Citología y biología celular

Organización celular de los dominios de la vida

El árbol filogenético moderno divide a todos los organismos en tres dominios que se diferencian por su nivel de organización celular:

• Bacterias (Bacteria). Procariotas que carecen de orgánulos membranosos (mitocondrias, aparato de Golgi) y poseen ribosomas de tipo 70S. Su pared celular contiene un polímero único: el peptidoglicano (que incluye ácido N-acetilmurámico). Según la estructura de su envoltura, se dividen en grampositivas (con una capa gruesa de peptidoglicano, por ejemplo, Staphylococcus) y gramnegativas (con una capa fina y una membrana lipídica externa, por ejemplo, Salmonella). También existen formas sin pared celular: los micoplasmas. Algunas bacterias son capaces de formar endosporas protectoras dentro de la célula para sobrevivir en condiciones extremas.
• Arqueas (Archaea). Procariotas ancestrales que a menudo habitan en condiciones extremas (termófilas, halófilas). A diferencia de las bacterias, su pared celular carece de peptidoglicano y su aparato genético tiene una estructura diferente. Entre las arqueas no existen patógenos humanos.
• Eucariotas (Eukarya). Organismos con un núcleo definido y un sistema complejo de orgánulos membranosos. Estos incluyen a los protozoos (Protozoa), cuyo citoplasma a menudo se divide en una ectoplasma densa y un endoplasma granular, así como a los hongos verdaderos (Eumycota) con una pared celular gruesa sin clorofila, los cromistas (Chromista), las plantas y los animales.

Características citológicas del óvulo

Las células germinales femeninas poseen una serie de características estructurales únicas necesarias para una fecundación exitosa y una embriogénesis temprana:

1. Aparato biosintético de proteínas. El citoplasma del ovocito contiene una gran reserva de ARNm, ARNt y ribosomas. Esto garantiza una síntesis de proteínas potente y rápida inmediatamente después de la fecundación, incluso antes de que se active el genoma del cigoto.
2. Cuerpos multivesiculares. Estructuras membranosas específicas en el citoplasma que se forman como resultado de la digestión de partículas capturadas (fagocitadas).
3. Ausencia de centrosoma. Tras completar la primera división meiótica, el ovocito secundario pierde los centriolos. Debido a esto, la división celular independiente es imposible. La capacidad de mitosis solo se restablece cuando el espermatozoide aporta sus propios centriolos.
4. Envolturas y superficie. El plasmalema del óvulo está cubierto de microvellosidades que aumentan la superficie para el intercambio de sustancias. En el exterior se encuentra la zona pelúcida (zona pellucida), secretada por el propio ovocito y las células foliculares. Está compuesta por glicosaminoglicanos y glicoproteínas. La fracción Zp3 realiza una función fundamental: sirve como receptor especie-específico para la unión de los espermatozoides.

Estructuras de movimiento y métodos de estudio citológico

En la biología celular ocupa un lugar importante el estudio del citoesqueleto. Una de sus estructuras especializadas es el axonema, la base de los flagelos y cilios de los eucariotas. Está construido a partir de microtúbulos, proteínas motoras (dineínas) y nexina, y proporciona movilidad a las estructuras celulares.

Para el estudio de las células en medicina y anatomía patológica se aplica un conjunto de métodos:

• Estudio citológico. Permite evaluar la morfología de células individuales, su número y disposición en un frotis o impronta. En este caso, no se conserva la arquitectónica general del tejido.
• Microscopía electrónica. Revela cambios a nivel subcelular: ultraestructura de orgánulos, membranas e inclusiones intracelulares.
• Inmunohistoquímica (IHC). Se aplica a nivel molecular y celular para identificar proteínas marcadoras específicas y realizar la fenotipificación celular (por ejemplo, en el diagnóstico del cáncer de mama).
• Microscopía óptica. Evalúa la composición celular y la disposición mutua de los elementos en el tejido. A menudo se correlaciona con la imagen macroscópica (por ejemplo, la detección de vacuolas ópticamente vacías en los hepatocitos en el «hígado graso»).

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Estudio inmunohistoquímico (IHC) y fenotipificación celular
• Morfología de los protozoos: diferenciación en ectoplasma y endoplasma
• Endosporas bacterianas: mecanismo de formación y papel biológico
• Clasificación de las bacterias según el tipo de respiración y forma de nutrición
• Métodos macroscópicos y microscópicos en anatomía patológica

Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.