Generalidades de Biología Celular.

Modulo #1 biología molecular celular

Facilitadora: URSULA Vargas cusatti

Evolución de la Célula

•Erupciones volcánicas,

relámpagos, lluvias torrenciales.

•Muy poca o ninguna cantidad de

oxigeno libre.

•No existía capa de ozono que

absorbiera la radiación del sol.

•Esto produjo molécula orgánicas

simples.

Estudio de la Célula

Robert Hook Anton Van Leewuenhoek

microscopio

Teoría Celular

“Los cuerpos de las plantas y de los

animales están compuestos por

células y por productos celulares”

Postulado inicial de la teoría celular

“Todas las células proceden de otras preexistente”

Postulados de la Teoría celular

1. Todos los seres vivos están formados por células y

productos celulares.

2. Las funciones de un ser vivo son el resultado de la

interacción de las células.

3. toda célula solo puede tener origen en una célula

progenitora.

4. Toda célula tiene información hereditaria del

organismo del cual forma parte, y esta información

pasa de una célula madre a una hija.

Niveles de Complejidad Celular

Características de las Células

Características

estructurales

Características

funcionales

Individualidad Nutrición

Medio interno acuoso,

citoplasma (orgánulos

celulares)

Crecimiento y multiplicación

Material genético(ADN) es

material hereditario

Diferenciación

Enzimas y Proteínas Señalización

Evolución

Forma y Tamaño celular

El tamaño varia va desde

12 micrómetros (milésimas

de milímetro) las mas

pequeñas, hasta mas 30

micrómetro las mas

grandes

Tipos de Células

Característica Procariota Eucariota

Tamaño de la

célula

Pequeño 0.5-2.0 De 2 -200

Cuerpo nuclear Sin membrana

nuclear

Núcleo verdadero

membrana nuclear.

mitosis

ADN Molécula única no

en cromosoma

Algunos o muchos

cromosomas

Organelos Ninguno Mitocondrias,

cloroplastos,

vacuolas , etc.

Pared celular Relativamente

delgada

Gruesa o ausente

ejemplos Cianobacterias,

eubacterias,

arqueobacterias

Animal

Vegetal

Célula Animal y Vegetal

Célula animal Célula vegetal

No tiene pared celular

Por lo que puede

adoptar variedad de

formas

Pared celular al

exterior de la

membrana plasmática

que le da rigidez

No posee cloroplastos Posee cloroplastos

Vacuolas pequeñas

(protistas)

Posee vacuolas muy

grandes

Sin gránulos de

almidón a veces

glucosa

posee granos de

almidón

Componentes de la Célula

Membrana Núcleo Citoplasma

Concepto Estructura

que limita

exteriormente

Centro de control de la célula Espacio que queda

entre el núcleo y la

membrana

Se divide

en

Citoplasma fundamental o

hialoplasma: compuesto de

agua y otras sustancias

disueltas

Organelos citoplasmáticos:

estructuras dispuestas en el

hialoplasma que realizan

funciones diversas

Membrana nuclear:

es doble y tiene

muchos poros

Jugo nuclear:

parecido al

hialoplasma

Retículo nuclear:

red de finos

filamentos formados

por cromatina.

Estructura celular

Organelos Citoplasmáticos

Organelos Definición

Retículo endoplasmatico Formado por cavidades aplanadas limitadas por membranas

replegadas que llevan por el exterior los ribosomas.

Ribosomas Contiene enzimas que lleva a cabo la síntesis de proteínas

Aparato de Golgi Se parece al retículo endoplasmatico pero no tiene ribosomas.

Mitocondria Son como bastones compuestos por una membrana externa

lisa y otra interna replegada.

Vacuola Cavidades limitadas por una membrana que almacenan

sustancias en el interior, las vacuolas de muchos organismos

contienen material alimenticio y productos de desperdicio. Las

células de las plantas con frecuencia tiene una sola vacuola.

Microtúbulos Estructura hueca y larga y delgada, están compuestas de

proteínas y sirven de sostén a la célula.

Microfilamentos Pueden causar que el citoplasma se mueva dentro de la

célula.

Centriolos Localizados justo fuera de núcleo en alguna células animales,

no se encuentran en células de plantas, cuando están

presentes funcionan en la reproducción celular.

Cloroplastos Solo existen en células de plantas verdes; se componen de

una membrana lisa externa y otra interna replegada.

Membranas Plasmáticas y

Citoplasmáticas

a. Estructuras y Funciones de la Membranas

Estructura Funciones

Constituida en su mayor parte por fosfolípido

y proteínas.

Delimita la célula

Las macromoléculas le dan a la membrana

funcionabilidad debido a que ellos pueden

ser representadas por enzimas, proteínas

receptoras y proteínas de reconocimiento.

Protege a la célula de su medio ambiente

La distribución de la proteínas, carbohidratos

y lípidos es diferente entre las dos caras de

la membrana celular a esto se le denomina

asimetría de la membrana.

Participa en el mecanismo de comunicación

celular por medio de proteínas receptoras

que se fijan en la superficie.

Las membranas son estructuras dinámicas,

esto quiere decir que la estructura de la

membrana no es rígida, sino que ella puede

cambiar de acuerdo a las condiciones del

medio.

Participa en el mecanismo de

reconocimiento celular.

Participa en el mecanismo de transferencia y

almacenamiento de energía.

b. Funciones de Permeabilidad y Transporte

Permeabilidad de la Membrana: se dice

que una membrana es permeable si

permite el paso de cualquier sustancia e

impermeable si no deja pasar ninguna.

Cuando deja pasar ciertas sustancias pero

otras no se dice que posee permeabilidad

diferencial.

La permeabilidad es un propiedad de la

membrana no de la sustancia de difusión.

Todas las membranas que

rodean células, núcleos,

vacuolas y estructuras

subcelulares poseen

permeabilidad diferencial

Factores que

afectan el paso

de una sustancia a través

de la membrana celular

Tamaño de la

molécula

Las moléculas grandes no

pueden pasar con facilidad

la membrana (la glucosa)

Solubilidad de

la membrana

Moléculas solubles en

grasa (liposolubles) pasan

con facilidad y las solubles

en agua(hidrosolubles), lo

hacen con dificultad.

Cargas de la

molécula

Las moléculas con cargas o

iones pasan con dificultad

la membrana,

principalmente las de carga

positiva, esto por que la

membrana tiene carga

positiva.

Tipos de transporte:

el transporte de la membrana de

acuerdo a la energía involucrada

en su movimiento es do dos tipos,

pasivos y activos.

Transporte pasivo

•La moléculas se muevan siguiendo el gradiente de

concentración, del área de mayor concentración hacia el de

menor concentración de las moléculas.

•Debido a esto las moléculas se mueven usando energía

cinética y no energía química (ATP).

Difusión: movimiento de un área de

mayor a una de menor concentración

Tipos de Difusión

Simple: mecanismo de transporte pasivo, sin consumo de

energía celular. A favor del gradiente de concentración.

Involucra a moléculas e iones. Las sustancias liposolubles

pueden atravesar fácilmente las membranas hasta que el

soluto se equilibre a ambos lados de la bicapa. Las

moléculas hidrofóbicas, moléculas polares de pequeño

tamaño pero no cargadas se difunden mas rápidamente.

Facilitada: Algunas moléculas son demasiado grandes

como para difundir a través de los canales de la membrana

y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir

a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la

glucosa y algunos otros monosacáridos. Esta sustancias,

pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática

mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de

una proteína transportadora.

Osmosis:El movimiento de agua a través de unamembrana selectivamente permeable.De un área de mayor concentración deagua(con menor concentración desoluto), a otra de menor concentraciónde agua(con mayor concentración desoluto)

De acuerdo a la concentración del medio que baña

la célula esta puede ser:

Solución Isotónica: si la concentración de soluto son

iguales de ambos lados de la membrana .

Solución Hipotónica: cuando la célula contiene una mayor

concentración de solutos mayor que su ambiente externo. Y

como consecuencia el agua entra en la célula causando que

se expanda (turgencia Vegetal, hemolisis animal ).

Solución Hipertónica: cuando concentración de solutos es

mayor fuera de la célula, como consecuencia la célula pierde

agua y se encoge(plasmolisis vegetal, crenación animal).

Osmosis difusión

de moléculas de

solventes

Diálisis difusión de

moléculas de soluto

Transporte Activo: mecanismo celular

por medio del cual algunas moléculas

atraviesan la membrana celular contra

del gradiente de concentración es

decir de una zona de baja

concentración a otra de alta

concentración, por consiguiente gasto

de energía. (de menor a mayor

concentración). Ejem: bomba de

sodio potasio.

Bomba de sodio-potasio: son impulsadas por ATP,

es una proteína de membrana fundamental en la

fisiología de la células que se encuentra en todas las

membranas celulares.

Su función es el transporte de los iones inorgánicos,

mas importantes(sodio-potasio), en el medio

extracelular y el citoplasma.

Transportadores: movilizan diversos iones y moléculas a

través de la membranas celulares. Se han identificado tres

tipos de transportadores, uniportadores, simportadores y

antiportadores.

Uniportadores: transportanun solo tipo de moléculas a favor de gradientes de concentración.

Simportadores: transportan las dos moléculas en el mismo sentido.

Antiportadores: transportan las dos moléculas en sentidos distintos.

Canales Iónicos: son proteínas transmembranas que contienen poros

acuosos que cuando abren permiten el paso selectivo de iones

específicos a través de la membrana celular.

En los mamíferos, los canales iónicos determinan importantes proceso

como, excitación del nervio y del musculo, la secreción de hormonas, etc.

Transporte de agua (Aquaporinas): es una proteína

transmembranas encargada de transportar agua a través de los

compartimientos celulares. Regulan el paso del agua a través de la

membrana. Familia de proteína muy diversa presente en todos los

seres vivos.(riñones y eritrocitos)

Citoesqueleto y Motilidad Celular

Citoesqueleto: Capacidad de las células de adoptar

una gran variedad de formas y llevar a cabo

movimientos direccionales y coordinados depende

de un a red muy compleja de filamentos proteicos

que se extienden a través del citoplasma.

Las células eucariotas tiene tres tipos de filamentos

intermedios: microtúbulos, microfilamentos,

filamentos intermedios.

Filamentos Intermedios: filamentos de proteínas fibrosas, son los

componentes del citoesqueleto mas estables dando soporte a los

orgánulos.

Su función principal es la organización de la estructura tridimensional

interne de la célula.

Queratinas Forman parte de todas las células epiteliales se

encuentran en el citoplasma próximas al núcleo

Vimentina Presentes en las células mesenquimatosas, se

encuentran alrededor del núcleo.

Desmina Forma parte de las células musculares lisas,

cardiacas y esqueléticas.

Neurofilamento En neuronas del sistema nerviosos y periférico. Le

dan soporte y participan en el transporte celular.

Láminas nucleares Le dan rigidez al núcleo celular.

Nestina Presente en neuronas embrionarias y células

musculares.

Láminas Son las únicas que se encuentran dentro del núcleo.

participan en la formación de la membrana nuclear en

la mitosis.

Se clasifican de acuerdo a la proteína que los componen

algunos de los más comunes son:

Microtúbulos: estructuras tubulares huecas que se originan en

los centros organizadores de microtúbulos y se extienden a lo

largo de todo citoplasma.

Existen diferentes tipos de microtúbulos

Lábiles: tiene funciones dinámicas. Constituyen vías detransporte citoplasmático. Mantienen en posición el aparatode Golgi y el retículo endoplasmatico celular.

Estables: se encuentran siempre presentes en las células(centriolos, cilios y flagelos.

Microfilamentos: son fibras delgadas, formadas por la

proteína actina. La actina en una proteína con funciones

contráctiles, es la proteína celular mas abundante. La

asociación de estos microfilamentos de actina con la proteína

miosina es la responsable de la contracción muscular.