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Ciencias de la Salud Biológicas y Ambientales | Ingeniería en Biotecnología 
 
 
 
Biología celular 
La célula U1 
Programa de la asignatura: 
 
Universidad Abierta y a Distancia de México 1 
U1 Biología celular La célula 
 
 
Índice 
 
Presentación de la unidad ......................................................................................................... 2 
Propósitos .................................................................................................................................. 2 
Competencia específica ............................................................................................................ 2 
1.1 Organización celular ............................................................................................................ 4 
1.1.1 Teoría celular ................................................................................................................... 4 
1.1.2 Niveles de organización ................................................................................................... 6 
1.1.3 Organelos ....................................................................................................................... 10 
1.1.4 Tejidos ............................................................................................................................ 27 
1.2 Equilibrio de la célula ........................................................................................................ 33 
1.2.1 Homeostasis ................................................................................................................... 34 
1.2.2 Tipos de transporte de solutos ....................................................................................... 37 
1.2.3 Transporte de proteínas ................................................................................................. 40 
Actividades .............................................................................................................................. 44 
Autorreflexiones....................................................................................................................... 44 
Cierre de la unidad .................................................................................................................. 44 
Para saber más ....................................................................................................................... 45 
Fuentes de consulta ................................................................................................................ 47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
Presentación de la unidad 
Un ser vivo posee una estructura organizada y compleja que mantiene ordenada por 
medio de la homeostasis, crece y se reproduce heredando sus características 
almacenadas en el DNA y muere. En este sentido, la mínima expresión de vida que 
presenta estas características como unidad básica de vida es la célula. 
 
En esta unidad estudiarás las definiciones básicas de la biología celular para que 
comprendas las estructuras que componen a la célula y conozcas su función principal. 
Además analizarás cómo es el flujo termodinámico entre la célula y su medio, el cual le 
permite mantenerse en equilibrio. 
 
También aprenderás a diferenciar entre los dos principales grupos de células: eucariontes 
y procariontes. En las unidades posteriores describirás sus organismos con mayor detalle. 
 
Propósitos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Describir la teoría celular. 
• Identificar los organelos celulares y su función. 
• Describir los niveles de organización celulares. 
• Mencionar los mecanismos de homeostasis de las células. 
• Diferenciar los mecanismos de transporte de solutos y proteínas. 
 
Competencia específica 
 
Identificar las diferencias entre las células eucariontes y procariontes 
mediante el estudio de su organización y estructuras para conocer 
sus mecanismos de homeostasis. 
 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
 
1.1 Organización celular 
 
Antes de sumergirnos en el contenido de la asignatura, revisa la infografía que se muestra 
en la página anterior y que te permitirá tener un panorama completo de los contenidos 
que revisaremos en esta unidad, en caso de que tengas alguna pregunta o inquietud, 
consúltalo con tu docente en línea. 
 
La célula es la unidad estructural y funcional de la vida, existen muchas teorías que 
intentan explicar su origen, su evolución y su variedad morfológica y funcional que se 
refleja en la gran diversidad de seres vivos que podemos apreciar. Este tema tiene la 
finalidad de abordar las teorías sobre el origen celular como preámbulo para comprender 
las diferencias entre los dos grandes tipos celulares que podemos estudiar hoy en día: las 
células procariontes; las bacterias como las primeras células en aparecer; y a las células 
eucariontes; con una estructura y nivel de organización más compleja y responsable de la 
diversidad de organismos. Analizarás la anatomía celular, sus niveles de organización, la 
relación estructura-función-metabolismo para comprender mejor el funcionamiento celular 
como parte esencial de los procesos biotecnológicos. Asimismo, estudiarás a los virus 
desde el punto de vista estructural y funcional como organismos con estrategias 
diferentes a las celulares, así como la influencia que tienen estos en los procesos 
celulares. 
 
1.1.1 Teoría celular 
 
En 1665, ya existían lentes tallados a mano que hacían la función de los microscopios en 
su expresión más rudimentaria y que permitían observar estructuras muy pequeñas. En 
ese entonces, Robert Hooke realizó observaciones de fragmentos de corcho, que es la 
corteza seca del árbol de alcornoque, detectando pequeñas celdillas en la estructura del 
corcho, posteriormente realizó observaciones en cortes de otras plantas observando 
“celdillas” parecidas llenas de jugos. 
 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Posteriormente, en 1673, Anton Van Leewenhoek realizó observaciones hechas con 
microscopios más potentes que él mismo fabricaba tallando a mano sus lentes 
observando otros tipos celulares como glóbulos rojos, espermatozoides y 
microorganismos que vivían en aguas estancadas que describió como animáculos. Los 
años pasaron y los microscopios mejoraron a partir de los modelos construidos por 
Leewenhoek. Alrededor de 1830, Theodor Schwann observó que el cartílago contenía 
células semejantes a las descritas en las plantas, después de realizar sus observaciones 
postuló su teoría catalogando a las células como las partes elementales tanto de plantas 
como de animales, más adelante, a mediados de 1800, Mattias Schleiden postula que 
los procesos vitales de células deben formar los fundamentos básicos absolutamente 
indispensables de la vida, en línea con este pensamiento, Rudolf Virchow escribió que 
cada animal es la suma de sus unidades vitales, las células y que estas provienen de 
otras células. 
 
En 1824, el científico René Dutrochet demostró que todos los tejidos orgánicos poseían 
células y que las diferencias entre los tejidos son debidas a la naturaleza de las células 
pero no fue hasta 1839 cuando Theodor Schwann y Matthias Schleiden postularon la 
teoría celular, donde afirmaban que las células son las unidades elementales en la 
formación de las plantas y animales, y que ellas conforman la vida. En 1850, Rudolf 
Virchow agregó a esta teoría que todas las células provienen de otras células. 
 
Con el paso de los años, varios científicos continuaron con el estudio de la célula, 
identificando distintos orgánulos. En 1831, Robert Brown describió al núcleo celular; en1857, Albert von Kölliker las mitocondrias y en 1898, Camillo Golgi descubrió el 
aparato que lleva su nombre. En 1981, Lynn Margulis publicó una teoría de gran impacto 
en el estudio del origen de las células eucariotas, llamada Teoría Endosimbiótica. 
 
Conjuntando las ideas de estos investigadores se formó la Teoría Celular, que tiene los 
siguientes postulados: 
 
Figura 1. Cortes de corcho. 
La imagen muestra una 
ilustración realizada por 
Hooke de lo que observó al 
realizar cortes de corcho. 
 
 
Tomado de: 
https://askabiologist.asu.edu/exp
lore/robert-hooke-1635-1703 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Theodor_Schwann
http://es.wikipedia.org/wiki/Matthias_Schleiden
http://es.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Virchow
http://es.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Virchow
http://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Brown
http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celular
http://es.wikipedia.org/wiki/Mitocondria
http://es.wikipedia.org/wiki/Lynn_Margulis
 
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U1 Biología celular La célula 
 
 
 
 
 
1.1.2 Niveles de organización 
 
Los niveles más bajos de organización de la materia son los átomos y las biomoléculas, 
las cuales son combinadas para formar organelos, que a su vez constituirán las células 
tanto vegetales como animales e incluso de los microorganismos. 
 
 
 
1) La célula es la unidad estructural de la materia viva, por lo que todos los 
organismos están compuestos por ellas; ya sea por una, en el caso de 
los organismos unicelulares, o por varias, como en el caso de los 
organismos pluricelulares. 
2) Las células son la unidad de origen de todos los seres vivos, esto 
significa que todos los seres vivos se originan a partir de otras células 
preexistentes. 
3) La célula es la unidad funcional de los seres vivos debido a que todas 
las reacciones metabólicas del organismo ocurren como producto de la 
actividad celular. 
4) Las células son la unidad genética debido a que contienen el material 
hereditario del organismo, lo que permite controlar su propio ciclo 
celular, desarrollo, funcionamiento y transmisión de la información a la 
siguiente generación celular. 
 Postulados de la Teoría Celular 
En las asignaturas de “Química” y “Bioquímica” estudiaste las estructuras 
atómicas y las biomoléculas, las cuales van a conformar los organelos y a su 
vez las células, que son el objeto de estudio de la biología celular, por lo que 
en esta asignatura estudiaremos cómo funcionan estas biomoléculas en 
conjunto. 
 Enlace 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
Los niveles de organización que vamos a estudiar en esta asignatura son los de mayor 
complejidad, ya que a partir de las células se forman tejidos, los tejidos órganos, los 
órganos sistemas y los sistemas organismos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Las células también tienen una estructura que les brinda soporte, resistencia y 
Organelo 
 
Estructura celular compuesta por biomoléculas distintas que desempeñan una 
función común y específica. 
 
Célula 
Unidad de vida más pequeña compuesta por organelos 
 Organelo y célula 
Figura 2. Niveles de organización de la materia. Se muestran las estructuras 
que componen la célula de la más sencilla a la más compleja como indican las 
flechas. 
 
Tomado de: 
http://airaldobiologia.blogspot.mx/2015_07_14_archive.html 
http://1.bp.blogspot.com/-QL5CieWflE0/Td52dUVkqdI/AAAAAAAAAEU/_lzHxB95uSA/s1600/niveles.jpg
 
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movimiento, que es un conjunto de fibras; microtúbulos, filamentos intermedios y 
filamentos de actina. 
 
 
 
Los microtúbulos son polímeros de tubulina, un dímero de dos proteínas estrechamente 
relacionadas, α-tubulina y β-tubulina. Forman un tubo hueco de aproximadamente 25 nm 
de diámetro. Los microtúbulos son inestables y se estabilizan mediante interacciones con 
otras proteínas. 
 
Los microtúbulos son estructuras polares con un extremo positivo (+) capaz de crecer a 
gran velocidad y un extremo negativo (-) que tiene tendencia a perder subunidades sino 
está estabilizado. En la mayoría de las células, el extremo menos de los microtúbulos se 
encuentra estabilizado mediante la unión a una estructura que recibe el nombre de 
centrosoma y los extremos con crecimiento rápido están entonces libres para añadir 
moléculas de tubulina. El centrosoma suele estar localizado cerca del núcleo, en la zona 
central de la célula (Alberts, et, al., 2002). 
 
 
 
Los filamentos de actina están formados por subunidades de la proteína actina, cada 
filamento es un polímero dimérico de subunidades dispuestas como dos sartas de 
cuentas giradas entre sí para formar una hebra de aproximadamente 8 nm de diámetro. 
Además de cruzar la célula, los filamentos de actina se extienden hacia estructuras 
especializadas que sobresalen desde la superficie y que permitan a una célula moverse 
 
Conjunto de proteínas que dan soporte, resistencia y movimiento a las células. 
 Citoesqueleto 
Figura 3. Fibras del 
citoesqueleto. Se muestra 
una micrografía electrónica 
de células humanas de 
cáncer cervicouterino, se 
aprecian las fibras del 
citoesqueleto dándole forma 
a la célula. 
 
Tomado de: 
Sciencephotolibrary.com 
http://www.sciencephoto.com/media/214361/enla
 
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Existen filamentos intermedios que se encuentran entre los filamentos de actina y el de 
miosina de las células musculares, donde se descubrieron por primera vez. Son fibras 
proteicas resistentes y duraderas que se encuentran en el citoplasma de la mayoría de 
las células eucariotas superiores, formando una extensa red que rodea al núcleo y se 
extiende desde esta zona hacia la periferia celular, donde interacciona con la membrana 
plasmática. Debajo de la envoltura del núcleo se forma un armazón densamente tejido de 
filamentos intermedios llamado lámina nuclear. 
 
Todas las estructuras del citoesqueleto forman varillas celulares que se anclan en la cara 
interna de la membrana celular dándole forma y resistencia; también fungen como 
carreteras por donde se transportan las vesículas provenientes del aparato de Golgi y la 
membrana celular. Estas vesículas se transportan en dos sentidos: desde el núcleo hacia 
la membrana a cargo de la kinecina (que es un motor celular similar a un camión de 
carga donde se transporta la vesícula) y desde la membrana hacia el núcleo por medio 
de la dineina, otro motor celular transportador de vesículas. De esta manera los 
organelos pueden moverse a distintos puntos de la célula. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estos filamentos conectan complejos proteicos y orgánulos de regiones distintas de la 
célula y actúan a forma de rieles para el transporte entre ellos. El citoesqueleto forma 
una armazón interna que mantiene todo el volumen citoplasmático. 
 
Figura 4. Dineína y cinecina. Se muestra cómo se mueven las dos 
proteínas a lo largo de un microtúbulo. 
 
Tomado de: 
https://bioquimicadebolsillo.wordpress.com/2014/01/05/proteinas-que-andan-2/ 
 
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1.1.3 Organelos 
 
Las células están conformadas por distintos organelos que presentan una estructura y 
función específica como se muestra en la tabla 1. Sin embargo, la presencia o ausencia 
de estos organelos nos permite clasificar a las células en dos grandes grupos: las 
eucariotas y procariotas. 
 
Figura 5. Clasificación de las fibras que componen el citoesqueleto. Se 
muestran las tres diferentes clases de fibras que permiten dar forma, rigidez y 
estabilidad a las células. 
 
Tomado de: 
http://eluniversobajoelmicroscopio.blogspot.mx/2014/10/citoesqueleto.html 
 
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Aunqueestos dos tipos de células tienen muchas estructuras y funciones en común, 
también es importante diferenciar las características que son específicas para cada una, 
como se muestra en la siguiente tabla: 
 
Orgánulo Función 
Núcleo Conservación y expresión de genes, 
exportación de información para la 
síntesis de proteínas. 
Retículo endoplásmico Modificación e importación de 
proteínas. 
Aparato de Golgi Modificación de proteínas. 
Lisosoma Degradación de proteínas 
internalizadas, degradación de 
proteínas citosólicas en células 
estresadas. 
Mitocondria Síntesis de energía y algunas 
proteínas. 
Peroxisoma Procesos oxidativos, importación de 
proteínas desde el citosol. 
Modificado de Cassimeris, et.al., 2012. 
 
 Función de los organelos celulares. 
Célula procarionte 
Células que no presentan organelos ni núcleo delimitado. 
 
Célula eucarionte 
Célula con organelos y núcleo delimitado por una doble capa lipídica. 
 Tipos de células 
 
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Célula 
Procarionte Eucarionte 
El DNA se localiza en una región llamada 
nucleoide no rodeada por membrana. 
El DNA está contenido en un 
núcleo, el cual contiene una 
cubierta de membrana. 
Se caracterizan por ser células pequeñas 
(1-10μm) 
La mayoría son células de gran 
tamaño (10-100μm). 
Su división celular es por fisión binaria, 
donde no intervienen centriolos, huso 
mitótico o microtúbulos. 
Su división celular es la mitosis y 
meiosis, donde hay presencia de 
huso mitótico o microtúbulos. 
No forman tejidos. Forman tejidos en el caso de 
organismos pluricelulares. 
Ausencia de mitocondrias, su respiración 
celular está acoplada a la membrana 
celular. 
Presencia de mitocondrias, donde 
se lleva a cabo la respiración 
celular. 
No presentan retículo endoplásmico, ni 
aparato de Golgi. 
Presentan retículo endoplásmico y 
aparato de Golgi. 
Presentan ribosomas pequeños (70S) Presentan ribosomas grandes. 
(80S) 
 
Tienen cromosoma único circular. Tienen varios cromosomas con 
estructura compleja. 
Presentan mesosomas. No presentan mesosomas. 
 
 Características de las células 
 
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Los organelos, membrana y otras estructuras presentes en las células tanto eucariotas 
como procariotas son vitales para que desarrollen todas sus funciones metabólicas, por 
lo que a continuación vamos a describir las características de cada una de estos 
elementos: 
 
• Membrana plasmática 
 
La membrana plasmática es la estructura que rodea a la célula, definiendo su extensión y 
manteniendo las diferencias esenciales entre el contenido de la célula y su entorno. La 
membrana plasmática (membrana celular) es una estructura formada principalmente por 
colesterol y lípidos, los lípidos que forman a la membrana se llaman fosfolípidos, que son 
ácidos grasos o aceites, tienen una cabeza polar y dos colas no polares. Para formar la 
membrana celular estos fosfolípidos se unen formando una bicapa, con las cabezas 
hidrofílicas organizadas hacia el agua y las colas hidrofóbicas escondidas del agua en el 
centro de la bicapa, lo que le permite a la bicapa actuar como barrera relativamente 
impermeable al paso de la mayoría de las moléculas hidrosolubles. 
 
Figura 6. Células eucariotas y procariotas. Se muestran las estructuras 
características que conforman a las células procariotas (a la izquierda) y eucariotas 
(a la derecha). 
 
Tomado de: 
http://davidgoldz.blogspot.mx/2014/03/entrada-n1-celulas-eucariontes-y.html 
http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCI7XrM_zxcgCFVHAgAodeIwFXQ&url=http://davidgoldz.blogspot.com/2014/03/entrada-n1-celulas-eucariontes-y.html&bvm=bv.105039540,d.eXY&psig=AFQjCNE3sYrahJ-wWsANif6PguBvvCahUg&ust=1445047494317386
 
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La bicapa lipídica de muchas membranas celulares no está compuesta exclusivamente 
por fosfolípidos, habitualmente contienen además colesterol y glucolípidos. Las 
membranas plasmáticas de células eucariotas contienen cantidades especialmente 
elevadas de colesterol, el cual hace más rígida a la bicapa disminuyendo la 
permeabilidad a moléculas solubles pequeñas. Los glucolípidos se encuentran 
únicamente en la mitad no citoplasmática de la bicapa lipídica, quedando al descubierto 
en la superficie de la célula los grupos azúcar, desempeñando una función de interacción 
con el entorno. 
 
La membrana celular que es una bicapa, contiene proteínas que son esenciales para el 
funcionamiento de la célula. Las proteínas tienen funciones de transporte de solutos y 
metabolitos, también son receptoras que permiten a la célula conocer las condiciones del 
medio externo. 
 
Muchas proteínas de membrana atraviesan la bicapa lipídica, de forma que parte de su 
masa se sitúa a cada lado de la membrana. Otras proteínas se localizan en el citosol y se 
asocian con la bicapa tan sólo a través de una o más cadenas de ácidos grasos a las 
que están unidas covalentemente. En cambio, existen otras proteínas que se encuentran 
completamente expuestas a la superficie celular externa, que se encuentran ancladas a 
la bicapa únicamente por medio de una capa lipídica externa de la membrana plasmática 
(Alberts, et. al., 2002). 
 
En la asignatura Bioquímica estudiaste cómo se relacionan los diferentes tipos 
de lípidos para formar estructuras, por lo que en esta asignatura estudiarás la 
función de una de ellas: la bicapa lipídica que forma la membrana celular. 
 Enlace 
 
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La membrana es una estructura asimétrica, es decir, la composición y distribución de 
lípidos y proteínas en su cara interna es diferente a la de la capa externa, lo que refleja 
las diferentes funciones que realizan ambas superficies (Alberts, et. al., 2002). 
 
Todos los contenidos de la membrana se encuentran siempre en movimiento, por lo que 
se dice que es un mosaico fluido, donde todo se mueve hacia el lugar donde se necesite, 
haciendo a la membrana una estructura sumamente dinámica. 
 
Todas las membranas de células procariontes y eucariontes tienen esta estructura en su 
membrana, asimismo, los organelos presentes en las células eucariontes (retículo 
endoplásmico liso, retículo endoplásmico rugoso, aparato de Golgi, mitocondria, núcleo, 
peroxisomas y lisosomas), también son estructuras de doble membrana cuya 
conformación es exactamente igual a la que aquí se muestra. 
 
La mayoría de las membranas de una célula eucariota se sintetizan en el retículo 
endoplásmico y es ahí donde se genera la asimetría de los fosfolípidos por 
translocadores que trasladan específicamente moléculas de fosfolípidos de una 
monocapa a otra. 
 
Figura 7. Membrana plasmática. Se esquematiza el modelo del mosaico fluido 
que muestra la composición de la membrana plasmática. 
 
Tomado de: 
http://cienciasdejoseleg.blogspot.mx/2013/01/el-modelo-de-mosaico-fluido.html. 
 
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• Núcleo 
 
El núcleo celular es el cerebro de la célula, es una estructura de doble membrana que en 
su interior contiene el material genético, la membrana del núcleo no es continua, tiene 
poros por los cuales entran y salen moléculas esenciales para los procesos nucleares 
como proteínas y RNA. 
 
El material genético esencial para el desarrollo celular está contenido en el núcleo de una 
forma compacta en estructuras llamadas cromosomas que permiten ahorrar el espacio 
ocupado por el DNA o puede estar sin condensarse en forma de cromatina. La cromatina 
está constituida por DNA e histonas y puede presentarse de dos formas: eucromatina si 
el DNA está relajadoy heterocromatina constituida por las regiones condensadas de los 
cromosomas. 
 
Dentro del núcleo se puede apreciar otra estructura conocida como nucléolo, que es un 
acomodo especial del DNA, rRNA y proteínas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8. Estructura del núcleo. Se identifican la envoltura, nucléolo, material 
genético y nucleoplasma que componen al núcleo celular. 
 
Tomado de: 
http://www.elergonomista.com/biologiaselectividad/sb59.html. 
 
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• Aparato de Golgi 
 
El complejo de Golgi se localiza normalmente cerca del núcleo celular, está formado por 
una serie de cisternas limitadas por una membrana y de forma aplanada que se parecen 
a un montón de platos y son nombrados dictiosomas. 
 
Muchas pequeñas vesículas se hallan asociadas a los dictiosomas del Golgi, agrupadas 
en la cara contigua al RE y a lo largo de los anillos dilatados de cada cisterna. Se cree 
que estas vesículas transportan proteínas y lípidos desde, hacia y entre el aparato de 
Golgi. 
 
El aparato de Golgi forma parte del sistema digestivo de la célula. Su principal función 
es la síntesis de membrana plasmática, la cual se forma cuando la célula necesita 
repararse o dividirse. Es un centro de empaquetamiento, clasificación y envío de 
materiales desde el núcleo hacia la membrana, y desde la membrana hacia el núcleo. 
Todo lo que la célula produce, necesita o deshecha es transferido al aparato de Golgi 
donde es clasificado, modificado y empaquetado en vesículas para su distribución de 
acuerdo a su destino. 
 
El complejo de Golgi es prominente en las células que están especializadas en la 
secreción, como las células caliciformes del epitelio intestinal, las cuales secretan al 
intestino grandes cantidades de moco rico en polisacáridos. 
Figura 9. Célula de cáncer cervical humano. Se muestra una micrografía 
electrónica de barrido de una célula completa y de color beige se aprecia el 
núcleo. 
 
Tomado de: Sciencephotolibrary.com 
http://www.sciencephoto.com/image/426813/large/C0107927-Cervical_cancer_cell,_SEM-SPL.
 
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Figura 10. Esquema del aparato de Golgi. Se observan los sáculos formados 
por la membrana y las vesículas que se desprenden de él y que transportan las 
proteínas a otros orgánulos. 
 
Tomado de: http://www.asturnatura.com/articulos/ribosomas-membranas/golgi.php 
 
Figura 11. Micrografía del aparato de Golgi. De color verde se observa el aparato 
de Golgi de una célula eucarionte tomada por micrografía de transmisión electrónica. 
 
Tomado de: sciencephotolibrary.com 
http://www.sciencephoto.com/media/214899/enla
http://www.asturnatura.com/articulos/ribosomas-membranas/golgi.php
 
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• Retículo endoplásmico 
 
El retículo endoplásmico (RE) está organizado en forma de una red laberíntica de túbulos 
ramificados y de sáculos aplanados que se extiende por todo por todo el citoplasma de la 
célula. Los túbulos y sáculos están interconectados de modo que la membrana del RE 
forma una lámina continua que define un único espacio interno llamado lumen. 
 
El RE juega un papel central en la biosíntesis celular, su membrana es el lugar de 
producción de todas las proteínas transmembranales y lípidos de la mayoría de los 
orgánulos celulares. La membrana del RE también contribuye de forma importante a la 
formación de las membranas de las mitocondrias y de los peroxisomas, ya que produce 
los lípidos de estos orgánulos. Además, todas las proteínas que serán secretadas al 
exterior de la células y las que permanecen en el lumen del RE, el aparato de Golgi y en 
los lisosomas, son inicialmente transportadas al lumen del RE (Alberts, et. al., 2002). 
 
Existen dos tipos de retículo endoplásmico: 
 
A) El liso (REL): también forma parte del sistema digestivo de la célula, una de sus 
funciones principales es sintetizar y transportar los lípidos y colesterol necesarios 
para construir la membrana celular y la membrana de todos los organelos. Es 
abundante en células que requieren alto contenido de lípidos como en aquellas 
que sintetizan hormonas o los hepaticitos. 
 
B) El rugoso (RER): su membrana se encuentra revestida de ribosomas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12. Esquema del retículo endoplásmico. Se muestran los dos tipos de 
retículo endoplásmico, el liso y el rugoso con la presencia de ribosomas. 
 
Tomado de: http://www.escuelapedia.com/el-reticulo-endoplasmatico/ 
 
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• Lisosomas 
 
Los lisosomas son vesículas membranosas que presentan diferentes formas y tamaños, 
que contienen enzimas hidrolíticas utilizadas para la digestión intracelular controlada de 
macromoléculas. Contiene alrededor de 40 tipos de enzimas hidrolíticas, entre las que 
se encuentran proteasas, nucleasas, glucosidasas, lipasas, fosfolipasas, fosfatasas y 
sulfatasas. Todas ellas son hidrolasas ácidas cuya actividad óptima se expresa a un pH 
cercano a 5, que es el pH que se mantienen en el interior de los lisosomas. 
 
La membrana lisosomal tiene proteínas de transporte que permiten que se escapen los 
productos finales de la digestión de macromoléculas, como los aminoácidos, azúcares y 
nucleótidos, de tal manera que estos productos puedan ser excretados o reutilizados 
por la célula. También contiene una bomba de protones que utiliza la energía de 
hidrólisis del ATP para bombear H+ al interior del lisosoma, manteniendo así el lumen a 
un pH ácido (Alberts, et. al., 2002). 
 
 
Las estructuras teñidas de rojo son lisosomas, organelos de doble membrana que en su 
interior tienen enzimas para degradar proteínas que han sido dañadas o necesitan 
recambiarse, el material degradado dentro de los lisosomas es transportado al aparato 
de Golgi donde se seleccionan los elementos que pueden reciclarse y los que se 
desechan. 
 
 
Figura 13. Retículo endoplásmico rugoso. Se muestra una micrografía 
electrónica de barrido de alta resolución de retículo endoplásmico rugoso de 
una célula olfatoria de mamífero. 
 
Tomado de: Sciencephotolibrary.com 
http://www.sciencephoto.com/media/214865/enla
 
Universidad Abierta y a Distancia de México 21 
U1 Biología celular La célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Ribosomas 
 
En los ribosomas se lleva a cabo la síntesis de todas las proteínas de la célula mediante 
un proceso denominado traducción. 
 
 
 
Una vez sintetizadas las proteínas, son internalizadas al RER donde son modificadas y 
acondicionadas para que puedan funcionar correctamente, posteriormente son 
transportadas al aparato de Golgi para su empaquetamiento y distribución. 
 
Existen dos tipos de ribosomas: los unidos a membrana y los ribosomas libres. Los que 
están adheridos a la cara citosólica de la membrana del RER tienen la función de 
sintetizar proteínas al mismo tiempo que se translocan al interior del RE. Por su parte, 
los ribosomas libres no se encuentran unidos a ninguna membrana y fabrican todas las 
demás proteínas codificadas por el genoma de la célula. 
 
En la asignatura Biología Molecular I analizarás paso a paso el proceso de 
traducción, así como también todos los cambios que estas sufren posterior a 
su síntesis. 
 Enlace 
Figura 14. Lisosomas. Del lado izquierdo se muestra un esquema donde 
se observa el contenido y la membrana que componen al lisosoma y del 
lado derecho una micrografía electrónica de transmisión de célula de 
epitelio de mamífero donde de amarillo se muestra el retículo endoplásmico 
liso y de rojo los lisosomas. 
 
Tomado de: Sciencephotolibrary.com 
http://www.sciencephoto.com/media/214833/enla
 
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U1 Biologíacelular La célula 
 
Ambos tipos de ribosomas son estructural y funcionalmente idénticos, difieren 
únicamente en las proteínas que fabrican en un momento dado. Cada ribosoma está 
constituido por dos subunidades (una grande y una pequeña) compuestas por RNA y 
proteínas. Estas subunidades presentan distintos tamaños dependiendo de si son de 
células eucariotas o procariotas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 15. Ribosomas. Se muestran las dos subunidades que conforman 
al ribosoma, así como el sitio donde se sintetizan las proteínas a partir del 
RNA. 
 
Tomado de: 
http://www.efn.uncor.edu/departamentos/divbioeco/anatocom/Biologia/Celula/Comp
onentes%20celulares/Citoplasma.htm 
Figura 16. Comparación de los ribosomas. Se muestra en la parte superior la 
composición de los ribosomas procariontes y en la inferior la de los eucariontes. 
 
Modificado de http://propanona.blogspot.mx/2014/08/estructura-general-de-los-
ribosomas-en.html 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
• Mitocondria 
 
La mitocondria es el aparato respiratorio y el centro generador de energía de la célula 
porque transforman la energía en formas utilizables para impulsar reacciones celulares. 
 
 
 
Son cilindros alargados y rígidos, y de entre 0.5 a 1 μm de diámetro. Este tamaño les 
permite cambiar de forma y moverse. Su estructura es muy particular, está conformada 
por dos membranas plasmáticas: la interna y la externa. La interna está plegada 
formando crestas y la externa, contiene dos compartimentos: el que encierra la 
membrana interna que se conoce como matriz mitocondrial y un espacio 
intermembranal que se forma entre la membrana interna y externa. 
 
Esta compartamentalización es vital para la mitocondria porque le permite establecer 
gradientes de concentración iónica entre los espacios cuya diferencia es utilizada para 
generar energía. 
 
La gran cantidad de membrana que contienen las mitocondrias sirve como sustrato 
estructural para los procesos de transporte de electrones ya que a ella están adheridas 
las bombas de protones que es impulsada por la energía de los nutrientes y transfiere 
protones de un lado al otro de la membrana. 
 
Recuerda que en la asignatura de Bioquímica estudiaste la respiración celular 
y el mecanismo de síntesis de ATP que está presente en la mitocondria, es 
por ello que en esta asignatura únicamente estudiaremos la función de los 
organelos y su estructura. 
 Enlace 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Cloroplastos 
 
En las plantas, algas y algunos protozoarios, además de las mitocondrias, están 
presentes los cloroplastos. El cloroplasto también es un organelo con dos sistemas 
membranosos, al igual que las mitocondrias tiene un espacio intermembranal y una 
matriz que se conoce como estroma. Los cloroplastos funcionan como generadores de 
energía, en este organelo se lleva a cabo la fotosíntesis; dentro del cloroplasto existen 
unas estructuras saculares llamadas tilacoides, las cuales se apilan como si fueran 
monedas formando una estructura conocida como grana. Las grana están 
interconectadas por estructuras llamadas estroma. 
 
La fotosíntesis es un proceso que ocurre en dos fases (fase luminosa y fase oscura), que 
se desarrollan en compartimentos distintos. 
 
• Fase luminosa: se realiza en la membrana de los tilacoides donde mediante la 
clorofila se convierte la energía lumínica en energía química en forma de ATP 
• Fase oscura: se produce en el estroma, donde se encuentra la enzima RuBisCO, 
responsable de la fijación del CO2. 
 
Figura 17. Mitocondria. Del lado izquierdo se identifican las partes de la 
mitocondira en un esquema y del lado derecho una micrografía electrónica de 
barrido de la mitocondria de una neurona. 
 
Tomado de http://scientiablog.com/2012/01/26/buceando-en-una-mitocondria/ y 
Sciencephotolibrary.com 
http://es.wikipedia.org/wiki/Fase_luminosa
http://es.wikipedia.org/wiki/Tilacoide
http://es.wikipedia.org/wiki/Fase_oscura
http://es.wikipedia.org/wiki/RuBisCO
http://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono
http://www.sciencephoto.com/media/77024/enla
 
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U1 Biología celular La célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Pared celular 
 
En las plantas y algas, además de la membrana plasmática, está presente la pared 
celular, una matriz compleja extracelular que rodea a las células. La pared celular es una 
estructura hecha de un polímero de carbohidratos llamado celulosa, su matriz está 
conformada por hemicelulosa, pectina y proteínas estructurales. Todas estas moléculas 
se mantienen unidas mediante una combinación de enlaces covalentes y no covalentes 
formando una estructura compleja cuya composición depende del tipo celular. 
 
La pared celular tiene un papel estructural o esquelético y además protege a las células 
subyacentes e interviene en el transporte de los fluidos dentro de la planta. 
 
 
Figura 18. Cloroplastos. Del lado izquierdo se muestra un esquema con las 
partes que componen a los cloroplastos y del lado derecho una foto de 
cloroplastos al microcopio. 
 
Tomado de http://linux.ajusco.upn.mx/fotosintesis/cloroplasto.html y 
http://www.geonomia.org/dokuwiki/lib/exe/detail.php?id=la_celula_vegetal&media=cloropl
astos.jpg 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Las levaduras también tienen una pared celular compuesta de un polímero de azúcar, el 
betaglucano. Las funciones de esta pared son: resistencia, estructura, reserva de 
alimentos y metabólica al tener embebidas algunas enzimas en ella. 
 
Las bacterias también tienen pared celular principalmente construida de peptidoglucano, 
otro polímero de azúcares. Esta estructura ha servido como criterio de clasificación ya 
que por medio de una técnica histológica conocida como tinción de gramm que se 
explicará en la siguiente unidad. 
 
• Vacuolas 
 
En plantas, levaduras, hongos, algas y protozoarios están presentes las vacuolas. Las 
vacuola son estructuras membranosas cuya función principal es la de almacenamiento y 
reserva. Por ejemplo, las plantas almacenan el almidón, deshechos y otros nutrientes en 
estas. 
 
Las vacuolas no tienen un tamaño definido pero son estructuras grandes, en algunos 
organismos es el organelo más evidente; conforme la célula va necesitando sus 
reservas, la vacuola se vacía, disminuyendo su tamaño. Las vacuolas se parecen a los 
lisosomas de las células animales porque tienen numerosas enzimas hidrolíticas. 
 
Figura 19. Pared celular. Se muestra a la izquierda un esquema donde se ubica 
la pared celular y a la derecha una micrografía electrónica de transmisión de una 
célula de levadura donde se observa la pared celular teñida de azul. 
 
Tomado de http://es.diccionario-universal.wikia.com/wiki/LA_PARED_CELULAR 
http://www.sciencephoto.com/media/14528/enla
 
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U1 Biología celular La célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.1.4 Tejidos 
 
Cualquier órgano del cuerpo es el producto de las funciones que realizan las células que 
lo conforman, por ejemplo, las células musculares son capaces de contraerse y relajarse, 
las neuronas de transferir impulsos eléctricos, las células de cartílago son muy flexibles, 
las células de la piel son capaces de resistir tensión y torsión. Cada tipo celular adquiere 
funciones y capacidades diferentes gracias a un proceso de especialización y es este 
proceso el que le da la función al tejido. 
 
Existen diferentes tipos de tejido en los organismos vivos superiores: 
 
• Conectivo: la función principal de este tejido es brindar sostén e integrar los 
diferentes sistemas del organismo uniendo y/o separando los diferentes tejidos 
que componen los órganos y sistemas. 
 
• Adiposo: formado por adipocitos,células especializadas en almacenar grasa que 
proviene principalmente de los alimentos. Sus funciones son de barrera mecánica 
protegiendo a los órganos que envuelve de golpes y daño mecánico, como 
aislante térmico y como fuente de reserva de grasa. 
 
Figura 20. Vacuolas. Se muestra una fotografía de microscopio de luz 
de un protozoario (Paramecium) que es un organismo unicelular donde 
se aprecian las vacuolas alimenticias como estructuras circulares. 
 
Tomado de Sciencephotolibrary.com 
http://es.wikipedia.org/wiki/Tejido_adiposo
http://www.sciencephoto.com/media/149302/enla
 
Universidad Abierta y a Distancia de México 28 
U1 Biología celular La célula 
 
 
 
• Cartilaginoso: este tejido se encarga de brindar soporte estructural y elasticidad a 
los tejidos que conecta. Cuando está presente en los huesos los mantiene unidos 
en las articulaciones. También proporciona resistencia a las fuerzas de 
compresión a las que se someten las articulaciones. En la nariz, pabellón auditivo 
y en las estructuras del sistema respiratorio sirve principalmente como soporte 
estructural. La célula que forma el cartílago se llama condrocito. 
 
Esta célula, altamente especializada, se encarga de sintetizar los componentes 
que le dan sus características elásticas y resistentes al cartílago: elastina y 
colágeno. Los proteoglicanos que funcionan como una esponja que retiene agua y 
electrolitos, formando un colchón hidráulico para resistir las fuerzas de 
compresión. 
 
 
 
Figura 21. Tejido adiposo. Se 
observan las esferas naranjas 
que son los adipocitos que 
forman el tejido. 
 
Tomado de 
Sciencephotolibrary.com 
Figura 22. Tejido 
cartilaginoso. Se muestra una 
micrografía electrónica de 
barrido de un condrocito de 
tráquea en amarillo rodeado por 
su matriz extracelular donde se 
aprecian las fibras de colágeno. 
 
Tomado de 
Sciencephotolibrary.com 
http://es.wikipedia.org/wiki/Tejido_cartilaginoso
http://www.sciencephoto.com/media/151117/enla
http://www.sciencephoto.com/media/316555/enla
 
Universidad Abierta y a Distancia de México 29 
U1 Biología celular La célula 
 
• Óseo: conocido como hueso, es la principal estructura de sostén y soporte del 
cuerpo de los vertebrados; también brinda protección para los órganos vitales y 
puede funcionar como reserva de calcio. El hueso está formado principalmente por 
agua, fosfato de calcio, carbonato de calcio y proteínas como el colágeno. El 
hueso primario es principalmente cartílago, conforme se mineraliza adquiere su 
dureza característica. La célula que sintetiza el hueso es el osteocito que se 
encarga de la regeneración del tejido óseo, mientras que el osteoclasto se encarga 
de su remoción. Ambos procesos de regeneración o construcción y remoción 
siempre están presentes de manera normal en el hueso. 
 
 
 
• Hematopoyético: la hematopoyesis es el proceso por el cual se producen los 
eritrocitos y las células del sistema inmune (linfocitos, macrófagos, polimorfo 
nucleares, plaquetas, etc.) Las células hematopoyéticas derivan de las células de 
la médula ósea que, conforme se van diferenciando, dan lugar al tejido 
hematopoyético y al tejido óseo. La función del tejido hematopoyético es 
transportar nutrientes, proteínas, oxígeno y mensajeros químicos entre las células, 
también se encarga de transportar los desechos del metabolismo celular para su 
eliminación. Las células de la respuesta inmunológica también tienen la función de 
defensa contra agentes extraños. 
Figura 23. Tejido óseo. Se 
muestra una micrografía 
electrónica de un osteocito 
de fémur. 
 
Tomado de 
Sciencephotolibrary.com 
http://es.wikipedia.org/wiki/Tejido_%C3%B3seo
http://es.wikipedia.org/wiki/Tejido_hematopoy%C3%A9tico
http://www.sciencephoto.com/media/301663/enla
 
Universidad Abierta y a Distancia de México 30 
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• Epitelial: es un tejido formado por una o varias capas de células, su función es 
recubrir órganos, cavidades y conductos del cuerpo. Entre estos tipos de tejido se 
encuentran las mucosas, el tejido vascular (venas y arterias) la piel, entre otros. 
Dentro de sus funciones se destacan la protección, secreción y absorción, 
percepción sensorial, excreción y transporte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Muscular: está compuesto por miocitos, que son células contráctiles. Tienen esta 
función gracias a la acción de dos proteínas, actina y miocina, que se contraen 
sobre sí utilizando la energía química en forma de ATP. El músculo se divide en 
músculo liso que está presente en los órganos internos, como los intestinos, y en 
músculo esquelético o estriado que es el responsable de brindarle movimiento al 
cuerpo. 
 
Figura 24. Tejido 
hematopoyético. Se muestra 
una micrografía electrónica de 
sangre humana donde se 
aprecian los glóbulos rojos, 
linfocitos y plaquetas. 
 
Tomado de 
Sciencephotolibrary.com 
Figura 25. Tejido epitelial. Se 
muestra una micrografía 
electrónica de epidermis 
humana. 
 
Tomado de 
Sciencephotolibrary.com 
http://www.sciencephoto.com/media/315759/enla
http://www.sciencephoto.com/media/304709/enla
 
Universidad Abierta y a Distancia de México 31 
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Las plantas también tienen tejidos que les brindan sostén, protección, resistencia y una 
vía de comunicación y transporte entre diferentes partes de su anatomía. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A continuación se describirán cada uno de estos tejidos, sus principales características y 
funciones: 
 
Figura 26. Tejido muscular. 
Se muestra una micrografía de 
fibras de músculo liso humano. 
 
Tomado de 
Sciencephotolibrary.com 
Figura 27. Tejidos de las plantas. Se muestra un corte transversal de 
tallo de zapallo Cucurbita sp. Donde se observan los diferentes tejidos 
que lo conforman. 
 
Tomado de: http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema12/12-1escler.htm 
http://www.sciencephoto.com/media/303027/enla
 
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U1 Biología celular La célula 
 
• Parénquima: tejido vivo y capaz de dividirse. Es el responsable del crecimiento de 
las plantas, dentro de sus funciones se encuentran la fotosíntesis, la reserva de 
nutrientes y la secreción de metabolitos. 
 
 
 
• Colénquima: tejido vivo cuya principal función es el sostén y soporte de las 
estructuras en crecimiento. Sus células son alargadas y tienen pared celular 
gruesa. 
 
 
 
• Esclerénquima: tejido muerto, su función principal es el sostén y soporte de las 
estructuras que han cesado su crecimiento. Sus paredes celulares son 
extremadamente gruesas. 
 
Figura 28. Tejido 
parenquimatoso. Se muestra 
una micrografía del parénquima 
de la raíz acuática de una elodea 
(Elodea canadensis) donde los 
asteriscos señalan los espacios 
aéreos. 
 
Tomado de: 
http://mmegias.webs.uvigo.es/1-
vegetal/guiada_v_parenquima.php. 
Figura 29. Colénquima. Se 
muestra una micrografía donde se 
observa debajo de la epidermis el 
colénquima de tipo angular con 
engrosamientos teñidos de 
amarillo en los ángulos de las 
paredes celulares. 
 
Tomado de: 
http://www.ujaen.es/investiga/atlas/tall
oarachisjoven/talloarachisjoven40xcol
enquima.htm. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Par%C3%A9nquima
http://es.wikipedia.org/wiki/Col%C3%A9nquima
http://es.wikipedia.org/wiki/Escler%C3%A9nquima
 
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U1 Biología celular La célula 
 
• Xilema: es un tejido vascular que transporta savia bruta (agua y nutrientes 
absorbidos del suelo) desde las raíces hacia todo el cuerpo de la planta. Las 
células del xilema son largas, de pared celular gruesa que forman vasos 
conductores que recorren toda la planta, algo similar a las arterias que transportan 
sangre oxigenada. 
 
• Floema: también es un tejido vascular, transporta savia desde las hojas hacia el 
resto de la planta; a la savia que corre por el floema se le conoce como saviaelaborada. Esta contiene, principalmente, metabolitos de la fotosíntesis, nutrientes 
ya procesados y deshechos, semejante a las venas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.2 Equilibrio de la célula 
 
La vida es un concepto abstracto y difícil de definir. A nivel biológico la vida se manifiesta 
a través de la energía, la vida fluye gracias a que la energía está presente y se mueve 
mediante los sistemas biológicos. Para entender la vida en términos de energía y explicar 
sus procesos, es necesario recurrir a la termodinámica; esta ciencia permite entender el 
flujo de la energía y las transformaciones que sufre un sistema cerrado, como nuestro 
Figura 30. Esclerénquima. Se observa una micrografía del corte de un haz 
vascular caulinar de un haba (Vicia faba) donde se observan incluidos la floema y 
el xilema. 
 
Tomado de: 
http://upm.es/EUITAgricola/PAS/ListaDepartamentos/DepBiologia/b1f354de0f0e6210VgnV
CM10000009c7648aRCRD. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Floema
 
Universidad Abierta y a Distancia de México 34 
U1 Biología celular La célula 
 
planeta, y un sistema abierto como lo es la célula o un organismo multicelular. Las leyes 
de la termodinámica expresan que la energía solo puede transformarse y que estas 
transformaciones promueven el caos, el cambio y la aleatoriedad dentro de un sistema. La 
célula, a simple vista, parece ir en contra de las leyes de la termodinámica al permanecer 
constante en sus procesos, invirtiendo mucha energía para mantener el equilibrio u 
homeostasis en su sistema. 
 
 
 
El abordaje de las leyes de la termodinámica desde el punto de vista de la biología celular 
te permitirá comprender el flujo y las transformaciones de la energía dentro del ambiente 
celular, así como identificar y analizar el papel que juega la energía en el desarrollo de las 
funciones celulares, como el crecimiento, la organización, el metabolismo y la 
reproducción. 
 
Asimismo, descubrirás que estos procesos han estado presentes desde la aparición de la 
célula y que han permitido la adaptación y evolución de la vida hasta el día de hoy. En 
esta unidad encontrarás las bases que te permitan comprender el metabolismo celular e 
identificar sus posibles aplicaciones en procesos biotecnológicos como el uso de los 
procesos bioquímicos de microorganismos como herramienta en la obtención de 
productos en diferentes industrias, por ejemplo: la alimenticia, la farmacéutica y de salud 
pública. 
 
1.2.1 Homeostasis 
 
Tomando en cuenta que la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma y 
que todos los sistemas tienden al desorden o entropía; un sistema con un nivel de 
organización como la célula no se mantiene ordenado fácilmente, precisamente por efecto 
de la entropía. 
 
En la asignatura Termodinámica analizaste las leyes de la termodinámica, por 
lo que aquí aplicaremos sus fundamentos en la homeostasis de las células. 
 Enlace 
 
Universidad Abierta y a Distancia de México 35 
U1 Biología celular La célula 
 
 
 
La célula conserva la homeostasis por medio del metabolismo consumiendo toda su 
energía en este proceso, en el entendido de que la pérdida de la homeostasis significa la 
muerte como máximo grado irreversible de entropía. 
 
A nivel celular la homeostasis contrarresta el efecto caótico que la entropía ejerce sobre la 
célula. Un ejemplo sencillo, por el cual la célula mantiene su homeostasis, es la regulación 
de la presión de su interior en respuesta a los cambios en su exterior. Este proceso se 
conoce como regulación de la presión osmótica. 
 
 
 
Entre el interior de la célula y su exterior puede existir un gradiente de concentración o 
una diferencia en el contenido de iones, de tal manera que los iones o la solución serán 
transportados hacia alguno de los lados con el fin de mantener a la célula en equilibrio. 
 
Dentro de la célula, la concentración de sus iones en solución, por ejemplo Na y Cl, tiende 
a ser constante. Cuando la concentración de iones en el exterior de la célula es igual a la 
del interior se dice que la solución es isotónica. Cuando la concentración de iones en el 
exterior es menor que la de la célula, estamos hablando de una solución hipotónica con 
respecto a la célula y si es mayor se dice que es hipertónica. La célula responde de 
manera diferente si entra en contacto con una solución hipo o hipertónica pero siempre 
intenta conservar la homeostasis mediante la ósmosis, transportando el agua a través de 
la membrana semipermeable. 
 
Si una célula no tuviera un mecanismo para controlar las concentraciones de solutos, 
Se define como el proceso mediante el cual la célula permanece en equilibrio, 
sin cambio para mantenerse en funcionamiento. 
 Homeostasis 
Recuerda que en la asignatura Fisicoquímica estudiaste la definición de 
ósmosis, así como las leyes de la termodinámica, por lo que en esta unidad 
aplicarás esos principios en la homeostasis de las células. 
 Enlace 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
disminuiría de tamaño o se expandiría en respuesta a la presión osmótica, siempre que la 
concentración de solutos en el exterior fuera mayor que en el interior, o viceversa. Por 
consiguiente, su tamaño fluctuaría dependiendo de las condiciones externas. En 
condiciones extremas esto sería mortal al condensar la célula hasta una masa no 
funcional o al hacerla estallar. La célula responde a esta situación al controlar el 
movimiento de iones y agua a través de la membrana plasmática (Cassimeris, et. al., 
2012). 
 
Para organismos unicelulares, la homeostasis es necesaria porque el ambiente exterior 
puede estar sujeto a fluctuaciones importantes. Para organismos pluricelulares, permite 
que las células individuales mantengan el ambiente interno distinto del ambiente del 
líquido extracelular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 31. Equilibrio hídrico. Se esquematiza lo que sucede cuando una célula 
se encuentra presente en diferentes soluciones: a) Isotónica, el agua puede 
pasar a través de la membrana hacia adentro y hacia afuera, generando un 
movimiento neto de cero; b) Hipertónica, el agua se mueve fuera de la célula para 
tratar de diluir la concentración iónica e igualarla a la de su interior; c) Hipotónica, 
el agua se mueve hacia adentro de la célula para diluir la concentración iónica e 
igualar la concentración del exterior. 
 
Tomado de: http://tsbbenitobios.blogspot.mx/2010/08/transporte-de-sustancias-traves-de-
las.html. 
 
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1.2.2 Tipos de transporte de solutos 
 
Los solutos se trasladan a través de las membranas mediante proteínas de transporte, las 
cuales se clasifican de la siguiente manera: 
 
A) Canales: son compuestos por proteínas de canal. Las proteínas de canal son 
selectivas al soluto, tienen una tasa rápida de permeación de soluto y un 
mecanismo de compuerta que la regula. Contienen una región poro a través de la 
cual los solutos pasan a tasas de flujo altas cuando el canal está abierto. El 
gradiente electroquímico del soluto dicta la dirección del flujo iónico en neto a 
través del canal. 
 
 
Existen varios tipos de proteínas que forman canales de membranas: 
• Porinas. Están presentes en algunos procariontes y mitocondrias, y en las 
uniones intracelulares comunicantes que conectan los citoplasmas de células 
adyacentes permitiendo el paso de solutos basados en el tamaño. 
• Canales iónicos. Catalizan el movimiento de iones de forma muy selectiva. 
Pueden ser sensibles a ligando, voltaje, activados por distensión o por 
temperatura para cerrar su mecanismo de compuerta. 
• Acuaporinas. Catalizan el movimiento del agua a través de las membranas. 
 
B) Transportadores: son compuestos de proteínas transportadoras, se unen a 
solutos en un lado de la membrana, pasan por un cambio alostérico (de 
conformación) y liberan los solutosen el otro lado de la membrana. Transducen la 
energía libre almacenada en gradientes electroquímicos, ATP u otras fuentes de 
energía hacia el transporte de sustratos contra un gradiente de concentración. 
 
Las proteínas transportadoras se pueden dividir en dos grupos: 
 
• Transportadores. Acoplan la energía almacenada en gradientes 
electroquímicos de membrana para facilitar el movimiento de sustratos a 
través de membranas celulares. A su vez, se pueden dividir en uniportadores, 
simportadores y antiportadores. 
• Bombas. Usan energía de manera directa para impulsar vías de acumulación 
o de flujo de salida de los sustratos que son energéticamente menos 
favorables. Tienen una tasa de transporte menor a las de los transportadores. 
 
 
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La célula utiliza estos tipos de proteínas para transportar los solutos y el agua siguiendo 
diferentes mecanismos que le permiten mantener el equilibro en las células. Estos 
mecanismos se clasifican en: 
 
A) Transporte pasivo. Es un proceso que no requiere energía y en el cual las 
moléculas se mueven a través de la membrana desde una región de mayor 
concentración a otra de menor concentración, sin embargo la diferencia de 
concentraciones o gradientes debe ser muy grande. 
 
Tiene dos variantes: 
• Ósmosis. Consiste en el paso de agua a través de la membrana. 
• Difusión. Es el movimiento neto de partículas como átomos, moléculas o 
iones. La difusión empleando proteínas transportadoras se llama difusión 
facilitada. 
Figura 32. Tipos de transporte mediado por proteínas transportadoras. Se 
muestra como las substancias se pueden transportar por antiporte (extremo 
izquierdo), simporte (parte media) y antiporte (extremo derecho). 
 
Modificado de: http://www.vi.cl/foro/topic/1071-apuntes-de-biologia-y-quimica-revisado-y-
corregido/page-42 
 
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B) Transporte activo. Es el transporte de una sustancia a través de una membrana 
que no depende de la energía potencial de un gradiente de concentración, sino 
que emplea proteínas transportadoras que están inmersas en la membrana y que 
requieren de energía para llevar a cabo su función. 
 
Existen dos tipos de transporte activo: 
• Primario. Las proteínas que intervienen utilizan ATP como fuente de energía 
para impulsar el transporte. Estas proteínas ayudan a mantener los gradientes 
de concentración de solutos a través de membranas celulares como las 
bombas de calcio y sodio. 
• Secundario. Las proteínas de este tipo de transporte no usan ATP 
directamente, sino que utilizan la energía libre almacenada en los gradientes 
electroquímicos, generados por transportadores activos primarios, para 
impulsar el transporte. Los simportadores y los antiportadores median este tipo 
de transporte. 
 
C) Translocación de grupo. Es un mecanismo mediante el cual se transporta una 
molécula de forma pasiva, pero durante el proceso sufre modificaciones químicas 
para ser introducida a la célula. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 33. Transporte de solutos. Se esquematizan la difusión simple, el 
transporte pasivo y activo con sus variantes. 
 
Tomado de: 
http://recursos.cnice.mec.es/biologia/bachillerato/segundo/biologia/ud03/02_03_04_02_03
1.html 
 
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Las células vegetales afrontan la presión osmótica de una manera diferente, ya que el 
agua se acumula dentro de las vacuolas, la presión interna es contenida por la pared 
celular rígida y esto, de hecho se usa para impulsar la expansión de la célula (Cassimeris, 
et. al., 2012). 
 
1.2.3 Transporte de proteínas 
 
Las proteínas también requieren ser transportadas a través de las membranas de las 
células, tanto de la membrana plasmática como de la que presentan cada uno de los 
orgánulos; sin embargo, el costo energético de la célula para llevarlo a cabo es muy alto, 
sobre todo en el caso de las proteínas hidrofílicas que requieren atravesar la membrana 
que es hidrofóbica. 
 
Cada orgánulo ha creado su propia variación, de tal forma que vamos a mencionar 
algunos tipos de transporte de proteínas: 
 
Poros nucleares: son estructuras masivas que usan un aparato de transporte complejo 
para identificar proteínas que deben transportarse hacia dentro o fuera del núcleo. Las 
proteínas se recolectan en un lado de la envoltura, son escoltadas a través del poro y se 
liberan en el otro lado. 
 
 
Tipo de transporte Pasivo Activo 
Características En favor del 
gradiente 
electroquímico. 
Contra un gradiente 
electroquímico. 
Requerimiento 
energético 
No requiere energía. Requiere energía. 
Ejemplos Difusión, difusión 
facilitada. 
Bombas de membrana o 
ATPasas. 
Modificado de Cassimeris, et. al., 2012. 
 Mecanismos de transporte a través de membrana 
 
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Proteínas transportadoras: los orgánulos, como las mitocondrias y los cloroplastos, 
tienen proteínas dentro de sus membranas tanto externa como interna, cuya función es 
transportar proteínas blanco hacia el orgánulo. Las proteínas importadas son sintetizadas 
por ribosomas citoplasmáticos y liberadas hacia el citosol; tienen secuencias específicas 
que interactúan con los receptores en la membrana del orgánulo. Durante el proceso de 
transporte la proteína blanco debe sufrir desplegamiento para entrar, y una vez dentro del 
orgánulo volverse a plegar con ayuda de proteínas accesorias llamadas chaperonas que 
controlan el plegamiento de la proteína. 
 
Figura 34. Poros nucleares. Se muestra la localización y estructura de los poros 
nucleares. 
 
Tomado de: http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/6to/Envoltura-nuclear.htm 
 
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El retículo endoplásmico, el aparto de Golgi, los endosomas y la membrana plasmática 
utilizan el mismo sistema con ayuda de secuencias señal que indican la ubicación final de 
la proteína, esta atraviesa la membrana o puede quedar incorporada en ella. 
 
Vesículas: son pequeñas estructuras membranosas y esféricas, las cuales se forman 
mediante “brote”, que transportan proteínas de un revestimiento. Una vesícula de 
transporte brota desde una superficie de membrana y después se mueve hacia otra 
superficie de membrana con la cual se fusiona. Es un proceso selectivo debido a que se 
reconocen secuencias señal especiales. Las vesículas pueden realizar dos tipos de 
transporte: la endocitosis y exocitosis. 
 
Figura 35. Proteínas transportadoras. Se muestra el mecanismo de transporte 
de proteínas mediado por proteínas transportadoras. 
 
 
Tomado de: http://www.universoconsciente.com.mx/?mod=notas_con_12 
 
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Endocitosis 
Es el proceso mediante el cual las proteínas se dirigen hacia la membrana 
plasmática o al espacio extracelular. 
 
Exocitosis 
Es el proceso en el cual las vesículas se forman en la membrana plasmática 
y se mueven hacia el interior de la célula transportando a la proteína. 
 Endocitosis y exocitosis 
Figura 36. Transporte por vesículas. Se esquematiza el mecanismo de 
endocitosis en la parte superior y de exocitosis en la parte inferior. 
 
 
Tomado de http://www.vi.cl/foro/topic/1071-apuntes-de-biologia-y-quimica-revisado-y-
corregido/page-42 
 
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Actividades 
 
La elaboración de las actividades estará guiada por tu Docente en línea, mismo que 
te indicará a través del Organizador Didáctico de Aprendizaje (ODA), la dinámica que 
tú y tus compañeros llevarán a cabo, así comolos envíos que tendrán que realizar. 
 
 
 
Autorreflexiones 
 
Para la parte de autorreflexiones debes de consultar el foro Preguntas de 
Autorreflexión para realizar la actividad correspondiente y enviarla a la herramienta 
Autorreflexiones. Cabe recordar que esta actividad tiene una ponderación del 10 % de 
tu evaluación. 
 
 
Cierre de la unidad 
 
En esta unidad estudiaste la estructura vital de los seres vivos, la célula. Conociste cuáles 
son los principales organelos que la conforman, tanto en las células de los organismos 
eucariontes como procariontes. También revisaste los niveles de organización de estas 
estructuras que en su conjunto conforman los distintos tejidos. 
 
Por otro lado, aprendiste cómo la célula mantiene su equilibrio con el ambiente que lo 
rodea mediante distintos tipos de transporte tanto de solutos, agua y proteínas, que le 
permiten desarrollarse. 
 
Todos estos conocimientos son básicos para profundizar en las siguientes unidades en 
cada uno de los tipos de organismos vivos y cómo se desarrolla su ciclo celular, así como 
los distintos mecanismos de replicación para generar progenie. 
 
 
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U1 Biología celular La célula 
 
Para saber más 
 
 
 
Transporte a través de membrana: 
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachiller
ato/organizacion_sv/contenidos5.htm 
 
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/organizacion_sv/contenidos5.htm
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/organizacion_sv/contenidos5.htm
 
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U1 Biología celular La célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Teoría celular: 
https://www.youtube.com/watch?v=M-2ymcO7m6c 
 
Descripción de la estructura celular y organelos: 
https://www.youtube.com/watch?v=rk3K_MOPy6s 
https://www.youtube.com/watch?v=Q7_-Kw4bpAI 
 
Estructura de la mitocondria: 
https://www.youtube.com/watch?v=zSFOZoJ1LCA 
https://www.youtube.com/watch?v=cCJhoUJ_7ow 
 
Estructura y función de la membrana celular: 
https://www.youtube.com/watch?v=3_MZhwVX9D8 
 
Transporte a través de membrana: 
https://www.youtube.com/watch?v=mozX-Fvuns8 
https://www.youtube.com/watch?v=9ojtr4B0_K8 
https://www.youtube.com/watch?v=NSf7ncIOZUo 
 
Endocitosis y exocitosis: 
https://www.youtube.com/watch?v=Fu1cOKibCWs 
 
 
Universidad Abierta y a Distancia de México 47 
U1 Biología celular La célula 
 
Fuentes de consulta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Alberts. B. y et. al. (2002). Biología Molecular de la Célula (3a Ed.). Editorial 
Omega. 
2. Cassimeris L., Lingappa V. R., Plopper G., 2012. Lewin, Células. México. 
McGrawHill.