2-Celula, ciclo celular y tejido

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DR. PABLO ALVAREZ 
ESC. DE TECNICOS ASISTENCIALES EN SALUD- FISIOLOGIA 
 
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CELULA 
La unidad anatómica o morfológica y funcional de los tejidos es la célula; un 
conjunto de estas forman diferentes tipos de tejidos y estos constituyen órganos y 
estos a su vez se organizan en aparatos y sistemas (niveles de organización de la 
materia). 
 
DIFERENCIA ENTRE CEL EUCARIOTA Y PROCARIOTA 
Todas las células comparten dos características esenciales. La primera es una 
membrana externa, la membrana celular -o membrana plasmática- que separa el 
citoplasma de la célula de su ambiente externo. La otra es el material genético -la 
información hereditaria- que dirige las actividades de una célula y le permite 
reproducirse y transmitir sus características a la progenie. 
Existen dos tipos fundamentalmente distintos de células, las procariotas y las 
eucariotas. En las células procarióticas, el material genético se encuentra en forma de 
una molécula grande y circular de DNA a la que están débilmente asociadas diversas 
proteínas. En las células eucarióticas, por el contrario, el DNA es lineal y está 
fuertemente unido a proteínas especiales. Dentro de la célula eucariótica, el material 
genético está rodeado por una doble membrana, la envoltura nuclear, que lo separa de 
los otros contenidos celulares en un núcleo bien definido. En las procariotas, el 
material genético no está contenido dentro de un núcleo rodeado por una membrana, 
aunque está ubicado en una región definida llamada nucleoide. 
En el citoplasma se encuentra una gran variedad de moléculas y complejos 
moleculares. Por ejemplo, tanto los procariotas como los eucariotas contienen 
complejos proteicos y de RNA llamados ribosomas que desempeñan una función clave 
en la unión de los aminoácidos individuales durante la síntesis de proteínas. Las 
moléculas y complejos moleculares están especializados en determinadas funciones 
celulares. En las células eucarióticas, estas funciones se llevan a cabo en una gran 
variedad de estructuras rodeadas por membranas -llamadas organelas - que 
constituyen distintos compartimientos internos dentro del citoplasma. Entre las 
organelas se destacan los peroxisomas que realizan diversas funciones metabólicas; 
las mitocondrias, centrales energéticas de las células y, en las algas y células 
vegetales, los plástidos como los cloroplastos, donde acontece la fotosíntesis. 
La membrana celular de los procariotas está rodeada por una pared celular 
externa que es elaborada por la propia célula. Ciertas células eucarióticas, incluyendo 
las de las plantas y hongos, tienen una pared celular, aunque su estructura es 
diferente de la de las paredes celulares procarióticas. Otras células eucarióticas, 
incluyendo las de nuestros propios cuerpos y las de otros animales, no tienen paredes 
celulares. Otro rasgo que distingue a los eucariotas de los procariotas es el tamaño: 
las células eucarióticas habitualmente son de mayor tamaño que las procarióticas. 
En las células eucarióticas, ciertas proteínas se organizan formando intrincadas 
estructuras que dan lugar a una especie de esqueleto interno, el citoesqueleto, que 
aporta sostén estructural y posibilita el movimiento celular. 
 
 EUCARIOTA PROCARIOTA 
Membrana plasmática Si Si 
Material genético DNA es lineal y está fuertemente 
unido a proteínas especiales 
molécula grande y 
circular de DNA 
Membrana nuclear Si No 
Pared celular Si, hongos y plantas Si 
Tamaño Grandes pequeñas 
 
 
 
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DIFERENCIA ENTRE CEL ANIMAL Y VEGETAL 
Poseen iguales caracteristicas pero con algunas diferencias como 
CARACTERISTICA CEL VEGETAL CEL ANIMAL 
Pared celular Si No 
Plastidos Si No 
Centríolos No Si 
Cílios y flagelos No Si 
 
La célula eucariota posee un diámetro de 10 a 30 micrometros, y su forma varia 
dependiendo de las adaptaciones que el ofrece le medio. Las células están formadas 
por los siguientes elementos: 
- Membrana Celular 
- Citoplasma 
- Núcleo 
 
 
La membrana celular tiene un espesor de 7-9 nm, y esta compuesta por una 
doble capa lipídica de moléculas de fosfolípidos y colesterol, con proteínas intercaladas 
o adheridas a ambas superficies. En ambas lados de la membrana poseen distinta 
composición; en la cara externa se encuentra el “glucocalix” (cadenas de carbohidratos 
con proteínas o glucolípidos que sobresalen) que tiene como función el reconocimiento 
molecular de moléculas que se relacionan con la célula como hormonas, anticuerpos, 
virus, etc., también tiene función de antígeno (como ocurre en los grupos sanguíneos). 
La función principal de la membrana celular es la de controlar de manera selectiva la 
entrada y salida de materiales (permeabilidad celular). 
 
El citoesqueleto, que es una red altamente estructurada y compleja de 
filamentos proteicos, ocupa todo el citoplasma. Entre sus componentes están los 
microtúbulos, que tienen aspecto de bastones y los filamentos intermedios , que son 
estructuras filiformes que se concentran cerca de la membrana celular. Los filamentos 
intermedios del citoesqueleto mantienen la forma de la célula, fijan sus organelas y 
dirigen el tránsito molecular intracelular. En el núcleo, los filamentos intermedios 
forman la lámina nuclear, que actúa como soporte de la membrana nuclear interna. 
 
El Citoplasma está armado sobre un citoesqueleto de microtúbulos. Lo 
podemos dividir en 2 secciones, hacia dentro se encuentra el sistema de 
endomembranas y la matriz citoplasmática que se encuentra hacia fuera de dicho 
sistema y la membrana celular. La matriz citoplasmática posee los elementos más 
importantes del citoplasma. El sistema de endomembranas también denominado 
sistema vacuolar citoplasmático está constituido por 3 componentes: 
- La Envoltura Nuclear 
- Retículo Endoplasmático, se subdivide en RE Rugoso (posee ribosomas en 
su superficie y su función es la de síntesis de proteínas de exportación), RE Liso (tiene 
la función de sintetizar lípidos, detoxicación celular, glucogenólisis) y RE de Transición 
(encargado del transporte). 
- El Complejo o Aparato de Golgi, posee la función de procesamiento y 
empaquetamiento de los productos de secreción elaborados por el RE. 
 
El Núcleo es la estructura característica de la célula eucariota. Está delimitado 
por la membrana nuclear (de similares características a la membrana celular), dentro 
de ella se encuentra el material hereditario que rige el funcionamiento de la célula. La 
mayoría de las células son mononucleadas, pero existen polinucleadas como por 
ejemplo las células musculares. 
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En las células eucarióticas, el material genético -DNA - es lineal y está 
fuertemente unido a proteínas especiales llamadas histonas. Cada molécula de DNA 
con sus histonas constituye un cromosoma. Los cromosomas se encuentran en el 
núcleo. Cuando una célula no se está dividiendo, los cromosomas se ven como una 
maraña de hilos delgados, llamada cromatina. Cuando la célula se divide, la cromatina 
se condensa y los cromosomas se hacen visibles como entidades independientes. Hay 
típicamente dos nucléolos por núcleo. El nucléolo es el sitio en el que se construyen las 
subunidades que constituyen los ribosomas. 
En el citoplasma celular (matriz) se encuentran distintas organelas y elementos, 
que son: 
- Mitocondria: delimitada por una doble capa como la anteriormente 
descripta, pero la capa interna se repliega formando crestas; esta encargada de 
generar la energía celular produciendo moléculas de ATP a partir de elementos 
nutritivos (HC, Proteínas, Lípidos) por medio de la Fosforilación Oxidativa. 
- Lisosomas: organelas membranosas originadas en el Complejo de Golgi, 
poseen en su interior enzimas hidrolíticas y también fosfatasa ácida, que son utilizadas 
para la digestiónde sustancias extrañas, o digestión de componentes propios de la 
célula (autofagosoma). 
- Peroxisomas: vesículas formadas por una simple membrana y con un 
contenido de enzimas líticas (catalasas y peroxidasas) capaces de degradar purinas. 
- Vacuolas y Vesículas: organela formada por una membrana simple que 
posee una apreciable cantidad de agua y solutos, encargada de la regulación osmótica 
celular. 
 
El citoesqueleto y el movimiento 
Los microtúbulos son componentes claves de los cilios y flagelos, estructuras 
usadas permanentemente para la locomoción por muchos tipos de células. Los cilios y 
flagelos tienen la misma estructura, sólo que, cuando son cortos y aparecen en 
cantidades grandes se los llama cilios y cuando son más largos y más escasos se los 
llama flagelos. Por ejemplo, la fuerza motriz de los espermatozoides humanos proviene 
de su poderoso flagelo único o "cola" y muchas de las células que tapizan las 
superficies existentes dentro de nuestro cuerpo, son ciliadas. Los óvulos humanos son 
impulsados hacia abajo por los oviductos a causa del batir de los cilios que tapizan las 
superficies internas de estos tubos. 
Virtualmente todos los cilios y flagelos eucarióticos tienen la misma estructura 
interna que consiste en un anillo externo de nueve pares de microtúbulos que rodean a 
otros dos microtúbulos centrales (estructura 9+2). Los microtúbulos se deslizan unos 
sobre otros por la acción de la proteína dineína que funciona como una ATPasa. Los 
cuerpos basales de los que arrancan los cilios y los flagelos, tienen únicamente 
nueve tripletes externos, sin microtúbulos centrales 
Muchos tipos de células eucarióticas contienen centríolos. Estos, que 
típicamente se encuentran en pares, son cilindros pequeños de aproximadamente 0,2 
micrómetro de diámetro, que contienen 9 tripletes de microtúbulos. Su estructura es 
idéntica a la de los cuerpos basales, con una distribución en la célula diferente. Se 
encuentran sólo en aquellos grupos de organismos que también tienen cilios o flagelos 
(y, por lo tanto, cuerpos basales). Los centríolos habitualmente yacen en pares, con 
sus ejes longitudinales formando ángulos rectos, en la región del citoplasma próxima a 
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la envoltura nuclear, el centrosoma, desde donde irradian los microtúbulos del 
citoesqueleto. El centrosoma es el principal centro organizador de microtúbulos y 
desempeña un papel en la organización de una estructura formada por microtúbulos, 
conocida como el huso mitótico, que aparece en el momento de la división celular y 
está relacionada con el movimiento de los cromosomas. 
Los filamentos de actina están presentes en una gran variedad de células. Participan 
no solamente en el mantenimiento de la organización citoplásmica, sino también en la 
movilidad celular y en el movimiento interno de los contenidos celulares. En algunos 
casos, haces de otra proteína, miosina, actúan con los filamentos de actina para 
producir el movimiento celular. 
Los filamentos de actina, junto con la miosina, actúan como un tipo de "cordón de 
monedero" en las células animales durante la división celular, citocinesis. La actina y la 
miosina son también los componentes principales de los complejos conjuntos 
contráctiles que se encuentran en las células musculares de los vertebrados y en 
muchos otros animales. 
 
 
Cómo entran y salen sustancias de la célula 
 
La materia viva se encuentra rodeada de materia no viva con la que 
constantemente intercambia materiales. Ambas se diferencian por los tipos de 
compuestos químicos que contienen y por sus concentraciones. En todos los sistemas 
vivos, desde los procariotas a los eucariotas multicelulares más complejos, la 
regulación del intercambio de sustancias con el mundo inanimado ocurre a nivel de la 
célula individual y es realizado por la membrana celular. La membrana celular regula el 
paso de materiales hacia dentro y fuera de la célula, una función que hace posible que 
la célula mantenga su integridad estructural y funcional. Esta regulación depende de 
interacciones entre la membrana y los materiales que pasan a través de ella. 
El agua y los solutos se encuentran entre las principales sustancias que entran y 
salen de las células. La dirección en la cual se mueve el agua está determinada por el 
potencial hídrico; el agua se mueve desde donde el potencial es mayor hacia donde es 
menor. El movimiento de agua ocurre por flujo global y por difusión. La ósmosis es la 
difusión del agua a través de una membrana semipermeable. 
Las moléculas cruzan la membrana celular por difusión simple o son 
acarreadas por proteínas de transporte embutidas en la membrana. Las proteínas 
de transporte permiten el pasaje de sustancias a través de la membrana mediante 
distintos mecanismos. Se pueden distinguir dos tipos principales de proteínas de 
transporte: las llamadas proteínas transportadoras o "carrier" y las proteínas 
formadoras de canales iónicos. 
 
TRANSPORTE PASIVO Y ACTIVO 
 Para un movimiento neto de moléculas a través de una membrana, dos 
características son necesarios: 
 1. la molécula debe ser capaz de cruzar una barrera hidrofóbica 
 2. debe tener una fuente de energía que genere su movimiento. 
 Algunas moléculas pueden atravesar las membranas celulares, ya que se 
disuelven en la bicapa lipídica. Dichas moléculas se denominan moléculas lipofílicas. 
Las hormonas esteroides son un ejemplo fisiológico. Estas sustancias pueden atravesar 
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la membrana en dirección a su gradiente de concentración en un proceso denominado 
difusión simple. De acuerdo con la Segunda Ley de Termodinámica, las moléculas se 
mueven espontáneamente de una región de mayor concentración a una de menor 
concentración. 
 Cuando las sustancias son altamente polares (por ejemplo los iones de sodio) 
no son capaces de atravesar la membrana por si sola por lo que necesitan de un 
transportador. 
Tipos de transporte. 
A- TRANSPORTE PASIVO 
 Es el movimiento de sustancias por una membrana que va hacia un gradiente 
de concentración y no requiere gasto de energía, es decir la célula NO GASTA ENERGÍA 
(ATP) y lo realiza por Difusión Simple, Difusión Facilitada y Ósmosis. 
 Los Mecanismos del Transporte pasivo son: 
a) DIFUSIÓN SIMPLE: Es la difusión de agua, gases disueltos o moléculas 
liposolubles a través de la bicapa de Fosfolípidos de la membrana plasmática. 
b) DIFUSIÓN FACILITADA: Es la difusión de moléculas, solubles en agua, a través 
de una membrana con participación de las proteínas de membrana (iones, aa, 
monosacaridos). 
Características: 
 - Depende del gradiente de concentración. 
 - Son más eficaces que la difusión simple. 
 - Son saturables. 
 - Mediados por canales o transportadores. 
 - Pueden tener compuertas y estar cerradas, pudiendo abrirlas por ligandos o 
cambios en el potencial eléctrico. 
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c) ÓSMOSIS: Es la difusión de agua a través de una membrana con permeabilidad 
diferencial, es decir una membrana que es más permeable al agua que a los solutos 
disueltos, o sea es el proceso que consiste en el pasaje de H2O y de algunas 
sustancias disueltas en ella a través de una membrana 
 
B- TRANSPORTE ACTIVO 
 El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en 
dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente 
químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es 
decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy 
concentrado. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de 
energía procedente del ATP. Las proteínas portadoras del transporte activo poseen 
actividad ATPasa, que significa que puedenescindir el ATP (Adenosin Tri Fosfato) para 
formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces 
fosfato de alta energía. Comúnmente se observan tres tipos de transportadores: 
Características: 
 - Todas las bombas son transportes activos por utilizar energía. 
- Todos los transportes activos son facilitados, por poseer proteínas de 
transporte. 
 
a) Uniportadores: son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a 
través de la membrana. 
b) Antiportadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido 
mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto. 
c) Simportadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, 
frecuentemente un protón (H+). 
 
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TRANSPORTE EN MASA 
 Las macromoléculas o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula 
por dos mecanismos: 
A) Endocitosis 
 La endocitosis es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior 
moléculas grandes o partículas, englobándolas en una invaginación de su membrana 
citoplasmática, formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se 
incorpora al citoplasma. Esta vesícula, llamada endosoma, luego se fusiona con un 
lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular. 
Existen dos procesos: 
* Pinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante pequeñas 
vesículas. 
* Fagocitosis: consiste en la ingestión de grandes partículas que se engloban 
en grandes vesículas (fagosomas) que se desprenden de la membrana celular. 
* Endocitosis mediada por receptor, en la cual las moléculas o iones que 
serán transportados al interior de las células están acoplados a receptores 
específicos de la membrana celular. 
B) Exocitosis 
 Es la expulsión de sustancias como la insulina a través de la fusión de vesículas 
con la membrana celular. La exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas 
situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su 
contenido. 
 También interviene la exocitosis en la secreción de un neurotransmisor a la 
brecha sináptica, para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre neuronas. 
 
En los organismos multicelulares, la comunicación entre las células es esencial 
para la coordinación de sus diferentes actividades en los distintos tejidos y órganos. 
Gran parte de esta comunicación es llevada a cabo por agentes químicos que, o bien 
pasan a través de la membrana celular o bien interactúan con receptores situados en 
su superficie. La comunicación puede también ocurrir directamente, a través de los 
canales de plasmodesmos (en tejidos vegetales) o de uniones nexus (en tejidos 
animales). 
 
CICLO CELULAR 
 
El ciclo celular se divide en Interfase y División Celular, la primera comprende la 
fase G1, S y G2; mientras que la segunda comprende la mitosis o la meiosis 
dependiendo de la célula. 
Interfase: 
- G1: esta fase comprende el desdoblamiento del ADN, una composición de 
46 cromosomas simples y una transcripción activa. Dentro de esta fase se encuentra 
una subfase denominada fase G0, en la cual la célula al entrar en ella se interrumpe la 
división celular, pudiendo retornar al ciclo o quedando estancada en ella (por ejemplo 
la neurona). 
- S: esta fase se caracteriza por la duplicación del ADN, la presencia de 46 
cromosomas dobles, y una transcripción disminuida. 
- G2: en esta fase se produce el inicio de la compactación y acortamiento de 
la cromatina. 
 
División Celular 
Mitosis: en el procesamiento se obtiene 2 células hijas genéticamente idénticas 
entre ellas y a su progenitora. Dependiendo en que organismo se produzca es la 
importancia que posee, por ejemplo en un organismo multicelular su función es la de 
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crecimiento y desarrollo, en cambio en un organismo unicelular es su forma de 
reproducción asexual. 
Etapas: 
1- Profase: la cromatina empieza a compactarse hasta formar los cromosomas 
con 2 cromatides hermanas. Los centríolos se separan y migan hacia los polos 
opuestos; se forma el aparato mitótico (centríolos, asteres y huso mitótico) que va de 
un polo hacia el otro. La envoltura nuclear se desorganiza y el nucleolo desaparece. 
2- Prometafase: migración de los cromosomas a la placa ecuatorial. 
3- Metafase: los cromosomas se alinean en el plano central, están unidos por 
su centrómero a una fibra del huso. 
4- Anafase: rápida. Separación de las cromátidas hermanas por fisión del 
centrómero y se dirigen hacia los polos opuestos. 
5- Telofase: al terminar la migración el huso mitótico y los asteres se 
desorganizan. Alrededor de cada grupo cromosómico se organiza la envoltura nuclear, 
formada por RE; aparecen nuevamente los nucleolos. Tenemos 2 núcleos hijos y los 
cromosomas con aspecto de cromatina. 
 
Resultado: 2 células hijas idénticas entre sí, y a su progenitora. 
 
Citocinesis: división de una célula en 2 células hijas. 
Cariocinesis: división nuclear. 
 
Meiosis 
Se divide en 2 períodos Meiosis I y Meiosis II, separadas por una intermeiosis 
(sin duplicación de ADN). La Meiosis I es de carácter reduccional del material genético, 
ya que pasa de 46 cromosomas dobles a 23 cromosomas dobles, las células se 
denominan Citos I. En cambio la Meiosis II es ecuacional porque pasa de 23 
cromosomas dobles a 23 cromosomas simples, las células se denominan Citos II. 
Etapas 
Meiosis I 
1- Profase I: etapa prolongada donde la envoltura nuclear y el nucleolo se 
desorganizan, los centriolos migran y se organiza el huso mitótico. Se divide en 5 
subetapas: 
- Leptonema: condensación de la cromatina 
- Cigonema: cromosomas homologos se aparean, sinapsis (estructura 
bivalente, 2 cromosomas). 
- Paquinema: crossing-over (par homologo  tetrada) 
- Diplonema: cromosomas homólogos se repelen unidos por algunos puntos 
(quiasmas). 
- Diacinesis: continua la condensación. Los quiasmas se desplazan hacia los 
extremos por donde quedan unidos. 
 
2- Prometafase I: los cromosomas ligados por los quiamas migran al plano 
ecuatorial. 
3- Metafase I:alineación en el plano ecuatorial. 
4- Anafase I: los cromosomas homologos se terminan de repeler y migra cada 
uno al polo contrario. 
5- Telofase I: al llegar los cromosomas a los polos se organiza la Envoltura 
Nuclear y Nucleolo. Desaparece huso y asteres. 
 
Intermeiosis 
 
 
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Meiosis II (símil a la mitosis) 
1- Profase II: condensación de los cromosomas, desintegración del nucleolo y 
de la envoltura nuclear, migración de los centríolos y organización del huso mitótico. 
2- Metafase II: alineamiento de los cromosomas al plano ecuatorial (23 
crmosomas dobles). Unión de estos al huso. 
3- Anafase II: fisión del centrómero y separación de las cromátides, y 
migración de cada una a polos opuestos. 
4- Telofase II: llegada de los grupos cromosómicos a los polos, 
desorganización del huso; y reorganización de la envoltura nuclear y del nucleolo. 
 
Resultado: 4 células hijas, todas diferentes entre sí y con la progenitora. 
 
 
TEJIDOS 
 
El conjunto de células forman un Tejido, y lo podemos dividir en Epitelial, 
Conectivo o de Sostén, Muscular y Nervioso. Los 3 últimos tejidos se estudiarán mas 
adelante. 
 
El Tejido Epitelial, caracterizado por poseer un gran número de células, y se 
clasifican de acuerdo a la cantidad de capas que poseen y a la forma de las células, 
entonces tenemos, según: 
- Forma: cilíndrico, cúbico o plano. 
- Capas: simple, estatificado o pseudoestratificado. 
Los epitelios se denominan con la combinación de los 2 clasificaciones, por 
ejemplo: epitelio pavimentoso estratificado (se encuentra en boca, epidermis, esófago, 
etc.), epitelio cilíndricosimple (tubo digestivo), etc. 
 
El Tejido Conectivo, representa un soporte estructural y metabólico para otros 
tejidos y órganos. En este tejido se alojan vasos e intervienen en el intercambio de 
nutrientes, metabolitos y productos de desecho entre los tejidos y el sistema 
circulatorio. Hay distintos tipos de tejidos de sostén con diferentes aspectos 
morfológicos; los tejidos de sostén Laxos actúan como material de relleno, en cambio 
los Densos representa un soporte estructural (por ejemplo en la dermis de la piel). 
Tienen funciones esenciales a nivel metabólico como deposito de grasa y 
regulación de la temperatura en el neonato (grasa parda), también tienen función de 
defensa y reparación tisular. 
Esta formada por células y material extracelular. Este último responsable de las 
propiedades físicas de los distintos tejidos de sostén; y esta compuesta por una matriz 
orgánica (Sustancia Fundamental) y dentro de esta se encuentran fibras de colágeno y 
elastina. Las células que están inmersas en esta matriz son: 
- Células responsables de la síntesis y mantenimiento de la sustancia 
extracelular, denominadas Fibroblastos. 
- Células responsables del almacenamiento y metabolismo de las grasas, 
denominadas Adipositos, que su conjunto conforma el tejido adiposo. 
- Células con el papel defensivo (parte del sistema inmune), denominadas 
Mastocitos y los Macrofagos Tisulares, así como todo el conjunto de células de la serie 
blanca.