuerza atómica: permite observar estructuras de virus de diámetro menor de 14 nm y también los surcos de la molécula de ADN 2.1.3. Preparación de las muestras La observación de muestras vivas (in vivo) requiere no teñir o hacer una tinción vital utilizando determinados colorantes muy diluidos, como el rojo neutro o el azul de metileno. Ahora bien, las preparaciones obtenidas no pueden conservarse. Para obtener preparaciones permanentes de un tejido y mejorar la observación de estructuras internas, hemos de hacer varias operaciones: fijación, inclusión del material en cera o resina sólida (si el material a observar es blando), corte o microtomía, tinción y montaje. 2.2. DIFRACCION DE RAYOS X Es una técnica que se utiliza para estudiar detalles de la estructura molecular de los componentes celulares. Mediante un haz de rayos X se puede determinar la disposición de los átomos en una molécula de estado cristalino. Es la técnica que se utilizó para averiguar la estructura del ADN. 4
  5. 5. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. 2.3. CULTIVOS CELULARES Permiten disponer de células vivas par su estudio. Se emplean placas de cultivo con medio nutritivo. 2.4. INMUNOCITOQUIMICA Se basa en el estudio de la presencia de un antígeno determinado en una célula o tejido mediante el uso de anticuerpos. Para localizar el antígeno, se asocia el anticuerpo a un fluorocromo o a una reacción enzimática. 2.4. FRACCIONAMIENTO CELULAR Y ANALISIS MOLECULAR. - Ultracentrifugación: Las células previamente disgregadas se exponen a altas velocidades de giro, en la centrifugadora, separándose los componentes en función de su tamaño y densidad. - Técnicas bioquímicas: las distintas moléculas de las células pueden separarse y estudiarse usando técnicas bioquímicas, entre las que podemos destacar: la cromatografía ( separa las moléculas basándose en la afinidad diferencial de las mismas por la fase estacionaria o por la fase móvil, las cuales varían dependiendo del tipo de cromatografía) y la electroforesis ( se basan en la diferente movilidad relativa de las moléculas en un sustrato al ser sometidos a un campo eléctrico) 3. EVOLUCIÓN PRECELULAR Teoría de Oparín- Haldane (la más aceptada) A principios del S. XX Oparín y Haldane publicaron independientemente sendos libros con el título: “El origen de la vida”, en los que postulaban que durante centenares de millones de años se produjeron reacciones prebióticas bajo una atmósfera reductora y usando como fuente de energía descargas eléctricas, luz ultravioleta… originándose compuestos orgánicos que se almacenaron en los océanos primitivos formando un “caldo prebiótico” Una vez formados los compuestos orgánicos bajo estas condiciones, el siguiente paso en la evolución sería la formación de biopolímeros (proteínas, ácidos nucleicos, fosfolípidos…) Tras la selección de las mejores biomoléculas, en algún 5
  6. 6. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. momento debieron de darse circunstancias apropiadas para que surgieran sistemas al menos con 3 características: - presencia de membrana - contenido en moléculas orgánicas complejas - capacidad de duplicarse. Una de las teorías más aceptadas supone que las primeras entidades moleculares debieron surgir cuando de forma espontánea, una capa de lípidos formó una envuelta en torno a algunas moléculas orgánicas. Oparin las llamó “Coacervados”. Fox, sin embargo, propuso que la vida se podría haber originado en Tierra firme dando lugar a microesferas protenoides rodeadas por una membrana lipídica, ancestro de la membrana plasmática. Actualmente todas las pruebas apuntan a que éstos serían los primeros sistemas precelulares. Como fuente de energía usarían las pequeñas moléculas ricas en energía de la sopa primitiva. En el interior de estos sistemas habían de encontrarse moléculas autoreplicantes capaces de actuar como material genético. Hoy sabemos que ese material era el ARN (ribozimas) y se piensa que, en algún momento posterior, el papel del material genético debió transferirse al ADN, molécula más estable. Los primeros agregados moleculares debieron ser heterótrofos anaerobios. 4. CÉLULAS PROCARIÓTICAS Y EUCARIÓTICAS. 4.1 Origen de las células A modo de esquema voy a representar el paso o evolución de la célula procariota a la eucariota, la endosimbiosis y la célula eucariota heterótrofa (T. endosimbiosis, Margulis) Tras la primera etapa molecular prebiótica y la etapa precelular, se pasará a la etapa celular. 6
  7. 7. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. 7
  8. 8. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. Gracias al desarrollo del microscopio electrónico y a otras técnicas de estudio de material biológico se pusieron de manifiesto grandes diferencias en la arquitectura interna de las células, distinguiéndose dos tipos celulares muy diferentes entre sí: - Eucarióticas: poseen material hereditario envuelto por una doble membrana (núcleo). Además poseen una serie de orgánulos citoplasmáticos envueltos por membrana, en los que se localizan la mayoría de las funciones celulares, son las unidades de los vegetales, hongos, animales, algas y protozoos. - Procarióticas: carentes de núcleo, constituyen la unidad de los grupos microbianos (bacterias). En su citoplasma presentan pocos orgánulos citoplasmáticos, por lo general sólo ribosomas y algunas inclusiones. 3.1. LA CÉLULA PROCARIÓTICA: NATURALEZA, ESTRUCTURA Y ORIGEN EVOLUTIVO Las bacterias son los organismos celulares más sencillos y pequeños, células alargadas o esféricas, de algunos µm. Pueden dividirse rápidamente mediante fisión binaria, ocupan gran variedad de nichos ecológicos y pueden emplear casi cualquier tipo de molécula orgánica como alimento. Actualmente existen 2 grandes grupos bacterianos: - Eubacterias (que incluyen las cianobacterias): Son las llamadas bacterias verdaderas y según la base de la estructura de la pared celular pueden 8
  9. 9. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. subdividirse en gram negativas y gran positivas. Existe un tercer grupo, las molicutes, que no se clasifican según su pared celular ya que carecen de ella. - Arqueobacterias: grupo heterogéneo de organismos procariotas. Todos los organismos procarióticos son unicelulares. Puede distinguirse un único compartimento cerrado, el citosol, limitado por la membrana plasmática. En la zona central se encuentra la región nuclear en la que se sitúa el ADN. Fuera de la membrana hay una serie de estructuras, entre las que destaca la membrana. Membrana plasmática La membrana celular es estructuralmente similar (membrana de tipo unitario formada por una doble capa lipídica y por proteínas distribuidas de forma asimétrica en el seno de esa bicapa), si bien se observan diferencias en su composición; así, las membranas de los eucariotas son ricas en colesterol y otros esteroles; los procariotas no poseen esteroles en su membrana (salvo excepciones como los Mycoplasmas). Es más selectiva en procariotas. En células procarióticas se da una ausencia de compartimentación interna por sistemas de endomembranas, de manera que la membrana plasmática es el único sistema de membranas, dándose en ella procesos metabólicos (como la respiración o la fotosíntesis) asociados a membranas. Pared celular bacteriana. Se trata de una estructura rígida adosada al lado externo de la membrana plasmática y existen 2 tipos según su tinción gram: # Pared gram negativa que tiene dos capas: º Capa interna: de 2 a 3 nm de grosor, adosada a la membrana y compuesta por una capa de peptidoglucano que a su vez está formado por N-acetilmurámico (NAM) y N-acetilglucosamina (NAG) unidos por enlaces B (14). º Capa externa: llamada membrana externa, unida al peptidoglucano por lipoproteínas LP. Contiene lípidos, lipopolisacáridos, fosfolípidos, porinas (proteínas que forman canales acuosos) y proteína A. 9
  10. 10. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. º Periplasma: se encuentra entre la capa interna y la membrana externa y según algunos autores se trata de peptidoglucano altamente hidratado. (Walker). # Pared gram positiva: es una capa homogénea, de 10 a 80 nm de grosor, formada por varias capas de peptidoglucano unidas covalentemente con polisacáridos y ácidos teicoicos. Apenas se observan lípidos en esta estructura. Las principales funciones de la pared celular son mantener la forma celular e impedir su lisis, evitar la fagocitosis y evitar la acción del complemento en ciertos casos. Cápsula. Capa de polisacáridos fuertemente hidratada, laxa y mas o menos amorfa que se situa en el exterior de la pared celular. Principalmente actúa en la adherencia a superficies, determinando la capacidad invasiva y la resistencia a la fagocitosis. También actúa como receptor de ciertos virus. Apéndices. Las bacterias presentan dos tipos de apéndices filamentosos que se originan en la membrana y se extienden hacia fuera a través de la pared: - Flagelos bacterianos: Su longitud puede ser 10 veces superior a la longitud de la célula. Están constituidos por una proteína (flagelina) que no están rodeados de membrana, siendo muy diferentes de los flagelos eucarióticos. Son los principales agentes del movimiento bacteriano. - Las fimbrias: son filamentos rectos, más finos que los flagelos, formados por proteínas llamadas pilinas. Su función es la adherencia a superficies y es esencial para la infección. Existen fimbrias sexuales en bacterias con plásmidos que participan en la conjugación. Citosol. Se trata de una disolución coloidal que contiene la mayor parte de la maquinaria enzimática de la célula, así como los intermediarios metabólicos y ribosomas procarióticos. Carece de citoesqueleto y corrientes citoplasmáticas. En el caso de las cianobacterias existen tilacoides (orgánulos intracelulares rodeados de membrana) que se encargan de realizar la fotosíntesis. 10
  11. 11. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. Nucleoide. Se trata de una molécula circular de ADN en el centro de la célula, denominada cromosoma bacteriano y compuesto por varios millones de pares de bases. Esta sumamente superenrrollado. Las bacterias suelen contener pequeñas moléculas de ADN circulares extracromosómicos llamados plásmidos. Origen evolutivo. Desde hace 3500 millones de años, células iguales a las actuales eubacterias y arqueobacterias, han estado presentes de forma constante durante toda la historia del planeta. Sin embargo las técnicas de hibridación del ADN han demostrado que las arqueobacterias son más parecidas a organismos eucariotas que a las “bacterias verdaderas” (eubacterias). La teoría más aceptada indica que existió un antecesor común de ambas (progenonte) que tomó caminos evolutivos divergentes. El progenonte sería un primitivo quimioheterótrofo anaerobio, apareciendo posteriormente los primeros procariotas quimioautótrofos, seguidos de los fotoautótrofos. La primera fotosíntesis sería anoxigénica, apareciendo después las cianobacterias con fotosíntesis oxigénica, gracias a los cuales se comenzó a formar la atmosfera tal y como la conocemos hoy en día. 3.2. LA CÉLULA EUCARIÓTICA: NATURALEZA, ESTRUCTURA Y ORIGEN EVOLUTIVO Las células eucarióticas tienen un volumen mucho mayor que las procarióticas y son mucho más complejas. De esta manera aparece en las células eucariotas un sistema de membranas internos que definen una serie de compartimentos subcelulares (orgánulos) que tienen funciones concretas y una dotación enzimática especifica. Algunos orgánulos están rodeados de una membrana doble, como el núcleo (contiene el ADN), las mitocondrias y los cloroplastos. Otros como el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi se encargan de la síntesis de lípidos y proteínas así como del transporte de moléculas. La célula eucariota tiene gran cantidad de ADN que se organiza en moléculas denominadas cromosomas que se empaquetan gracias a la presencia de unas proteínas denominadas histonas, denominándose todo en conjunto genoma. 11
  12. 12. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. El origen de la célula eucariótica se sitúa hace unos 1500 millones de años. De acuerdo con la teoría endosimbiótica, las mitocondrias y cloroplastos proceden de cianobacterias y bacterias anaerobias respectivamente, que se incorporarían como simbiontes intracelulares (endocitobiontes) a células primitivas con un núcleo en el que se almacena la información genética. 3.3 CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES Existen dos tipos de células eucarióticas, animales y vegetales, de las que existen múltiples variantes. Los principales rasgos que las diferencian son: DIFERENCIAS Y SEMENJANZAS ENTRE LAS CELULAS ANIMALES Y VEHGETALES CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL Ambas Células poseen MEMBRANA PLASMÁTICA, separa la célula del exterior y regula la entrada y salida de compuestos. Es semipermeable. Ambas tienen CITOPLASMA, que es un gel donde se encuentran suspendidos los orgánulos celulares, donde se llevan acabo gran parte de las reacciones químicas de la célula y realizan la Ciclosis (movimiento citoplasmático). Ambas Células poseen RIBOSOMAS, que son los encargados de realizar la Síntesis de proteínas a partir de la información genética que llega del núcleo en forma de ARN mensajero. La célula Animal presenta gran cantidad de LISOSOMAS, pero no son exclusivos 12
  13. 13. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. de ellos, ya que las células vegetales también lo presentan, pero en menor cantidad y su función es la Digestión celular. Contienen enzimas que digieren materiales de origen externo o interno que llegan a ellos. Ambas Células poseen PEROXISOMAS, que intervienen en la Degradación del Peróxido de Hidrógeno (agua oxigenada). Las Células Vegetales tienen VACUOLAS, que es única y muy grande y desplaza al Núcleo hacia la periferia y tiene la función de acumular gran cantidad de agua, desechos y sales. Las Células Animales tienen escasas Vacuolas, y no son muy grandes. VESÏCULAS. Almacenan, transportan o digieren productos y residuos celulares. Ambas Células poseen APARATO de GOLGI, sintetiza o transforma compuestos previamente sintetizados (carbohidratos, proteínas), ensambla lisosomas, participa en la secreción celular, transporte intracelular y la fabricación de la membrana intracelular. Los dictiosomas que forman el Aparato de Golgi son más numerosos y pequeños en las células animales que en las células vegetales, que son más grandes y en menor número. Tanto la Célula vegetal como la animal poseen MICROTÚBULOS, que intervienen en la formación del citoesqueleto celular y las fibras del Huso Mitótico. Ambas Células poseen RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO, conjunto de membranas que realizan varios procesos metabólicos, incluyendo la síntesis de lípidos: triglicéridos, fosfolípidos y esteroides, participan en el transporte intracelular. Ambas Células contienen RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO, conjunto de membranas que reciben las proteínas que producen los ribosomas adosados a sus membranas y participan en el transporte intracelular. Tanto la Célula Vegetal como la Animal poseen MITOCONDRIAS que son las encargadas de la producción de energía (ATP) a partir de la respiración celular. Ambas Células tienen NÚCLEO con envoltura Nuclear, que cumple la función de ser Depósito de información genética y control de procesos celulares. Dentro del Núcleo se encuentra el material genético (ADN), ya sea como cromatina o como cromosomas, que codifica la información necesaria para construir una célula y controlar la actividad celular. 13
  14. 14. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. Ambas Células tienen NUCLEOLO, encargados de realizar la Síntesis de las subunidades de los Ribosomas. La Célula Vegetal posee PLASTIDIOS como Amiloplastos (Acumulan gran cantidad de Almidón), Carotenoides (Plastidios que poseen Carotenos), Cromoplastos (Plastidios de colores desde amarillo hasta naranja), Proteinoplastos (Plastidios que acumulan proteínas), Elaioplastos (Plastidios que almacenan aceites y grasas). La Célula Vegetal posee CLOROPLASTOS, que son Plastidios que poseen un pigmento de color verde llamado Clorofila y es fundamental para realizar la Fotosíntesis que consiste en la fabricación del propio alimento. Las Células Vegetales poseen PARED CELULAR que cumple la función de protección de la Membrana Plasmática, da mayor resistencia a la célula. Presentan plasmodesmos que son conexiones citoplasmáticas que permiten la circulación directa de las sustancias del citoplasma de una célula a otra. Las Células Animales poseen CENTRÍOLOS, que son estructuras tubulares que forman el Huso Acromático durante la reproducción. Ayudan a la separación de los cromosomas durante la división celular ya que los cromosomas se adhieren a él. Las células vegetales poseen GLIOXISOMAS que son peroxisomas especializados que 14
  15. 15. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. convierten los lípidos en carbohidrato durante la germinación de las semillas. 4. FORMAS ACELULARES Se consideran formas acelulares aquellas que tienen información genética pero que no forman células. Las necesitan para reproducirse. 4.1 VIRUS Los virus pueden definirse como ácidos nucleicos infectivos encapsulados en una cubierta de proteína. Pueden poseer membranas pero no tienen ni citoplasma, ni metabolismo propio. Son parásitos intracelulares obligados que emplean la maquinaria biosintética de sus hospedadores, a los que causan daños, para replicarse. Son por tanto patógenos. Fuera de la célula son partículas inertes Los virus que solo poseen nucleocápsida se denominan desnudos, mientras que otros virus presentan una estructura típica de membrana, y se denominan virus con envoltura. El ácido nucleico puede ser ADN o ARN pero nunca posee ambos. Las moléculas de a. nucleicos pueden ser lineales o circulares y monocatenarias o bicatenarias. El conjunto de genes víricos se denomina genoma vírico. Por lo tanto, los virus nunca se reproducen por división sino que sintetiza sus componentes dentro del hospedador y después son ensamblados. La clasificación de los virus es compleja y se hace atendiendo a su material genético y a su estructura. Para la reproducción, es decir, la formación de nuevos virones, los virus se apropian de los mecanismos genéticos de la célula y los modifican de modo que produzcan los componentes virales. El primer paso en este proceso consiste en un mecanismo de fijación o adsorción que sucede cuando una célula entra en contacto 15 Las partículas víricas, denominadas viriones, están formadas por una o más moléculas de acido nucleico (ARN o ADN) rodeados de una cubierta de proteína llamada cápsida. Se denomina nucleocápsida al conjunto de acido nucleico y cápsida.
  16. 16. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. con las proteínas exteriores de la cápside o de la envuelta. Estas uniones son específicas entre virus y células y es el motivo por el cual un determinado virus sólo es capaz de infectar a un tipo de organismo o a un tipo celular específico. Tras esta unión la célula introduce en su citoplasma la partícula vírica como si se tratase de un componente propio. En el citoplasma se separan los capsómeros y se libera el material genético. Este material puede producir inmediatamente nuevos virus y entonces se habla de ciclos líticos, o incorporarse al ADN celular y permanecer latente un periodo más o menos largo en los ciclos lisogénicos. Tras su síntesis, los componentes se autoensamblan y se liberan de la célula ya sea por migración, saliendo de la célula una vez formados, o por lisis celular, ensamblándose en el interior y rompiendo la célula. En el caso de virus con envuelta, ésta la adquieren de la membrana plasmática celular. Los nuevos virones son copias del original capaces de infectar a nuevas células. 4.2 VIROIDES Los viroides son una clase extremadamente sencilla de agentes infecciosos, formados por moléculas de ARN monocatenario infectivo que no están asociadas a ninguna estructura de virión, conteniendo unos 400 nucleótidos. Solo se han encontrado viroides que infecten a vegetales, con transmisión tanto horizontal como vertical, alterando los procesos normales de la célula. Se ha propuesto que los viroides pueden ser intrones escapados de células. 16
  17. 17. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. 4.3. PLASMIDOS 4Son fragmentos de ADN bicatenario circular que pueden aparecer en el citoplasma de algunas bacterias, a las que confieren ciertas características. El plásmido puede insertarse o no en el cromosoma bacteriano, y también puede duplicarse independientemente de éste. 4.4. TRANSPOSONES Un transposón es una secuencia de ADN capaz de replicarse e insertar una copia de si mismo en un nuevo lugar del genoma. Los transposones son secuencias repetitivas que seguramente proceden de retrovirus ancestrales. Se han descubierto en bacterias y en células eucarióticas. 4.5. PRIONES Son agregados supramoleculares (glicoproteínas) patógenas, con plegamientos anómalos ricos en láminas beta, y transmisibles. Se caracterizan por producir enfermedades que afectan al sistema nervioso central (SNC), denominadas encefalopatías espongiformes transmisibles, entre las que se encuentre el scrapie de las ovejas, el síndrome de Creutzfeldt-Jakob, o la encefalitis espongiforme bovina o enfermedad de las vacas locas que afecta al sistema nervioso tanto en animales como en humanos. Entre sus características destacan: - Son enfermedades lentas con prolongado periodo de incubación. - Produce la perdida de espinas dendríticas y una proliferación anormal de los astrocitos, afectando al sistema nervioso central. - Se puede transmitir verticalmente, de padres a hijos y horizontalmente de forma infecciosa. Estas enfermedades son producidas por una proteína a la que Prusiner denominó Prión (partícula infecciosa proteínica), caracterizada por la carencia absoluta de ácido nucleico. 17
  18. 18. Tema 26. Métodos de estudio de la célula. Células procariotas y eucariotas. La célula animal y vegetal. Formas acelulares. 5. BIBLIOGRAFÍA. - Alberts B. et al. “Biología molecular de la célula.”(2004). - Lodish H. et al. “Biologia celular y molecular.”(2002). - Stainer R. et al. “Microbiología.” Ed. Reverté (1991). - Prusiner, SB: “Priones”. IC, Diciembre (1984). - Walker, T.S. “Microbiología”. Ed. McGraw – Hill Interamericana, México, (2000). 18 Los resultados experimentales sugieren que la acción patógena de los priones está muy relacionada con la forma modificada (denominada PrP, rica en lámina beta) de una proteína natural (rica en hélice-α) existente en el organismo que, al entrar en contacto con las proteínas originales, las induce a adoptar la forma anómala del prión, mediante un mecanismo todavía desconocido. Todo ello en una acción en cadena que acaba por destruir la operatividad de todas las proteínas sensibles.

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