Biología ILectura 4

Temas principales

La química de la vida La célula Genética y evolución Ecología

2. La célula

1. Tipos de células2. Orgnelos3. Origen de la célula

Por que las células son pequeñas?

Son seres vivos, necesitan intercambiar sustancias

Célula pequeña intercambio rápido

Distancia corta

Superficie de la célula grande a comparación con el volúmen

Tipos de microscopios

Microscopio óptico

Microscopio electrónico de barrido (SEM)

Microscopio electronico de transmisión (TEM)

SEM

SEM

TEM

.

1. Tipos de células

Célula procariota

Célula eucariota vegetal

Célula eucariota animal

Célula procariota

Los arquea y los bacterias

No tiene nucleo

Muy pequeñas

Casi sin organelos:

Pero si tiene ribosomas

Microscopio óptico

Microscopio electronico (SEM)

TEM

Célula eucariota

Tiene nucleo

Más grandes que las células procariotas

Muchos más organelos

Dos tipos de célula eucariota muy diferentes:

Célula animal

Célula vegetal

Célula eurariota (vegetal)

Tiene pared célular

Tiene:

vacuola,

cloroplastos

No tiene:

Lisosoma

Centriola

Célula eucariota (animal)

No tiene

Pared cellular

Vacuola

Tiene

Lisosomas

Centriolas

Microscopio óptica

Microscopio electrico (TEM)

2. Organelos (orgánulos)

Con membrana o sin la membrana

La mayoría tiene membrana

Simple o doble

Membranas de los organelos crean espacios separados condiciones distintos y proteínas especiales aislados del resto de citoplasma Hace posible reacciones diferentes

Hace posible células con funciones más complejas

Organelos de transporte:

Facilitan el intercambio de sustancias hace posible células mas grandes

Nucleo

En célula eucariota vegetal y animal

Estructura de núcleo

Envoltura nuclearDoble membrana!

Poros nucleares: Perforan la envoltura nuclear Controlan el movimiento de sustancias

Estructura de nucleo

Cromosomas Contruido de cromatina (ADN y proteinas) Información genética Normalmente fibras delgadas

Nucléolo: Sintetiza el ARN ribosómico y produce las

subunidades de ribosomas

Funciones de núcleo

Sintetiza ARN mensajero (mARN) Dirige la síntesis de proteinas

Sintetiza ARN ribosómico (rARN)Arma los subunidades de ribósomas

rARN + proteinas (importadas desde citoplasma)

Ribosomas

En todas las células (procariotas, vegetales y animales)

No tiene membrana

Estructura de ribosomas

Subunidad grande Subunidad pequeña

Las subunidades se unen solo cuando se fijan a una mARN

Función de ribosomas

Síntesis de proteinas Ribosomas libres:

Síntesis de proteinas con funciones en citoplasma

Ribosomas unidos: Pegados a la cara exterior del retículo

endoplasmático Síntesis de proteínas que quedan dentro de

reticulo endoplasmático

Los ribosomas unidos vs libres

Tienen la estructura igual Pueden alternar entre ambos puestos

Sistema de endomembranas:

1. Membrana plasmática

2. Envoltura nuclear

3. Retículo endoplasmático

4. Aparato de Golgi

5. Lisosomas

6. Vacuolas

1. Membrana plasmática

Estructura fluida Doble capa lipidos

(fosfolipidos principalmente) con un mosaico de proteínas

Membrana plasmática

Membrana semipermeable controla el movimiento de sustancias!

Las sustancias pueden pasar la membrana mediante:

Difusión

Osmosis

Difusión facilitada (acuaporinas ect. proteínas)

Transporte activo (Proteínas

Transporte pasivo = no requiere energía

Transporte activo = requiere energía

Permeabilidad de la membrana

Moleculas no polares (hidrófobas) Oxígeno, dioxido de carbono Pueden atravezar la doble capa de lípidos con

facilidad

Sustancias polares (hidrofilas) Ionos, glucosa Pueden atravezar solo muy lentamente

Moléculas mas grandes atraviezan la membrana con mas dificultad

Proteínas de transporte

En transporte activo y passivo! Facilitan el transporte de sustancias

Hacen mas rapido el transporte de moléculas polares e ionos = transporte pasivo (no requiere energía)

Transporte de sustancias contra su gradiente de concentración = transporte activo (requiere energía)

Transporte pasivo

No requiere energía Difusión:

Movimiento de las moléculas hacia la concentración mas baja (por movimiento térmico)

Puede ser facilitada por proteínas de transporte (por ejemplo acuaporinas facilitan el transporte pasivo de agua)

Ósmosis: El movimiento de agua a través de una membrana

selectivamente permeable (de menor concentración de solutos hacia mayor concentración de solutos).

Difusión facilitada

Con la ayuda de proteínas de transporte: proteínas transportadoras o canales proteicos

No requiere energía = transporte pasivo Por ejemplo:

Acuaporinas

Canales iónicos Un estímulo puede determinar cuando estos canales se abren

Canales ionicos

Canal iónico que se abre solo en presencia de ligando

Un ligando sirve como molécula de señal:

Liberación de moléculas de señal en un lado de célula (o en otras células) molécula de señal llega a canal iónico señal se une al canal canal se abre

Acuaporinas

Transporte activo

Se necesita energía Transporte de sustancias contra su gradiente de

concentración con la ayuda de proteínas de transporte Por ejemplo la bomba de sodio y potasio

Bomba de sodio y potasio

2. Envoltura núclear

Doble membrane

Está conectado al retículo endoplasmático (RE)

Pero no hay conección directo entre el interior del núcleo y el interior de RE (observa el imagen de diapositiva 45!)

Poro núclear

Controlan el movimiento de sustancias que entran y salen de núcleo

3. Reticulo endoplasmático rugoso/liso Membranas que forman

cisternas

Retículo endoplasmático rugoso:

Modificación y transporte de proteínas

Superficie llena de ribosomas

Retículo endoplasmático liso:

Superficie sin ribosomas

Por ejemplo síntesis de lípidos

4. Aparato de Golgi (Dictiosoma) Modificación de

ciertas proteínas Centro de

transportación Cara cis

Llegada de vesículas de transporte

Cara trans Salida de vesículas

5. Lisosomas

Digestión celular En células animales

Funciones de lisosomas

Fagositosis Autofagia

Reciclaje de sustancias dentro de la célula Por ejemplo a un mitocondria dañado es digerido

mediante autofagia

Apoptosis Muerte celular programado En desarrollo de organismos multicelulares

Por ejemplo en desarrollo de los dedos

6. Vacuolas

En células vegetales y en siertas células animales Vacuolas alimentarias Vacuolas contráctiles Vacuola central (célula vegetal)

Vacuola central Rodeado por una membrana selectiva

Tonoplasto

Jugo o savia celular

Se forma cuando vacuolas mas pequeñas se unen Vacuolas derivadas de RE rugoso y aparato de Golgi

Funciones de la vacuola central

Reserva de: Compuestos organicos (por ejemplo proteinas en

semillas) Ionos inorgánicos (potasio y cloruro) Pigmentos (pétalos) Productos metabólicos daninos Compuestos venenosos o de mal sabor

Crecimiento de la célula vegetal

Vacuola

Sistema de endomembranas Los organelos de sistema de endomembranas

intercambian sustancias (y membranas) mediante vesículas.

Por ejemplo el camino de una proteína de secreción:1. Proteína es sintetizado en ribosomas adheridos al superficie de

retículo endoplasmático rugoso y la proteína queda dentro del RER

2. Modificación de la proteína dentro de RER

3. Transportación de la proteína dentro de una vesícula que sale de RER y llega al aparato de Golgi

4. Modificación de la proteína en aparato de Golgi

5. Transportación de la proteína dentro de una vesícula a la membrana plasmática

6. Fusión de la vesícula a la membrana plasmática y liberación de la proteína al exterior

Piensa:

¿Por qué le decimos sistema de endomembranas?

Mitocondrias

En células animales y vegetales Organelos móviles Se reproducen dividiendose Sitio de respiración celular

Estructura de mitocondria

Doble membrana Membrana interior tiene crestas

Entre las membranas queda el espacio intermembrana

Dentro de la membrana interior queda la matriz mitocondrial Pequeña cantidad de ADN

Ribosomas

Mitocondria

Imagen de microscopio electrónico de transmisión

Cloroplastos

En células vegetales Organelos móviles Se reproducen dividiendose Sitios de fotosíntesis

Estructura de cloroplasto

Doble membrana Entre las membranas queda el

espacio intermembrana Dentro de la membrana interior

queda otro sistema de membranas: Tilacoides Sacos aplanados interconectados

Granum

Fuera de los tilacoides estroma ADN Ribosomas

Imagen de microscopio electrónico de transmisión

Otros plástidos

Amiloplastos Almacenan almidón

Cromoplastos Dan color rojo/tomate a las flores/frutos

Y otros mas...

Peroxisomas

En células animales y vegetales

Membrana simple pero no forma parte del sistema de endomembranas

Funciones de peroxisomas

Decradación de ácidos grasos a moléculas suficiente pequeñas para usar como combustible en las mitocondrias

Detoxificación de alcohol y otras sustancias

Citoesqueleto

Proteínas que brindan soporte para la célula Pueden ser desarmados y rearmados según las

necesidades de la célula.

En células animales y vegetales Un citoesqueleto muy diferente en procariotas

Mucho tiempo se pensó que no existe

Estructura del citoesqueleto

Microtúbulos Polimeros de proteína

tubulina

Filamentos intermedios Diferentes proteínas de la

familia de las queratinas

Microfilamentos Filamentos de proteína

actina

Microtúbulos

Polimeros de tubulina Tubulina es proteína globular

α tubulina

β tubulina

Cilindros huecos

Los componentes mas gruesos del citoesqueleto

Funciones de los mirotúbulos Mantenimiento de la forma de la célula Motilidad de la célula (cilios o flagelos) Movimiento de las cromosomas durante la división Movimientos de los organelos

Con proteínas motoras (por ejemplo dineína)

Cilios

Por ejemplo en tráquea

Flagelos

Por ejemplo los espermatozoides o en ciertas bacterias

Centrosomas y centríolos

Centrosoma En célula animal y vegetal Centro organizador de microtúbulos

Centríolos Conjunto de microtubulos Localizado en centrosoma En célula animal El centriolo se divide antes de la divición celular Colaboran en la organización de los microtúbulos

Microfilamentos

Dos fibras de actina entrelazadas Forma redes tridimencionales

Funciones de los microfilamentos

Mantenimiento de la forma de la célulaPor ejemplo los microvilli del intestino

Cambio en la forma de la célulaPor ejemplo movimiento de ameba

Contracción muscularCon miosina

Filamentos intermedios Proteínas fibrosas

formando ”cables” Proteínas de la família de

las queratinas Diferentes células tienen

filamentos intermedios construidos de diferente proteína

Funciones de filamentos intermedios

Mantenimiento de la forma de la célula Anclaje del núcleo y de otros organelos

Mas permanentes que los microtúbulos y microfilamentos Hasta suelen persistir despues de la muerte de la célula

(por ejemplo queratina en las células de piel)

Origen de la célula

Origen de la célula es origen de la vida

Todo ser que se le considera vivo se forma de célula/células

Origen de la célula eucariota: teoría endosimbiotica

Ejercicio:Escribe un ensayo informativo sobre el origen de la célula eucariota. El texto tiene que incluir lo siguiente:

¿Qué es la teoría endosimbiotica?

¿Cómo la estructura de nucleo, retículo endoplasmático, mitocondria y cloroplasto apoya la teoría endosimbiótica de la origen de la célula eucariota?

A parte de las respuestas a las preguntas anteriores debe demostrar:

Pensamiento maduro y crítico

Comprensión profundo del tema

Uso adecuado (Normas APA) de fuentes de confianza (libros/artículos científicos)

Buena ética científica

El trabajo será calificado (1-10)