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TEMA 2
Organización celular de los seres vivos
ENUNCIADOS DE LA TEORÍA CELULAR
SIGLO XVII
1632-1723 Anton van leeuwenhoek. Construyó el primer microscopio óptico y realiza las primeras observaciones.
1637-1703 Robert Hooke. Describe una lámina de corcho y utiliza por primera vez el término célula para referirse a las celdillas que observa.
SIGLO XIX J. M. Schleiden, T. Schwann y R. Virchow
SIGLO XX
1933 Santiago Ramón y CajalDemuestra definitivamente la individualidad celular en el tejido nervioso concediendo validez universal a la teoría celular.
1.- LA CÉLULA ES LA UNIDAD ESTRUCTURA DE LOS S.V.Todos los organismos se encuentran formados por una o más células.
2.- LA CÉLULA ES LA UNIDAD FUNCIONAL DE LOS S.V.La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos.
3.- LA CÉLULA ES LA UNIDAD REPRODUCTORA DE LOS S.V.Toda célula procede por división de otra ya existente.
1.- LA TEORÍA CELULAR
2.- EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/cells/cells2.html
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓN (el haz de electrones atraviesa la muestra)
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO(los electrones rebotan en la muestra antes de ser recogidos)
3.- CÉLULA PROCARIOTA
Escherichia coli (x61000)
Plásmidos
Pared celular
Mesosomas
Citoplasma
Material genético
Ribosomas
Membrana plasmática
DIFERENCIAS CON LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
• No tienen un verdadero núcleo.• Carecen de orgánulos como el aparato de Golgi, la mitocóndrias o el retículo endoplasmático.• No poseen citoesqueleto y, por eso, carecen de movilidad intracelular.• Son más pequeñas que las células eucariotas.
CentriolosRetículo endoplasmático rugoso (RER)
Nucleolo
Núcleo
Lisosoma
Mitocondria
Retículo endoplasmático liso (REL)
Aparato de Golgi Membrana
plasmática
La membrana plasmática es el límite externo de la célula.Lo que queda en su interior constituye el citoplasma.
Célula epitelial humana (x6400)
CITOPLASMA
ORGÁNULOS MEMBRANOSOS
ESTRUCTURAS NO MEMBRANOSAS
CITOSOL
4.- CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL
ESTRUCTURAS NO MEMBRANOSAS
CITOESQUELETO
Conjunto de filamentos de proteínas que da forma a la célula y es responsable de sus movimientos.
CENTROSOMA
Zona cercana al núcleo que se encarga de organizar el citoesqueleto.
ESTRUCTURAS MEMBRANOSAS
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO
Con ribosomas. Interviene en la síntesis de proteínas.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
Sin ribosomas. Sintetiza los lípidos de membrana.
Orgánulos ovalados rodeados de doble membrana dónde se obtiene energía por oxidación de moléculas orgánicas.
Pilas de sacos membranosos que almacenan macromoléculas para la secreción o el transporte.
ESTRUCTURAS MEMBRANOSAS
Vesículas membranosas que contienen enzimas digestivas.
Orgánulo voluminoso de doble membrana que contiene el ADN.
LISOSOMAS
MITOCONDRIAS
APARATO DE GOLGI
NÚCLEO
Pared celular*
Retículo endoplasmático
Núcleo
Mitocondria
Granvacuola*
Membrana plasmática
Cloroplasto*
Las células vegetales carecen de centríolos y tienen algunos orgánulos exclusivos.
Célula vegetal (x7700)
* Estructuras y orgánulos exclusivos de células vegetales
5.- CÉLULA EUCARIOTA VEGETAL
ORGÁNULO
ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA
MEMBRANA PLASMÁTICA
Bicapa de lípidos (fosfolípidos) con proteínas transmembrana que la atraviesan y proteínas periféricas. Glucolípidos anclados en la cara externa
Proteger y envolver a la célula. Controlar la salida y entrada de sustancias de la célula
ProcariotaEucariotas
MESOSOMAS Repliegues de la membrana plasmática
Albergar las enzimas necesarias para la respiración celular y la división de la célula
Procariota
NUCLEOIDE Lugar del citoplasma donde se ubica el material genético
Albergar el material genético con el cual se controlan y regulan las funciones vitales de la célula
Procariota
NÚCLEO Compartimento separado por una doble membrana con poros que lo comunican con el citoplasma
Controlar y regular las funciones vitales de la célula
Eucariotas
NUCLEOLO Esfera granular ubicada en el interior del núcleo
Formar los ribosomas Eucariotas
CITOSOL O HIALOPLASMA
Disolución acuosa del citoplasma Mantener inmersos a los orgánulos y a las estructuras no membranosas del citoplasma
ProcariotaEucariotas
CITOPLASMA Espacio interno de la célula, rodeado por la membrana plasmática
Lugar donde se alojan los orgánulos y las estructuras no membranosas de la célula
ProcariotaEucariotas
CITOESQUELETO Filamentos proteicos que se distribuyen por el citoplasma en forma de red
Dar forma a la célula y es responsable de sus movimientos
Eucariotas
ORGÁNULO
ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA
CENTROSOMA Zona cercana al núcleo donde se ubican 2centriolos (estructuras cilíndricas huecas dispuestas perpendicularmente)
Originar y organizar los filamentos del citoesqueleto. Participar en el movimiento de los cromosomas durante la división celular
Eucariota animal
R.E. LISO Conjunto de túbulos y sacos aplanados comunicados entre sí.
Fabricar los lípidos de la membrana Eucariotas
R.E. RUGOSO Conjunto de túbulos y sacos aplanados comunicados entre sí y cubiertos externamente por ribosomas.
Sintetizar las proteínas (en los ribosomas que llevan adheridos)
Eucariotas
APARATO GOLGI Conjunto de pilas de sacos membranosos (no más de 5), rodeados de vesículas
Crear vesículas donde se almacenan las moléculas sintetizadas en el Retículo para expulsarlas al exterior o llevarlas a otros orgánulos
Eucariotas
LISOSOMAS Vesículas con enzimas digestivas fabricadas en el R.E. Rugoso
Digerir materia orgánica y transformarla en moléculas orgánicas sencillas
Eucariotas
PARED CELULAR Pared rígida, formada por celulosa, adherida a la cara externa de la membrana plasmática
Proteger a la célula y mantener su forma
Eucariota vegetal
VACUOLAS Vesículas rodeadas de membrana Almacenar sustancias y mantener la forma celular gracias a la presión que ejercen sobre la pared
Eucariotas
CILIOS Y FLAGELOS Expansiones del citoplasma, filiformes y móviles.
Permitir el desplazamiento de la célula a través de un medio líquido
Eucariota animal
ORGÁNULO
ESTRUCTURA FUNCIÓN CÉLULA
RIBOSOMAS Partículas sin membrana formadas por 2 subunidades. Pueden aparecer libres en el citoplasma, adheridos al R.E. Rugoso o libres en el interior de mitocondrias y cloroplastos
Intervenir en la síntesis de proteínas ProcariotaEucariotas
MITOCONDRIAS Orgánulo rodeado de doble membrana que delimita un espacio interno (matriz). La membrana interna se prolonga hacia el interior de la matriz formando crestas mitocondriales.La matriz contiene ribosomas (mitorribosomas) y ADN propio.
Combustión de moléculas orgánicas, en presencia de O2, para obtener la energía que la célula necesita para su funcionamiento
Eucariotas
CLOROPLASTOS Orgánulo rodeado de doble membrana que delimita un espacio interno (estroma). En el estroma aparecen sacos con membrana (tilacoides) donde está la clorofila. Cuando los tilacoides se apilan, reciben el nombre de grana. El estroma contiene ribosomas (plastorribosomas) y ADN propio
Realizar la fotosíntesis: sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica con la ayuda de la energía solar captada por la clorofila.
Eucariota vegetal
El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas necesarias para la vida que ocurren en los seres vivos. Puede ser:
Anabolismo
Catabolismo
Construcción de los componentes celulares a partir de los nutrientes (requiere energía… requiere ATP)
Destrucción de compuestos químicos en componentes más sencillos (libera energía… libera ATP)
6.- LA CÉLULA COMO UNIDAD FUNCIONAL: METABOLISMO
ATP(Adenosín TriFosfato)
Nucleótido “moneda energética” de los seres vivosCon enlaces de alta energía entre los grupos fosfato
ATP ADP
Desfosforilación
FosforilaciónRibosa
3 fosfatos Adenina
7.- TIPOS DE NUTRICIÓN CELULAR
NUTRIENTESTodas las células necesitan...
ORGÁNICOS (glúcidos, lípidos, proteínas)(los incorporan fabricados o los fabrican ellos)
INORGÁNICOS (H2O, SM)
(se obtienen del medio en el que viven)
CÉLULAS HETERÓTROFAS:• Incorporan nutrientes orgánicos complejos elaborados por otros organismos
• Han de ser transformadas en moléculas más sencillas
• Luego obtienen energía a partir de ellas
CÉLULAS AUTÓTROFAS:• Fabrican sus nutrientes orgánicos a partir de sustancias inorgánicas
• Lo hacen por
• Luego obtienen energía a partir de ellas
RESPIRACIÓN CELULAR
FERMENTACIONES
FOTOSÍNTESISQUIMIOSÍNTESIS
Es un proceso anabólico que ocurre en los cloroplastos y se divide en 2 fases
Membrana externa
Tilacoides
Membrana interna
XH2
e -
H2O
1/2 O2 CO2 FASE OSCURA
Estroma
Materia orgánica
Materia inorgánica
(CO2, H2O, SM)
Energía luminosa+ O2+Materia orgánica
(azúcares, grasas, etc.)
FASE LUMINOSA
FASE OSCURA
• Ocurre en las membranas de los tilacoides
• Solo se puede realizar en presencia de luz
• La energía de la luz solar es captada por la clorofila
• Se obtiene ATP y se desprende O2
• Ocurre en el estroma del cloroplasto
• Puede realizarse en la oscuridad a partir de los productos obtenidos en la fase anterior
• Con estos productos se transforma CO2 en materia orgánica.
ADPATP
e -
Clorofila
X (aceptor final)
FOTOSÍNTESIS
Es un proceso catabólico que ocurre en las mitocondrias y se divide en tres fases
Espacio intermembrana
Crestas mitocondriales
Matriz mitocondrial
Ciclo de
Krebs
Glucosa
6C
3C
ADP + Pi
ATP
XH2
X
H2O e-
H+
e-
e-
H+ e-+
ATP
ADP
H+
H+
H+
H+
+ 2H+1/2O2
O2
CITOSOL1 Glucólisis: la glucosa (6C) se transforma en piruvato (3C)
2 Ciclo de Krebs: el piruvato se oxida a CO2
3 foforilación oxidativa:
Se sintetiza ATPe-
C6H12O6 (glucosa) + O2 + ADP + Pi CO2 + H2O + ATP (energía útil) + calor
8.- LA OBTENCIÓN DE ENERGÍARESPIRACIÓN CELULAR
FERMENTACIONES
Es un proceso catabólico que utilizan algunas células para obtener ATP
CARACTERÍSTICAS:• Son anaeróbicas (no se utiliza O2)• Las realizan bacterias y levaduras• El rendimiento energético es mucho menor que en la respiración• Los productos finales pueden ser:
• ETANOL Fermentaciones etílicas• ÁCIDO LÁCTICO Fermentaciones lácticas
FERMENTACIONES ETÍLICAS
FERMENTACIONES LÁCTICAS
9.- ORIGEN DE LA CÉLULA EUCARIOTA
Huésped antecesor procariota sin pared celular
(URCARIOTA)
Células eucarióticas autótrofas: plantas, algunos protistas
Células eucarióticas heterótrofas: animales, hongos, algunos protistas
Bacterias oxidantes se convierten en:
Endosimbiosis
ADN
Bacterias fotosintéticas ancestrales
Bacterias anaerobias
peroxisomasmitocondrias
... se convierten en cloroplastos
La teoría endosimbiótica: las células eucarióticas se originaron a partir de una primitiva
célula urcariota que en un momento determinado englobaría a otras células u organismos
procarióticos, estableciéndose entre ambos una relación endosimbionte.
Lynn Margulis (1967)
10.- LOS VIRUS Son formas acelulares de 30-300nm constituidas por:
ÁCIDO NUCLEICO + CÁPSULA PROTEICA (Cápsida)
No realizan la función de nutrición ni relación; sí la de reproducción pero utilizando la maquinaria metabólica de la célula huésped Son parásitos intracelulares obligados de bacterias (bacteriófagos), animales y plantas Las cápsidas están formadas de múltiples copias de las proteínas CAPSÓMEROS Algunos presentan una ENVOLTURA membranosa que rodea a la cápsida
- ADN / ARN- una / varias moléculas- circular / lineal- mono / bicatenario
Virus helicoidal: el ADN forma una
espiral interna
Virus icosaédrico: la cápsida
es un icosaedro
Virus bacteriófago: · Cabeza icosaédrica con el ácido nucleico· Zona caudal helicoidal que termina en placa basal con espinas de anclaje a la bacteria
Virus envuelto: presentan un recubrimiento membranoso exterior a la
cápsida
VIRUS HELICOIDAL- Infectan células vegetales- p.e. Virus del mosaico del tabaco
VIRUS ICOSAÉDRICO con ENVOLTURA- Infectan células animales- p.e. Virus de la gripe
VIRUS BACTERIÓFAGO- Infectan bacterias- p.e. Fago T4
Genoma bacteriano
Bacteriófago ADN
Componentes víricos
Ensamblaje de componentes víricosNuevos virus
Lisis
Bacteria
CICLO VITAL DE VIRUS BACTERIÓFAGO: