Según la teoría celular, la célula es la unidad estructural, funcional y reproductora de todos los seres vivos, y toda célula procede de otra célula. Existen dos modelos de organización celular: el procariota y el eucariota. En esta lección los compararás y aprenderás a identificarlos con ejemplos y ejercicios.
La célula procariota. Es la organización de las bacterias y las arqueas. Sus rasgos son:
La célula eucariota. Es la de protoctistas, hongos, plantas y animales:
Célula animal y célula vegetal. La célula vegetal tiene pared de celulosa, cloroplastos y una gran vacuola central, y se comunica con las vecinas mediante plasmodesmos. La célula animal no tiene pared ni cloroplastos, tiene vacuolas pequeñas y posee centrosoma con centriolos. Las células de los hongos tienen pared de quitina y no tienen cloroplastos.
Elementos comunes a ambos tipos. Toda célula tiene membrana plasmática, citoplasma, ribosomas y ADN como material genético. Según la teoría endosimbiótica de Lynn Margulis, las mitocondrias y los cloroplastos proceden de bacterias que fueron englobadas por una célula ancestral; por eso tienen doble membrana, ADN circular y ribosomas 70S.
El pequeño tamaño de las procariotas está relacionado con la relación superficie/volumen: cuanto menor es una célula, más superficie de membrana tiene en proporción a su volumen y más rápido intercambia sustancias con el medio. Las eucariotas compensan su mayor tamaño con los compartimentos internos y el transporte de vesículas.
Ejemplo 1 (identificar una célula). Al microscopio electrónico se observa una célula de 2 µm, con ADN circular libre en el citoplasma, ribosomas 70S y pared de peptidoglucano, sin orgánulos membranosos.
Ejemplo 2 (relación superficie/volumen). Compara una bacteria esférica de radio 1 µm con una célula eucariota esférica de radio 10 µm.
Al microscopio se observa una célula con núcleo, mitocondrias y pared celular de quitina, sin cloroplastos. ¿De qué tipo de célula se trata?
¿Cuál de estas estructuras está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas?
La inmunología es la rama de la biología que estudia el sistema inmunitario y los mecanismos de defensa del organismo frente a agentes patógenos y células anómalas. En 2.º de Bachillerato se estudia con la profundidad necesaria para la EVAU.
Los anticuerpos (inmunoglobulinas, Ig) son glucoproteínas producidas por los linfocitos B (células plasmáticas). Tienen forma de Y y están formados por:
• Dos cadenas pesadas (H) idénticas entre sí.
• Dos cadenas ligeras (L) idénticas entre sí.
• Las cadenas se unen por puentes disulfuro.
• Cada brazo de la Y tiene una región variable (V) en el extremo, que forma el sitio de unión al antígeno (paratopo). El paratopo es específico para un epítopo (determinante antigénico) concreto.
• La parte inferior (tronco) es la región constante (C), que determina la clase de inmunoglobulina y las funciones efectoras.
Clases de inmunoglobulinas:
Selección clonal: Cuando un antígeno entra en el cuerpo, solo los linfocitos cuyos receptores reconocen ese antígeno específico se activan. Estos linfocitos se multiplican rápidamente (expansión clonal), generando un clon de células idénticas que atacan al mismo antígeno.
Respuesta humoral (linfocitos B):
1. El linfocito B reconoce el antígeno con su receptor BCR.
2. Es activado (generalmente con la ayuda de un linfocito T helper CD4+).
3. Prolifera y se diferencia en células plasmáticas (productoras de anticuerpos) y células B de memoria.
4. Las células plasmáticas secretan anticuerpos que neutralizan, aglutinan u opsonizan al patógeno.
Respuesta celular (linfocitos T):
1. Los linfocitos T helper (CD4+) reconocen fragmentos de antígeno presentados por las células presentadoras de antígenos (CPA) (macrófagos, células dendríticas) en el contexto del MHC-II (complejo mayor de histocompatibilidad clase II).
2. Los T helper activados secretan citoquinas (interleucinas) que activan a los linfocitos B, T citotóxicos y macrófagos.
3. Los linfocitos T citotóxicos (CD8+) reconocen antígenos presentados por cualquier célula nucleada en el contexto del MHC-I. Destruyen células infectadas por virus o cancerosas liberando perforinas (abren poros en la membrana) y granzimas (inducen apoptosis).
El complemento es un conjunto de unas 30 proteínas plasmáticas que se activan en cascada. Tres vías de activación: clásica (anticuerpo-antígeno), alternativa (superficie del patógeno) y de las lectinas. Funciones: opsonización (marca al patógeno para fagocitosis), quimiotaxis (atrae fagocitos), formación del complejo de ataque a la membrana (MAC) (perfora la membrana del patógeno, causando su lisis) y estimulación de la inflamación.
Alergias (hipersensibilidad tipo I): Respuesta inmunitaria exagerada frente a sustancias inocuas (alérgenos: polen, ácaros, alimentos). La IgE se une a mastocitos; al reexponerse al alérgeno, los mastocitos liberan histamina y otras sustancias inflamatorias, provocando síntomas (estornudos, urticaria, asma, anafilaxia).
Enfermedades autoinmunes: El sistema inmunitario ataca tejidos propios. Ejemplos: lupus, artritis reumatoide, diabetes tipo 1, esclerosis múltiple.
Inmunodeficiencias: El sistema inmunitario es deficiente. Pueden ser primarias (genéticas: inmunodeficiencia combinada grave, SCID) o adquiridas (SIDA: el VIH destruye los linfocitos T helper CD4+).
Rechazo de trasplantes: El sistema inmunitario reconoce el órgano trasplantado como extraño (por diferencias en el MHC) y lo ataca. Se previene con inmunosupresores.
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