BIOLOGÍA CELULAR SESIONES PLENARIAS 09A

UNIDAD I Introducción a Biología Celular 09/02/05

UNIDAD II Origen de la vida 16/02/05

UNIDAD III Membrana 23/02/05 Especializaciones de la membrana 02/03/05 Transporte membranal 09/03/05

UNIDAD IV Sistema de Endomembranas Núcleo

16/03/05 Sistemas de Retículos 06/04/05 Aparato de Golgi y sistema de vesículas 13/04/05 Mitocondrias 20/04/05 Cloroplasto 27/04/05

UNIDAD IV Citoesqueleto 04/05/05

UNIDAD V Comunicación celular 11/05/05

EXAMEN DEPARTAMENTAL 18/05/05

UNIDAD VI Ciclo Celular 25/05/05

Introducción a la Biología Introducción a la Biología CelularCelular

BIOLOGÍA CELULARBIOLOGÍA CELULAR

ESTUDIA A LA CÉLULA COMO LA UNIDAD FUNDAMENTAL DE COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS SERES VIVOS.

ESTABLECE LAS BASES PARA LA COMPRENSIÓN DE LA FISIOLOGÍA DE LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS.

AG

RO

NO

MI

A

BIOLOGÍA

VETERINARIA

Otras Áreas de estudioAnatomíaAnatomía

AgronomíaAgronomía

BioquímicaBioquímica

BiofísicaBiofísica

BotánicaBotánica

CitologíaCitología

DesarrolloDesarrollo

EcologíaEcología

EvoluciónEvolución

FilosofíaFilosofía

FisiologíaFisiología

GenéticaGenética

InmunologíaInmunología

MatemáticaMatemática

Medicina Medicina MolecularMolecular

MicrobiologíaMicrobiología

NeurologíaNeurología

PaleontologíPaleontologíaa

SistemáticaSistemática

VeterinariaVeterinaria

Zoología.....Zoología.....

y y más...más...

Relación de la Biología Celular con

Niveles de Organización de la Matéria Viva

ECOSISTEMACOMUNIDADPOBLACIÓN

ESPECIEORGANISMO

APARATOS Y SISTEMASÓRGANOSTEJIDOSCÉLULAS

ORGANELOSCOMPLEJOS SUPRAMACROMOLECULARES

MACROMOLÉCULASMOLÉCULAS COMPLEJAS

MOLÉCULAS SIMPLESÁTOMOS

BIÓSFERA

PARTÍCULAS SUBATÓMICAS Física

Química y Bioquímic

a

Biología Celular

Anatomía y

Fisiología

Ecología, Taxonomía

, Sistemátic

a, etc...

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS

a ) Reproducción : Capacidad de dejar descendencia (mediante la replicación del DNA)

b ) Intercambio de materia - energía: Metabolismo: Conjunto de reacciones anabólicas y catabólicas.Homeostasis: Conjunto de mecanismos de autorregulación.Desarrollo: Capacidad de aumentar de complejidad.Respiración: Intercambio de gases.

c ) Interacción con el medio; evolución : Movilidad: Capacidad de desplazamiento independiente.Irritabilidad: Capacidad de responder a un estímulo.Adaptabilidad: Cualidad de ajustarse a cambios en el medio

para sobrevivir.

La única diferencia que existe entre las máquinas y los objetos naturales es que el trabajo de las máquinas, básicamente, es debido a elementos que son tan grandes como para ser detectados por nuestros sentidos. Mientras que los procesos naturales, dependen de partes tán pequeñas que eluden por completo a nuestros sentidos. René Descartes Principia philosophiae 1664

TEORÍA CELULARTEORÍA CELULAR

ANTECEDENTES DE LA TEORÍA CELULARANTECEDENTES DE LA TEORÍA CELULAR

Microscopio de Zacarias Janssen (1590)

Robert Hooke (1635-1702) Micrographia 1665

Microscopio de Marcello Malpighi (1689)

Aunque Hooke vio que las células vivas están llenas de un jugo nutricio, ni él ni sus contemporáneos Greew y Malphigi, ni los micrógrafos del siglo XVII dieron la mayor importancia a la sustancia encerrada en las celdillas.

Microscopio de Antoine von Leeuwenhoek (1675)

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), El primero en observar bacterias, protozoarios y espermatozoides. A los que denominava animalículos "animaliculs".observó que estas células no estaban "vacías" síno que poseían una cierta organización dentro de ellas.

No se conocía el verdadero papel de las células en la naturaleza. Doscientos años más tarde, Robert Brown (1831) cuando examinaba células vegetales, descubrió dentro de ellas la presencia de un cuerpo esférico y de tono oscuro, al cual denominó "Núcleo".

Robert Brown (1773-1858)

Mathias Jacob Schleiden (1837) la célula es la estructura fundamental de las plantas.Theodor Schwann (1839) puso de manifiesto que en los animales la célula es también la unidad vital. Es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.

Schleiden Theodor Schwann

TEORIA CELULARlibro publicado en Berlin en 1839

Matthias Jakob Schleiden (1804-1881)

Theodor Schwann (1810-1882)Botánico alemán

Fisiólogo alemán

"Las células constituyen la unidad elemental de los seres vivos siendo equivalente en todos los organismos". 

En 1850, Ferdinand Cohn llegó a la conclusión de que el contenido de las células, llamado "saraoda" por los zoólogos y "protoplasma" por los botánicos era idéntico.Tras los estudios de Schultze, se llegó a la conclusión de que animales y plantas son masas vivas, formadas por infinidad de proporciones de protoplasma, cada una con su núcleo correspondiente y rodeada de su membrana.

Ferdinand C

ohn (1828-1898).

LA OBRA DE ROBERT REMAK Y VIRCHOWLA OBRA DE ROBERT REMAK Y VIRCHOW

Enfatizan la importancia de la multiplicación celular en base a células preexistentes: “omnis cellula e cellula”.En 1882 W. Fleming introduce el término Mitosis y en 1888 Waldeyer bautiza a los cromosomas.

Rudolph Virchow, "omnis cellula e cèl·lula", "Die Cellular Pathologie"1859.

"Toda célula procede de otra célula".

TEORIA CELULARPostulados

Todos los seres vivos están formados por una, o más de una célula.

La célula es la unidad estructural de los seres vivos. La célula es la unidad funcional de los seres vivos. Es la mínima unidad de materia que puede llevar a cabo las funciones básicas de un ser vivo, y contiene el material hereditario.Las células provienen tan solo de otras células

preexistentes.

LA OBRA DE RAMÓN Y CAJAL (1852-1934)LA OBRA DE RAMÓN Y CAJAL (1852-1934)Expandió las neurociencias, iniciadas por Virchow y aplicando las técnicas de Golgi.

Describe la sustancia gris como una masa neuronal.

“ La transmisión del movimiento nervioso tiene lugar desde las ramas protoplasmáticas hasta el cuerpo celular y desde éste a la expansión nerviosa. El soma y las dendritas representan un aparato de recepción, mientras que el axón constituye un órgano de emisión y repartición” (1891).

SINGER Y NICHOLSON (1972)SINGER Y NICHOLSON (1972)

La publicación de Singer y Nicholson (Science 1972 Feb. 18 175:23 720-31)

Trabajos iniciales de Gorter and Grendel (1925)

Los avances tecnológicos logrados, en general, fueron:

1. La invención del microscopio y su perfeccionamiento que permitió ampliar el poder resolutivo del ojo humano, haciendo posible el descubrimiento de la célula y su posterior estudio.

2. Las técnicas histológicas que permitieron complementar la observación microscópica y así obtener los más finos detalles del interior de la célula.

3. El uso de reactivos químicos que permitieron identificar determinadas sustancias químicas que se encuentran dentro de la célula.

TÉCNICAS EMPLEADAS EN BIOLOGÍA CELULAR

a ) Bioquímicas y Moleculares:Purificación, separación, cuantificación...

COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

BIOLOGÍA CELULAR

Cromatografía, Electroforesis, Centrifugación......

TÉCNICAS EMPLEADAS EN BIOLOGÍA CELULAR

b ) Microscopía óptica y electrónica:Transmisión, Contraste de fase, de Barrido...

COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

BIOLOGÍA CELULAR

FUNDAMENTOS DE LA TÉCNICA

• Interacción del haz de electrones con la materia

• e1 electrones retrodispersados

• e2 electrones secundarios

• RX

Microscopio electrónico de barrido

ELECTRONES SECUNDARIOS

• se emplea normalmente para obtener una imagen de la muestra.

• emerge de la superficie de la muestra con una energía inferior a 50 eV.

• solo los que están muy próximos a la superficie tienen alguna probabilidad de escapar. Dan una imagen tridimensional.

• Rango de 1x104 a 2x105 aumentos.

En la micrografía de electrones secundarios a 50.000 aumentos, partículas de oro depositadas sobre carbón. Separación de 5nm entre partículas.

Con los electrones secundarios se obtiene una imagen de apariencia

tridimensional de la muestra:

• Foto de microscopía

electrónica de la concha larval del caracol marino Salitra radwini.

TÉCNICAS EMPLEADAS EN BIOLOGÍA CELULAR

c ) Fisiología: Electrofisiología, Conducta...

COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

BIOLOGÍA CELULAR

Comparación de la Organización Celular en Eucarióntes y Procarióntes

Robertis, 1987

Procariotas, Bacterias, Algas verde-azules y Micoplàsmas

Eucariotas, Protozoarios, otras Algas, Metafítas y Metazoarios

Envoltura NuclearEnvoltura Nuclear ausenteausente presentepresente

DNADNA desnudodesnudo Combinado con proteínasCombinado con proteínas

CromosomasCromosomas únicoúnico múltiplesmúltiples

NucleóloNucleólo ausenteausente presentepresente

DivisiónDivisión amitosisamitosis Mitosis o MeiosisMitosis o Meiosis

RibosomasRibosomas 70S(50S + 30S)*70S(50S + 30S)* 80S(60S + 40S)*80S(60S + 40S)*

EndomembranasEndomembranas ausenteausente presentepresente

MitocondriasMitocondrias Enzimas fotosintéticas y respiratorias en MPEnzimas fotosintéticas y respiratorias en MP presentepresente

CloroplastosCloroplastos ausentesausentes En células vegetalesEn células vegetales

Pared CelularPared Celular No celulósicaNo celulósica Celulósica solo en plantasCelulósica solo en plantas

Exocitosis y EndocitosisExocitosis y Endocitosis ausenteausente presentepresente

LocomociónLocomoción Fibra única, flageloFibra única, flagelo Cilios y flagelosCilios y flagelos

*S se refiere a la unidad de sedimentación Svedberg, la cual es una función de tamaño y forma de las moléculas. *S se refiere a la unidad de sedimentación Svedberg, la cual es una función de tamaño y forma de las moléculas.

ProcariotasEucariotas

•No presentan un núcleo definido. •El material genético lo constituye una molécula de ADN circular. •Presenta membrana celular rodeada por una pared celular externa. •Presenta ribosomas más pequeños. •Comprende las bacterias y las algas verde azules. •Pueden existir sin oxigeno. •Se producen por bipartición. •En su mayoría son heterótrofos.

•Presentan un núcleo definido. •El material genético esta constituido por el ADN asociado con proteínas en estructuras más complejas llamadas cromosomas. •Pueden presentar pared celular como en los vegetales y carecer de ella como en los animales. •Son aeróbios. •Se reproducen por mitosis y meiosis. •Son autótrofos y heterótrofos.

¿Que debes de saber después de esta conferencia?

Definición del campo de acción de Biología Celular y su relación con otras ciencias (incluyendo ciencias agrícolas

y veterinarias).

Postulados de teoría celular

Características y niveles de organizaciónde los seres vivos

Diferencia entre célula procariota y célula eucariota

Técnicas usadas para el estudio de la célula