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INTRODUCCIN AL ESTUDIO DE LA
BIOLOGA CELULAR
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unidad mnima de un organismo capaz de actuar de manera
autnoma en su funcionamiento y reproduccin
"todos los organismos vivos estn compuestos de una o ms clulas"
Las diferencias entre los seres vivos
organizacin y complejidad de las clulas de cada uno
medio en que se desarrollan
papel que cumplen en el equilibrio natural
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Unicelulares
Pluricelulares
Procariota
Eucariota
Cantidad Estructura
-
Clula
Unidad ms pequea de materia viva, capaz de llevar a cabo todas las actividades necesarias para el mantenimiento de la vida. Tiene todos los componentes fsicos y qumicos necesarios para su propio mantenimiento, crecimiento y
reproduccin
-
Fundamental biologa constitucin materia viva
Capacidad para metabolizar y autoperpetuarse
CLULA Reacciones qumicas que nos ayudan a mantenernos como individuos y como especie.
Fabricacin de nuevos materiales para crecer, reproducirse, repararse y autorregularse
ENERGA
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Dibujo de la estructura del corcho observado por Robert Hooke bajo su microscopio
Tejidos unidades que se repetan a modo de celdillas de un panal, las bautiz como elementos de repeticin, clulas (latn cellulae, celdillas)
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Concepto moderno de teora celular se puede resumir en los siguientes principios
Todos los seres vivos estn formados por clulas o por sus productos de secrecin
La clula es la unidad estructural de la materia viva, y una clula puede ser suficiente para
constituir un organismo.
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La clula es la unidad fisiolgica de la vida
Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las clulas, o en su entorno inmediato
Controladas por sustancias que ellas secretan
Cada clula es un sistema abierto, que intercambia materia y energa con su medio
En una clula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una clula para tener un ser vivo (que ser unicelular)
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Todas las clulas proceden de clulas preexistentes
Por divisin de stas (Omnis cellula ex cellula )
Es la unidad de origen de todos los seres vivos
RUDOLF VIRCHOW
BIOGNESIS
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Cada clula contiene toda la informacin hereditaria
As que la clula tambin es la unidad gentica
As como para la transmisin de esa informacin a la siguiente generacin celular
Necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie
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Todos los seres vivos estn compuestos de clulas y productos celulares
Slo se forman clulas nuevas a partir de clulas preexistentes
Todas las clulas actuales son descendientes de clulas ancestrales
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Todos los seres vivos estn formados por una o varias clulas
UNIDAD ESTRUCTURAL
Complejo de reacciones qumicas metabolismo
UNIDAD FUNCIONAL
Transmisin informacin necesaria para supervivencia celular
ORIGEN EN OTRA CLULA
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Todos los organismos vivos estn formados por clulas
Ningn organismo es un ser vivo si no tiene al menos una clula
Bacterias, protozoos clulas nicas
Animales, plantas millones de clulas organizadas
Virus funciones propias de clula, carecen de vida independiente y crecimiento, no son seres vivos
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La biologa estudia las clulas en funcin de su constitucin molecular y la forma en que cooperan entre s para constituir organismos muy complejos, como el ser humano
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Determinada por el contacto y presin de otras clulas.
Redondeadas, bicncavas, alargadas, columnares, etc.
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Las ms pequeas (bacterianas) tienen forma cilndrica de menos de una micra de longitud
Clulas nerviosas complejas con prolongaciones delgadas varios metros.
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Clulas vegetales 20 y 30 mm de longitud, forma poligonal y pared celular rgida.
Clulas tejidos animales compactas, 10 y 20 mm de dimetro, membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada
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Qumica de organismos vivientes compleja
Molculas formadas por encadenamiento de subunidades qumicas
Permiten a clulas y organismos crecer y reproducirse
Tipos principales de macromolculas protenas, cadenas lineales de aminocidos; cidos nucleicos, bases nucleotdicas; polisacridos, subunidades de azcares
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Molculas orgnicas e inorgnicas interactan en la clula crecimiento, desarrollo de funciones vitales
Punto de vista funcional en la clula, la [ ] de sustancias permiten el desarrollo de rutas metablicas. Tipos celulares.
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Clulas Eucariotas versus clulas Procariotas
BASNDOSE EN LA ORGANIZACIN DE ESTRUCTURAS CELULARES:
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Prokariote
Viene del griego
('pro' = previo a, 'karyon = ncleo)
pre-ncleo
Caractersticas tpicas de clula procariota
General= Procariotes < Eucariotes Tamao Complejidad
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Clulas SIN NCLEO CELULAR DEFINIDO
Material gentico disperso en el
citoplasma
Zona denominada NUCLEOIDE
Reino MONERA
DIFERENCIA CON EUCARIOTAS
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Casi sin excepcin los organismos basados en clulas procariotas son
UNICELULARES
Forma unicelular procariota
Teora ENDOSIMBIOSIS SERIADA
Proceso evolutivo hace unos 1500
millones de aos
CLULAS EUCARIOTAS
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Estructura celular
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Nutricin
Auttrofa
Quimiosntesis
Fotosntesis
Hetertrofa
Saprfita
Parsita
Simbitica
Metabolismo
Anaerobios estrictos
Anaerobios facultativos
Aerobios
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Quimiosntesis
Conversin biolgica de molculas de un C y nutrientes en materia orgnica
Usando la oxidacin de las molculas inorgnicas como fuente de energa
Organismos vivientes basan existencia Fallas termales, cepas fras, otros hbitats, etc.
Fotosntesis
Transforman materia inorgnica de su medio externo en materia orgnica que utilizan para crecimiento y desarrollo
LUZ es la fuente de energa
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Reproduccin asexual
Fisin binaria o biparticin
Forma ms sencilla y rpida en organismos unicelulares
Cada clula se parte en dos previa
divisin del material gentico
Y posterior divisin del citoplasma
(citocinesis)
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Reproduccin parasexual
Conjugacin Transduccin Transformacin
Bacteria hace contacto con otra mediante un PILI
Donante transfiere su ADN al receptor
Agente transmisor es generalmente un
VIRUS Lleva ADN de bacteria
parasitada a otra nueva receptora
Bacteria introduce en su interior fragmentos de
ADN que estn libres en el medio
El ADN proviene de otras bacterias
degradadas a su alrededor
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Eukariote
Viene del griego
('eu' = buen, 'karyon = ncleo).
ncleo verdadero delimitado por membrana
Organelos: ncleo, retculo endoplasmtico, complejo de Golgi, mitocondria, cloroplastos, lisosomas, y centriolos
General= Eucariotas > Procariotas Tamao Complejidad
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Organismos formados por clulas eucariotas se denominan EUCARIONTES
No cuentan con un compartimiento alrededor de la membrana plasmtica periplasma, tpico de procariotas
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Algunas diferencias estructurales
Procariotas estructura rgida que envuelve la membrana citoplasmtica
forma celular proteccin contra la lisis
Pared celular Gram positivas: Peptidoglicano y c. Teicos (disacridos ligados (alcohol y fosfato) a polipptidos )
Gram negativas: fina capa de peptidoglicano s en medio de dos capas lipoproticas
Glicoclix, un polmero gelatinoso compuesto por polisacridos y/o polipptidos (cpsula);
Flagelos
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Ribosomas
Eucariotas Mayores y ms densos Ubicados retculo endoplasmtico rugoso libres en el citoplasma de la clula.
Procariotas Pequeas partculas formadas por protenas y ARN funcionando como lugar de sntesis
proteica. 10.000 ribosomas (apariencia granular)
Constituyen el lugar de la sntesis proteica.
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Regin nuclear
Procariotas Cromosomas dispersos en el citoplasma No histonas No membrana nuclear
Eucariotas Membrana nuclear Cromosomas limitados dentro de una
membrana nuclear Conectada al RE Replicacin de ADN y sntesis de ARN,
suceden en el ncleo
Plsmidos: molculas de DNA doble pequeas y circulares. Replicacin Autnoma Resistencia
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Semejanzas y diferencias
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PROCARIOTE EUCARIOTE
Bacterias y Cianobacterias
Protistas, hongos, plantas y animales
1 a 10 m de longitud 10 a 100 m de
longitud
Anaerobio o aerobio Aerobio
Unicelular Unicelular y mayormente pluricelular
Pocos organelos (sencillo)
Varios organelos (complejos)
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PROCARIOTE EUCARIOTE
No membrana nuclear (ADN circular en
citoplasma)
Presencia de membrana nuclear (ADN en
cromosomas)
ARN y protenas sintetizados en el mismo
lugar
ARN = Ncleo Protenas = Ribosomas
No endomembranas Con endomembranas
Sin citoesqueleto Citoesqueleto proteico
Exocitosis y endocitosis ausentes
Exocitosis y endocitosis complejos
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Retculo endoplasmtico
Caractersticas: Red de tbulos
Composicin: Membrana + Contenidos
Biognesis: Otras clulas
Transporte Sntesis de lpidos Sntesis de protenas de excrecin
REL
RER
Sntesis de . grasos y lpidos
Ribosomas Pptidos encapsulados A. Golgi
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Aparato de Golgi
Caractersticas: Sacos discoidales
Composicin: Membrana + Contenidos
Biognesis: Otras clulas
Separacin de sustancias F. Secretoras Formacin de lisosomas y peroxisomas Sntesis de polisacridos
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Lisosomas
Vesculas de secrecin
Endosomas
Peroxisomas
Vesculas esfricas
Membrana +
Contenido
Membrana + Contenidos Cubierta clatrina
Membrana +
Contenidos
Membrana + Contenido +
Enzimas digestivas
Digestin
Secrecin Exterior
Secrecin Interior
Oxidacin celular
Golgi
Citoplasma o
membranas
Otros peroxisomas
Estructuras Caracterstica Composicin Biognesis Funcin
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Mitocondrias
Funcin: proporcionar energa a la clula (ATP)catabolismo de carbohidratos, grasas y protenas. Respiracin celular
Caractersticas: M. externa porosa y M. interna impermeablecrestas
Composicin: Membranas + la matriz con su propio ADN, ARN, protenas y ribosomas.
Biognesis: Otras mitocondrias preexistentes
-
Propios de las clulas vegetales y algas
Tipos de plastos: Cloroplastos poseen clorofila y otros
pigmentos
Cromoplastosposeen otros pigmentos menos clorofila;
Leucoplastos o amiloplastosen su interior puede haber almidn, aceites o grasas.
En estos organelos se realiza la fotosntesis.
Plastos
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Cloroplasto
Se encuentran slo en las plantas
En su interior contienen clorofilafotosntesis
Composicin: 3 Membranas: -Externa, Interna, Tilacoides(granas), estroma, enzimas., pigmentos, ADN y Ribosomas
Funcin: Fotosntesis sntesis de glcidos partiendo de CO2 y H2O. Pigmentacin
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Ribosomas
Caractersticas: 2 Subunidades
globulares
Composicin: ARN + protenas
Biognesis: Nucleolo
Funcin: Sntesis de protenas
Pequeos corpsculos libres en el citoplasma como grnulos en grupos formando poliribosomas asociados al retculo.
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Ncleo
Caractersticas: forma redondeada y estructura membranosa, Semipermeable(permite el paso del RNAm).
Composicin: ADN(cromatina) + nucleolos(1o2)
Funcin: En el se dan los procesos de replicacin y reparacin del ADN y la transcripcin.
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Membrana nuclear
Caractersticas: Membrana doble con poros (Bicapa lipdica) Composicin: Membrana Poros de proteinas
Funcin: Aislar y relacionar citoplasma y ncleo. Membrana externa puede presentar
ribosomas adheridos y se suele continuar con el R.E.
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Nucleoplasma
Caractersticas: Disolucin.
Composicin: Agua, Sales, C. Orgnicos, Nucletidos, Enzimas (Replicacin y transcripcin).
Funcin: Expresin Gnica - Replicacin - Transcripcin
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Nucleolo
En la clula viva zona ms oscura redondeada del ncleo Desaparece durante la divisin celular y vuelve a aparecer en las clulas hijas.
Caractersticas: Concreciones en cromatina
Composicin: ADN, ARN, Protenas
Funcin: Formacin de ribosomas
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Vesculas Gaseosas
Funcin: movimiento en organismos carentes de flagelos u otros sistemas de movimiento, permitindoles flotar o hundirse.
Caractersticas: Presente en algunas bacterias, Impermeable al agua, permeable a los gases.
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Citoesqueleto
Consiste en una serie de fibras que da forma a la clula, y conecta distintas partes celulares, como si se tratara de vas de comunicacin celulares.
Red de filamentos proteicos que se extienden a travs del citoplasma de todas las clulas eucariotas
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Es una estructura proteica tridimensional dinmica que llena el citoplasma.
Funciones : Acta como una pista
sobre la cual las clulas pueden mover organelos, cromosomas y otras cosas.
Divisin celular--citocinesis
Movimiento de cromosomas durante la mitosis y la meiosis
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Composicin
Microfilamentos
Microtubulos
Filamentos intermedios
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Microfilamentos Compuestos de un tipo de protena
contrctil llamada actina Son finas fibras de protenas como un
hilo de 3-6 nm de dimetro (FActina) La proteina fibrilar se compone de
monmeros de forma globular (G-actina)
Estn presentes en las clulas animales mostrando una organizacin de haces paralelos.
La asociacin de los microfilamentos con la protena miosina es la responsable por la contraccin muscular.
Funciones : movimientos celulares, incluyendo desplazamiento, contraccin y citocinesis.
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Microtubulos
Son tubos cilndricos de 20-25 nm en dimetro.
Estn compuestos de subunidades de la protena tubulina, estas subunidades se llaman alfa y beta.
Al unirse, forman un heterodmero, unidad bsica de los microtbulos.
Cada microtubulo se compone de de 13 protofilamentos, que es una
larga fila hecha de heterodmeros
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Funciones de los microtbulos
Determinan la forma celular
Proveen pistas para que se muevan los organelos citoplsmicos
Forman las fibras del huso mittico y mitico
Forman el esqueleto de cilios y flagelos
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Filamentos intermedios
10 nm en dimetro Proveen fuerza de tensin a la clula. Formados por un conjunto de protenas especficas
para cada tipo celular. En las clulas epiteliales existen filamentos
intermedios formados por vimentina y por queratinas
En clulas musculares predominan los filamentos de desmina
A nivel del tejido nervioso, las protenas que forman los filamentos intermedios (neurofilamentos)
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Componentes Dimetro Principal protena Participan de:
Microfilamentos ~5nm Actina
Contraccin
muscular,
endocitosis ,
migracin celular r
Filamentos
Intermedios ~10nm
Citoqueratina
Vimentina
Neurofilamentos
Sustentacin ,
desmosomas ,
hemidesmosomas
Microtbulo ~25nm Tubulina-a e Tubulina-b
Formacin del huso
mittico
transporte de
vesculas
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Cilios y flagelos
Corte transversal
Estn formados por 9 dupletas microtubulares y un par de microtbulos centrales
esta estructura se conoce como axonema y se describe como
9 + 2
Brazos de dineina adosados a los microtbulos sirven como motores moleculares.
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Cilios Estructuras digitiformes que pueden moverse en
sincrona
Los cilios se encuentran en epitelios especializados en eucariotas.
Barren los fluidos sobre clulas estacionarias en el epitelio de la trquea.
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Movimiento celular externo
El movimiento celular se logra por medio de
cilias y flagelos.
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Los flagelos Son apndices como ltigos que ondulan para mover las
clulas. Son ms largos que los cilios
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MEMBRANA CELULAR
Esta estructura envuelve a la clula , constituye el lmite de ella
Tiene un grosor aproximado de 0.0075 a 0.01 m
Unidad de membrana
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Caractersticas de la membrana
Es una membrana fluida: debido al movimiento de
las molculas de fosfolpidos.
Su composicin es asimtrica: debido a la composicin lipdica
Presenta permeabilidad selectiva: controla el paso de sustancias a travs de ella. Esta selectividad, depende de la naturaleza de las molculas que intenten pasar a travs de ella.
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ASIMTERA Y FLUIDEZ DE MEMBRANA
ASIMETRA
La composicin de lpidos y protenas es diferente en las dos caras de la membrana: es asimtrica
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Composicin qumica
COMPOSICIN
MEMBRANA
CELULAR
PROTENAS
60%
LPIDOS
40%
HIDRATOS
DE CARBONO
(Glicoclix)
Integrales
Perifricas
Anclaje
Fosfolpidos
Colesterol
Clicolpidos
Glicoprotenas
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Lpidos de membrana
En la membrana encontramos :
Fosfolpidos
Colesterol
Ambos tienen carcter anfiptico
Se ubican formando una bicapa lipdica
Se relacionan directamente con la fluidez y rigidez
Dan asimetra a la membrana
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Fluidez de la membrana
Depende de factores como : Temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la
temperatura.
La naturaleza de los lpidos, la presencia de lpidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez
La presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.
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Funciones de las protenas de membrana
Transportadores
Fijacin unin
Receptores
Enzimas
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Funciones de membrana
Confiere a la clula su individualidad, al separarla de su entorno
Constituye una barrera con permeabilidad muy selectiva, controlando el intercambio de sustancias
Controla el flujo de informacin entre las clulas y su entorno
Proporciona el medio apropiado para el funcionamiento de las protenas de membrana
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Glicoprotena
Protena perifrica
Protena integral (receptor)
Protena integral (reconocimiento)
Protena integral (canal)
Protena integral (adhesin)
Protena transporte facilitado Colesterol
Filamentos proteicos
Fosfolpido
CITOPLASMA
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Existen muchas sustancias que pueden atravesar sin dificultad la membrana , en cambio otra por su carga elctrica , por su tamao , por su concentracin , no les es fcil traspasar esta barrera ,
Membrana es semipermeable
Transporte a travs de la membrana
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Tipos de transporte
Pasivo
Aquel que se da a favor de gradiente de concentracin
No requiere gasto energtico
Activo
Aquel que se da en contra del gradiente de concentracin
Requiere gasto de energa
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Tipos de transporte
Pasivo
1. Difusin simple
2. Difusin facilitada
3. Dilisis
4. Osmosis
Activo
5. Bombas ATP-asa
6. Endocitosis
7. Exocitosis
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TRANSPORTES
A TRAVS DE
MEMBRANA
TRANSPORTE
PASIVO
A favor gradiente
No requiere energa
TRANSPORTE
ACTIVO
En contra gradiente
Si requiere energa
Osmosis Difusin Dilisis
Simple Facilitada
-
Difusin simple
Desplazamiento de partculas desde una zona de mayor concentracin a otra de menor concentracin.
El CO2 y el O2 pasan a travs de casi todas las membranas por difusin.
Urea, el etanol y las hormonas esteroideas
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Difusin simple
-
Difusin facilitada Paso de sustancias a favor del gradiente de
concentracin utilizando una protena transportadora y sin gasto de energa.
Las protenas de transporte son de dos tipos: las
transportadoras y las de canal.
-
Protenas transportadoras unen a la molcula que van a transportar y sufren un cambio estructural que permite el paso de la sustancia hacia el otro lado de la membrana.
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Protenas de canal son una especie de canales, cuando estn abiertos permiten el paso de cierto tipo de sustancias
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smosis
Proceso de difusin de un solvente a travs de una membrana semipermeable, desde una zona de mayor concentracin a otra de menor concentracin.
El agua, que es el solvente celular, entra a la clula e iguala la presin osmtica intra y extra celular.
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El agua se moviliza desde una zona de baja concentracin de soluto a una zona de alta concentracin de soluto , hasta llegar al equilibrio de las concentraciones
Medio hipotnico
Medio hipertnico
H2O
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Dilisis
Corresponde al movimiento de agua y solutos a travs de una membrana semipermeable
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Transporte activo
Paso de una sustancia a travs de una membrana semipermeable, desde una zona de menor concentracin a otra de mayor concentracin, con gasto de energa.
Se requiere de protenas transportadoras que acten como bombas contra el gradiente de concentracin, adems de una fuente de energa que es el ATP.
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TRANSPORTE DE MACROMOLCULAS
Para introducir o secretar macromolculas a travs de su membrana, la clula emplea dos procesos: la endocitosis y la exocitosis.
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Endocitosis Clula toma molculas grandes o partculas de su medio
externo, mediante la invaginacin de la membrana (endo = dentro).
Pinocitosis (pino = beber) Fagocitosis (fago = comer) Las vacuolas que se forman se llaman fagosomas, los cuales se
fusionan con los lisosomas y constituyen el fagolisosoma, que es el encargado de degradar el material ingerido
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EXOCITOSIS
Mediante este proceso, las clulas vierten al exterior macromolculas que producen en su interior: hormonas, enzimas, etc.
Las vacuolas con las sustancias que se van a excretar se fusionan con la membrana celular desde el interior y expulsan el contenido.
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LA MEMBRANA PLASMTICA
ESTRUCTURA FUNCIN
Lpidos Protenas
Integrales Perifricas
Glucoprotenas Glucolpidos Estructural Conexiones celulares
Sealizacin celular
Glucocalix
LA MEMBRANA PLASMTICA
Pequeas molculas
Uniones ocluyentes Desmosomas
Uniones de hendidura
Fosfolpidos Colesterol
Macromolculas
ACTIVO PASIVO
ENDOCITOSIS EXOCITOSIS
Transporte
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MITOSIS Y MEIOSIS
-
Todas las clulas tienen el material gentico en forma de ADN (Acido desoxirribonucleico)
El ADN es la molcula qumica donde se localiza la informacin de la clula.
Los cromosomas son fragmentos de ADN organizados en ovillos.
CROMOSOMAS
-
Solo son visibles cuando la clula se
divide
Mayor parte de material
gentico
Condiciona la organizacin de la
vida caract. hereditarias de
especies
Individuos de misma especie, mismo # de
cromosomas
Se duplican en divisin celular
Cuando se completa recuperan
estado original
-
CARACTERSTICAS Difieren en tamao y forma
De cada tipo hay 2 ejemplares 2n
Humanos 23 pares: 22 (autosomas) X e Y cromosomas sexuales
Un cromosoma de cada pareja proviene de cada uno de los progenitores (CROMOSOMAS HOMLOGOS)
-
CROMATINA
Componente ms abundante en el ncleo
Constituido por ADN + histonas
CRONMEROS
Constituidos por acumulaciones de cromatina
ESTRUCTURA
-
CENTRMERO
Constriccin primaria vista con microscopio ptico
Cinetocoro: Partes laterales de centrmero se conectan microtbulos del huso
CROMTIDA
Cada una constituida por dos brazos, igual o dif longitud
TELMERO
Extremos de los cromosomas
-
p = q p < q p cerca telmero Centrmero =
telmero
-
En cada porcin de un cromosoma existe informacin sobre un carcter (ejemplo: color del pelo).
Esa porcin se denomina GEN
En un cromosoma pueden existir multitud de genes diferentes
-
Los cromosomas homlogos tienen los mismos genes ubicados en la misma posicin
-
Son manifestaciones diferentes de un mismo gen ALELOS
GEN : Color de ojos
ALELOS: color de ojos oscuro color de ojos claros
-
Como existen dos cromosomas homlogos, se combinan dos alelos para cada carcter.
Estos alelos pueden ser iguales o diferentes
Si son iguales, los individuos son HOMOCIGOTOS para el carcter
Si son diferentes, son HETEROCIGOTOS para el carcter
-
A cada GEN se le asigna una letra
Gen A: color de ojos
Y a cada ALELO del gen se le denomina de manera diferente
Bien A1 A2
o A a
en funcin de las relaciones entre los alelos
-
ALELOS DOMINANTES Y RECESIVOS
Cuando dos alelos van juntos en cromosomas homlogos, siempre se expresar uno de ellos que ser el ALELO DOMINANTE. El otro que no se manifiesta es el ALELO
RECESIVO.
Al alelo Dominante se le asigna la letra mayscula del GEN. A
Al alelo Recesivo se le asigna la letra minscula del gen.
a
-
GENOTIPO.- Es el conjunto de alelos que tiene un individuo para los diferentes caracteres.
FENOTIPO.- La manifestacin del genotipo. Es decir el carcter que se manifiesta.
Genotipo: Aa (heterocigotico)
Fenotipo: Ojos oscuros
-
Dos etapas: Interfase y divisin celular
Interfase: Fase preparatoria de la clula antes de dividirse. Fase G1
Fase S: Pasa la misma cantidad de informacin a clulas hijas
Fase G2: Despus de replicacin ADN
-
La divisin celular es un proceso doble.
Estos dos procesos son:
1) Divisin nuclear, o CARIOCINESIS
2) Divisin citoplsmica, o CITOCINESIS
Mitosis y meiosis
-
Etapa en donde se da la divisin celular
Materiales de la clula se duplican y se reparten a las clulas hijas
Conversin CROMATINA (se condensa) EN CROMOSOMAS
Proceso de espiralizacin de cadenas. Forma cromtidas de cromosoma
Centriolos separa a polos opuestos
Membrana nuclear desaparece
PROFASE
-
PROMETAFASE
Desaparece lmina nuclear desarma carioteca
Cromosomas quedan sueltos centriolos en polos forman huso mittico
Aster: cortos nacen de polo Polares: largos van a ecuador de las clulas Cinetocrico: van desde el polo hasta cinetocoro, estn en centrmero
Tres tipos de microtbulos:
-
46 cromosomas quedan alineados en plano ecuatorial
Microtbulos se des/polimerizan centran cromosomas METAFASE
-
Se separan cromtidas hermanas
Se dirigen a polos por despolimerizacin ANAFASE TEMPRANA
-
Clula esfrica alargada
Alrededor se forma un anillo de actina y miosina remanente de huso
Funcin estrangular clula y dividir citoplasma citocinesis
ANAFASE TARDA
-
Cromtidas llegan a polos
Desaparecen fibras cinetocricas del huso
Fibras polares de mayor longitud
Cromosomas fibras de cromatina desenrollada rodeadas por RE (envoltura nuclear definitiva)
En ncleos reaparecen nucleolos, contraccin de anillo
TELOFASE
-
CITOCINESIS Divisin del citoplasma, reparticin de orgnulos
Clulas animales: Estrangulacin
Clulas vegetales: Crecimiento de pared celular desde dentro
Dos clulas hijas idnticas genticamente a la madre
-
Mecanismo de divisin celular que permite obtener clulas haploides (n) a partir de diploides (2n)
Se produce por la fusin de dos gametos (clulas sexuales).
-
La meiosis es parte del ciclo de vida de todos los organismos que se reproducen sexualmente.
En la mayora de los animales y el hombre, la meiosis precede a la formacin de los gametos.
-
Consta de dos divisiones sucesivas de la clula con una nica replicacin de ADN
Producto final 4 clulas con n cromosomas
-
MEIOSIS I
Envoltura nuclear permanece hasta final de la fase, desaparece eL nucleolo y se forma el huso
Profase I
LEPTOTENO: Aparecen cromosomas constituidos por cromtidas, unidos a envoltura nuclear
-
ZIGOTENO: Cromosomas homlogos se aparean en toda su longitud
-
PAQUITENO: Pares de cromosomas homlogos ntimamente unidos ttradas
Cada cromosoma tiene sus dos cromtidas
Cromtidas prximas intercambian material cromosmico crossing over, redistribucin cromosmica de material gentico
DIPLOTENO: Pares de cromosomas homlogos inician separacin. Se mantienen unidos por quiasmas puntos crossing-over
-
DIACINESIS: Cromtidas condensadas preparadas para metafase . Envoltura nuclear desaparece completamente, se ha formado el huso acromtico
-
METAFASE I
Las ttradas se alinean a lo largo del ecuador de la clula
los homlogos estn pareados a lo largo del ecuador
-
ANAFASE I
Los pares de cromosomas homlogos se separan
Un cromosoma de cada par se mueve hacia un polo de la clula y el otro hacia el polo opuesto
-
TELOFASE I
Se divide el citoplasma formando dos clulas, cada una con un miembro de cada par de cromosomas homlogos
La membrana nuclear se forma alrededor de los cromosomas en las nuevas clulas
El nmero de cromosomas se ha reducido a monoploide (haploide)
-
Fase similar a la interfase, pero no hay duplicacin de cromosomas
Las fases de la meiosis que siguen, ocurren en las dos clulas formadas por la primera divisin celular
-
PROFASE II
La membrana nuclear y el nucleolo se rompen.
Cada cromosoma se compone de dos cromtidas unidas por un centrmero
Los cromosomas se acortan y se hacen visibles
-
METAFASE II
Las ttradas se alinean a lo largo del ecuador de la clula
los homlogos estn pareados a lo largo del ecuador
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ANAFASE II
Las cromtidas se separan
Una cromatida de cada cromosoma se mueve hacia un polo de la clula
La otra cromatida se mueve hacia el polo opuesto
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TELOFASE II
El citoplasma se divide formando dos clulas cada una con el nmero haploide de cromosomas.
En cada clula hija se forma la membrana nuclear alrededor de los cromosomas.
-
Actividad:
Consultar y realizar un esquema sobre la espermatognesis y la ovognesis.
-
Los cuatro tipos principales de tejidos que constituyen el cuerpo de los vertebrados son:
- Tejido epitelial - Tejido conectivo - Tejido muscular - Tejido nervioso
Las clulas del cuerpo de los vertebrados estn organizadas en TEJIDOS Grupos de clulas que desempean una misma funcin.
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Diferentes tipos de tejidos, unidos estructuralmente y coordinados en sus actividades, forman rganos los que, a su vez, trabajan juntos en forma integrada y constituyen el nivel de los SISTEMAS DE RGANOS.
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Obtencin de alimento para producir molculas que puedan ser utilizadas por las clulas individuales;
El mantenimiento de un cierto nivel de homeostasis en el ambiente interno;
La coordinacin de las contracciones de los msculos en respuesta a cambios en los ambientes;
La reproduccin
Cuatro funciones esenciales que permiten la continuidad de la vida de un animal multicelular:
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- Constituye una cubierta para el cuerpo y sus cavidades. - Los tejidos epiteliales se clasifican de acuerdo con la forma de
las clulas individuales:
- Escamoso - Cuboide - Columnar o prismtico
- Pueden estar formados por: - Una sola capa de clulas (epitelio simple)
revestimiento interno del sistema circulatorio. - Varias capas (epitelio estratificado) como el
de la capa externa (epidermis) de la piel.
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Corte de un rin, colorante Hematoxilina-Eosina
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Epitelio de la trquea con clulas cilndricas
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Funciones
Proteccin de tejidos.
Transporte de molculas de bajo peso molecular
Absorcin de sustancias (tubo digestivo)
Secrecin (hormonas, enzimas, etc.) de glndulas
Permeabilidad selectiva (control de movimiento)
Deteccin de sensaciones (papilas gustativas, retina, etc.)
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La forma de las clulas (cuboides, cilndricas o aplanadas) y la cantidad de capas en que se agrupan determinan el tipo de tejido epitelial resultante.
La forma de cada epitelio se relaciona con su funcin, que puede ser de proteccin o secretora.
+ caractersticas Forma una lmina
continua que reviste el cuerpo, sus cavidades y el interior y/o exterior de los rganos.
Tiene una gran densidad de clulas.
Todo lo que entra en el
cuerpo e interviene en su metabolismo debe atravesar las clulas epiteliales.
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- El tejido conectivo incluye distintos tejidos con propiedades funcionales diversas y con ciertas caractersticas comunes.
- Los tejidos conectivos renen, dan apoyo y protegen a los otros tres tipos de tejido.
- Las clulas de los tejidos conectivos estn separadas unas de otras por grandes cantidades de material extracelular que conforman la matriz, que fija y soporta al tejido.
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Los tejidos conectivos se agrupan segn las caractersticas de su matriz extracelular.
Todos presentan una poblacin relativamente estable de clulas, principalmente fibroblastos y macrfagos
Adems existen adipocitos, clulas especializadas en el almacenamiento de lpidos.
Tambin hay clulas "de paso" por el tejido conectivo; entre ellas:
Linfocitos, plasmocitos, neutrfilos, eosinfilos, basfilos y monocitos.
Caractersticas
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Tejido Conectivo Laxo
Fibras delgadas poco ordenadas
Fibroblastos y adipocitos abundantes que permiten la migracin de clulas en trnsito.
En l ocurren reacciones inflamatorias de la respuesta immune.
Permite la difusin de oxgeno y de nutrientes.
Conectivo denso irregular
Las fibras de colgeno no tienen una orientacin definida. y se encuentran en elevada proporcin.
Sustancia fundamental y fibroblastos escasos.
Provee resistencia a desgarros.
Conectivo denso regular
Fibras de colgeno formando haces en un patrn definido que le otorga alta resistencia al esfuerzo.
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Adiposo (blanco y pardo)
Contiene adipocitos (almacenadores de lpidos)
Almacenamiento de energa, aislacin y proteccin de rganos vitales.
seo (compacto y esponjoso)
Almacena calcio y fosfato que se pueden movilizar desde la matriz sea y pasar a la sangre cuando se necesitan, regulando la homeostasis
Sustancia fundamental con protenas (colgeno)
Cartilaginoso
Generalmente es avascular y no inervado.
Es clave para el crecimiento de los huesos.
Algunos cartlagos son elsticos.
Tejido conectivo especializado
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Hematopoytico
Formacin de glbulos rojos, granulocitos, monocitos y plaquetas.
Linfoide
Formacin de linfocitos y clulas de sostn de los rganos linfoides que forman redes laxas.
Los linfocitos reaccionan en presencia de sustancias antignicas.
Sanguneo
Matriz extracelular lquida con presencia de glbulos rojos, glbulos blancos y plaquetas.
Transporte de nutrimentos, oxgeno, desechos y otras sustancias.
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- Se caracteriza por clulas especializadas en la contraccin llevada a cabo por ensambles
- Actina - Miosina
Hay dos tipos de tejido muscular: - Msculo estriado - Msculo liso Msculo estriado incluye al msculo esqueltico y
al cardaco, estos ensambles forman un patrn en bandas, visible bajo el microscopio.
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Caractersticas
Msculo liso -Est formado por largas clulas fusiformes. -A diferencia del msculo esqueltico, cada clula muscular lisa posee un solo ncleo.
Msculo cardaco -Est formado por clulas cortas, cada una con dos ncleos. -Los discos intercalares unen las clulas musculares cardacas entre s, intervienen en la rpida comunicacin entre clulas (Esto permite su contraccin simultnea y la produccin del latido)
Msculos esquelticos -Estn formados por clulas muy largas, cada una con muchos ncleos.
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TEJIDO NERVIOSO
Constituido por clulas nerviosas o neuronas que estn especializadas en: - recepcin - procesamiento - transmisin de la informacin
a) Las neuronas motoras y las neuronas de proyeccin
b) Las interneuronas se encuentran dentro de regiones localizadas del sistema nervioso central.
c) En las neuronas sensoriales, que transmiten impulsos desde los receptores sensoriales situados en los extremos de las ramificaciones de las dendritas.
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Las neuronas son las unidades funcionales esenciales del tejido nervioso.
Una neurona tpica tiene un cuerpo celular que contiene el ncleo, de l emergen las dendritas (extensiones citoplasmticas) y un axn. Los axones constituyen las fibras nerviosas
Clases de neuronas: Sensoriales Interneuronas
De proyeccion y motoras
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CARACTERSTICAS MICROSCOPIO
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Micro
pequeo
Skophein
observar
El microscopio es un instrumento que sirve para
observar objetos o estructuras
pequeas El microscopio fue empleado por los primeros bilogos
para estudiar la clula y los tejidos
Clulas y tejidos animales o vegetales
Requiere uso de instrumentos para
ampliar muchas veces ms la imagen
Para poder observar las estructuras que
los constituyen
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1590 Primer microscopio compuesto
fue construido por los
holandeses H. Jansen y
Z. Jansen
1611 Kepler sugiri la manera de construir
un microscopio compuesto
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1655 Hooke utiliz un
microscopio
compuesto para
describir unas
pequeas celdillas
en los cortes de
corcho a las que
denomin "clulas".
1674 Leeuwenhoek inform sobre
su descubrimiento de protozoos.
Nueve aos ms tarde observ
por primera vez bacterias
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1833 Brown public sus observaciones microscpicas de
las orqudeas, y describi claramente el ncleo
celular.
1838 Schleiden y Schwann propusieron la teora celular,
afirmando que la clula nucleada es la unidad
estructural y funcional de las plantas y los animales.
1857 Kolliker describi las mitocondrias de las clulas
musculares.
1879 Flemming describi con gran claridad el
comportamiento de los cromosomas
durante la mitosis de las clulas animales
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1882 Koch utiliz colorantes de anilina para teir
microorganismos e identific las bacterias que causan
la tuberculosis y el clera.
1908 Khler desarrolla el microscopio de fluorescencia
1930 Lebedeff dise y construy el primer microscopio de
contraste interferencial.
1931 Ruska y Knoll construyen el primer microscopio
electrnico
1932 Zernicke invent el microscopio de contraste de
fases. Se observan por primera vez clulas vivas no
teidas en detalle.
1934 Von Ardenne construye el primer microscopio
electrnico de barrido
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1981 Allen e Inou perfeccionaron la microscopa ptica de
contraste video-amplificada.
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Ha ido evolucionando llegando hasta
El microscopio ptico o compuesto
Hasta 1940 aparece el M. electrnico
Colocaron varios lentes cncavos y
convexos superpuestos en un tubo
Tubo ptico
Ao de 1590 fue descubierto
Juan y Sacaras Jansen
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Dos tipos de microscopios que emplean la luz como fuente de energa para formar imgenes aumentadas y detalladas de objetos que a simple vista no es posible observar:
a) Microscopio fotnico simple o lupa.
b) Microscopio fotnico compuesto
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Instrumento de amplificacin de imgenes
Utiliza una o ms lentes convergentes en un solo sistema ptico.
Las lupas pueden ampliar las imgenes de los objetos desde 5, 8, 10, 12, 20 y hasta 50 veces.
Forman una imagen de mayor tamao, derecha y virtual.
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Se denominan compuestos porque la imagen se forma mediante la utilizacin de tres sistemas de lentes, cada uno de ellos constituidos por lentes convergentes y divergentes.
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El microscopio fotnico compuesto esta integrado por tres tipos de componentes:
COMPONENTES MECNICOS
COMPONENTES PTICOS
COMPONENTES DE ILUMINACIN
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Componentes Mecnicos
Sirven de sostn Y movimiento de los sistemas pticos y de iluminacin as como de los objetos que se van a observar y permiten el movimiento para el enfoque.
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Componentes pticos
Son los objetivos, los oculares y el condensador.
Estn constituidos por sistemas de lentes dispuestas de tal manera que producen el aumento de las imgenes que se observan a travs de ellas
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Instrumentos que proporcionan energa luminosa al microscopio. Las fuentes de energa luminosa son de dos tipos natural y artificial.
Transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observacin a travs del microscopio
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Dependiendo de la fuente energtica que utilizan, se pueden distinguir dos tipos de microscopios:
Microscopio ptico o fotnico, utilizan la luz como fuente energtica.
Microscopio electrnico, emplean un haz de electrones
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Utilizan la luz como fuente de energa y las propiedades de los lentes pticos que permiten aumentar el tamao de los objetos observados.
Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta quince veces.
Microscopio de campo claro o
compuesto
Microscopio de campo oscuro
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Emplea luz natural o luz artificial como energa luminosa para formar las imgenes del objeto que se observa. La imagen muestra puntos o reas iluminadas (generalmente coloreados) sobre un fondo claro o transparente.
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La imagen que se forma est constituida por una serie de estructuras brillantes sobre un fondo oscuro.
Aprovecha un conjunto de rayos luminosos oblicuos que inicialmente no entran a la lente frontal del objetivo, observndose el campo microscopio totalmente oscuro.
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Fuente de luz (electrones ), tipo de lente, ya que los electrnicos emplean lentes electromagnticas.
Diferencia potencia, microscopio ptico es capaz de aumentar unas 2000 veces y una resolucin de 0,2 micrones mientras que el electrnico aumenta hasta un 1000.000 de veces con una resolucin de 0.1 nanmetros
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Microscopio electrnico de transmisin (TEM)
Microscopio electrnico de barrido (SEM)
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Dirige un haz de electrones hacia el objeto que se
desea aumentar; una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada de la muestra.
ste microscopio obtiene imgenes en dos
dimensiones, que luego pueden ser plasmadas en fotografas si interesa.
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TEM
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Ejemplos TEM
Bacilos en divisin Mitocondria 60.000x
Herpes virus ensamblndose en el ncleo Bacteria fagocitada por un macrfago
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Observacin de superficies sin la necesidad de realizar cortes microscpicos, explorando la superficie de la imagen punto por punto.
Su funcionamiento se basa en recorrer la muestra con un haz muy concentrado de electrones, de forma parecida al barrido de un haz de electrones por la pantalla de una televisin.
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SEM
Cada punto ledo de la muestra corresponde a un pxel en un monitor de televisin. Cuanto mayor sea el numero de electrones contados por el dispositivo, mayor ser el brillo en la pantalla.
Como consecuencia del barrido electrnico se genera una imagen con apariencia tridimensional, que permite estimar parmetros celulares como tamao y forma
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SEM
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Glomrulo renal 1200x
Clula en corte transversal Piel humana
Espermatozoides bovinos
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Qumica
Estudio de cristales
Fsica
Investigacin de las propiedades fsicas de los materiales
Geologa
Anlisis de la composicin mineralgica y textural de las rocas
Biologa
Estudio de estructuras microscpicas de la materia viva
Histologa y anatoma patolgica
Aplicaciones diagnsticas - cncer, numerosas estructuras cristalinas, pigmentos, lpidos, protenas, depsitos seos
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Botnica, mineraloga y en la industria (microelectrnica, por ejemplo)
En medicina (microscopios quirrgicos) e investigacin
Para las disecciones de animales
Fundamentalmente en aplicaciones que requieren manipular el objeto visualizado (donde la visin estereoscpica es esencial)
Esporofito de un musgo
(Braunia exserta) Embrin de gallina
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Geologa
Investigaciones geomineras, cristalogrficas y petrolgicas.
Estudio morfolgico y estructural de las muestras
Estudio de materiales
Caracterizacin estructural de materiales
metales, cermicos, materiales compuestos, semiconductores,
polmeros
Metalurgia
Control de calidad y estudio de fatiga de materiales,
caractersticas
texturales
Imagen de la rotura de una varilla de acero
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Odontologa
Estudiar el esmalte dental
Paleontologa y Arqueologa
Caracterizacin de aspectos morfolgicos
Control de Calidad
Productos de uso y consumo
Fibras
Detalles superficiales de fibras
Modificaciones en las formas de las fibras o en detalles superficiales
Daado de fibras
Construccin de hilos y tejidos
Comparacin entre una fibra de lana y una fibra especial
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Peritajes
Estudios de muestras de cualquiera de las reas antes
mencionadas
Medicina Forense
Anlisis morfolgico de pruebas
Botnica, Biomedicina y Medicina
Estudio morfolgico
Estudio qumico y estructural de obras de arte, alteracin de
monumentos, control de
calidad, identificacin de pigmentos (restauracin,
autentificacin)
Muestra pictrica observada con un Microscopio Electrnico de Barrido