La célula

7.La célulaLic. Nut. Ana Karen Maldonado ChávezUAQBachillerato Semiescolarizado

“Salvador Allende”Biología 1

7. Desarrollo histórico del concepto célula

Los primeros conocimientos de la célula se obtuvieron en el siglo XVII gracias a la creación del microscopio.

Este instrumento óptico formado por una o más lentes, permite aumentar varias veces la imagen de los objetos que se observan con ellos.

En 1600, holandeses Jans y Zacharias Jensen desarrollan

primeros microscopios de una sola lente

llamados: Microscopios Simples

El alemán Johannes Kepler (1571-1630), físico que también

diseña y perfecciona microscopio simple.

Años más tarde, el holandés Anton Van Leeuwenhoek, (1632-1723) comerciante de

telas, tallador de lentes y aficionado a la

ciencia

Perfeccionó el microscopio simple, fue el primero en observar pequeños organismos,

como bacterias, protozoarios y algunas

células del cuerpo humano.

Propuso a la célula como unidad

fundamental de los organismos.


Robert Hooke (1635-1703) perfecciona microscopio compuesto,

para observar a los seres

vivos.

Cortó una rebanada de

corcho, encontrado en la corteza de

algunos árboles y lo

examinó con el microscopio.

Observó que es poroso y

presenta perforaciones, semejantes a un panal de abejas, a las

que llamó Celdilla o células.


Robert Hooke Pero, no logró ver el contenido de las

celdillas debido al escaso aumento de su microscopio.

En 1665, publicó la obra: Micrographia.

Donde exponía sus observaciones. Con los trabajos de este

investigador, se fundó la rama de la Biología encargada de estudiar la célula: Biología Celular.

Marcelo Malpighi y Nehemiah Grew en 1672 confirmaron la

existencia de células en tejidos vegetales.

En 1824, René Dutrochet botánico francés: sugirió que todas las partes que

integran a los organismos están

formadas por células.

En 1832, Robert Brown, descubrió la estructura central o el núcleo de

las células.

1835, Felix Dujardin, propuso que las células

no eran estructuras huecas, sino que

contenían una masa homogénea viscosa y la llamó: protoplasma.

Y Purkinje en 1837 decía que protoplasma

era un fluido gelatinoso.

1838, Matthew Schleiden, botánico

alemán, concluyó “que todas las partes de las plantas se forman de

células vivas que contribuyen al

funcionamiento del las mismas”.

1839, Theodor Schwann, también

alemán, observó céls. animales y descubrió

células parecidas a las vegetales, con núcleo y estructura transparente

que las limitaba.


Aunque por caminos diferentes, Schleiden y Schwann llegaron a las mismas conclusiones.

Y con ellos nació la Teoría Celular. Aunque la teoría se le atribuya a ellos, el

trabajo fue desarrollado por varios investigadores por muchos años.


En 1855, médico alemán Rudolf Virchow planteó la hipótesis de que toda célula provenía de otra.

Teoría celular

La Teoría Celular puede resumirse en cuatro principios:1)Todos los organismos están compuestos de

células.2)En las células tienen lugar las reacciones

metabólicas del organismo.3)Las células provienen de otras células

preexistentes.4)Las células contienen el material hereditario.

8. La CélulaConcepto de célula

Unidad biológica más pequeña capaz de realizar las funciones vitales básicas, tales como alimentarse, crecer, reproducirse y morir.

8. La célula como unidad anatómica y fisiológica (funcional)

Anatomía

• Estudia la estructura, forma y relaciones que guardan las distintas partes de los seres vivos.

• La célula es la unidad anatómica de estos seres, ya que todos ellos se forman por células.

Fisiología

• Estudia las funciones de los seres vivos y de cada parte de sus cuerpos.

• La célula es la unidad fisiológica de estos seres porque efectúa todos los procesos, reacciones químicas y funciones que posibilitan la vida.

8. La célula como unidad de origen

Célula, es la unidad de

origen de los seres vivos, pues todos

ellos provienen de una célula.

Organismos unicelulares

se reproducen

por Bipartición

Organismos Pluricelulares como los mamíferos, se originan por la unión

de dos células

Su única célula

se divide en dos

La célula es la

unidad que

garantiza la

continuidad de la

vida.

Tarea. Línea del tiempo de la célula, para

Para entregar, en hoja blanca o de color, nueva o reciclada.

martes 2 de sep.

a) células procarióticas y eucarióticas

Procarióticas o procariontes (pro, antes, y karyon, núcleo). Se caracterizan por carecer de núcleo integrado (su material nuclear se

localiza disperso en el citoplasma).Tipo de células

constituyen a los

organismo unicelulares

de los dominios:

Bacteria y Archaea

No tiene membrana

nuclear.No hay

replicación cromosómica (mitosis)

No tienen organelos

citoplasmáticos

Eucarióticas o eucariontes (de eu, verdadero y karyon, núcleo). Se

caracterizan por tener núcleo verdadero limitado por una membrana.

Tipo de células que componen

a todos los seres vivos de

los reinos:

Protista, Fungi, Plantae,

Animalia. Que integran el

dominio Eukarya.

a) células procarióticas y eucarióticas

Eucarióticas : características

Tienen núcleo que contiene a

los cromosomas

Proceso de división celular por mitosis en

céls. Somáticas (forman a los

organismos) y

Por meiosis en las células

reproductoras (Gametos).

Tienen organelos:

como cloroplastos, mitocondrias,

vacuolas, ribosomas, etc.

Las células eucariontes de

animales y hongos son heterótrofas y

de respiración aerobio (excepto

levaduras)

Las células eucariontes de

plantas y protistas fotosintéticos (algas), son

autótrofas y de respiración aerobia.

Las células eucariontes

animales carecen de pared celular.

La mayor parte se encuentra

formando tejidos.

Las célula eucarionte es la

unidad anatómica,

fisiológica y de origen de los organismos

Que forman los reinos: Fungi,

Protista, Plantae y Animalia

Eucarióticas : características

Teoría de la Endosimbiosis Propuesta por Lynn Margulis. Postula que algunos organelos de las

células eucariotas, (plastos y mitocondrias), se originaron a partir de organismos procariotas que después de ser englobados (tragados) por otro microorganismo procarionte establecieron una relación endosimbiótica con éste (flora bacteriana).

Teoría de la Endosimbiosis

Simbiosis es la coexistencia estrecha entre dos o más organismos de distinta especie.Y a este tipo de organismos se les llama Simbiontes (por ej. los parásitos).

Se especula con que las mitocondrias provienen de proteobacterias alfa (por ejemplo, rickettsias) y los plastos de cianobacterias

9. Estructura y función celular

Estructuras celulares eucariontes y sus principales funciones

Organelos Celulares

Principales Caract. Principales funciones

Membranas celulares

Permeables, formadas por capas de proteínas, fosfolípidos y algunos carbohidratos.

Limita y protege a la célula, regula paso selectivo de productos.

Retículo endoplásmico (endoplasmático)

Comunica a toda la célula.

Medio de transporte intracelular.

RE. Rugoso y RE Liso

Membrana Celular

Organelos Celulares

Principales Caract. Principales funciones

Aparato de Golgi

Estrecha comunicación con ret. Endoplásmico. Formado por sacos membranosos.

Forma lisosomas. Sintetiza y secreta algunos carbohidratos.

Lisosomas

Se originan en aparato de Golgi. Contienen enzimas digestivas.

Digieren o desintegran alimentos y partículas intracelulares de desecho y se fusionan con las vacuolas que los contienen.


Aparato de Golgi

Lisosoma

Organelos Celulares Principales Caract. Principales funciones

Mitocondrias

Limitadas por una doble membrana; contienen enzimas respiratorias.

Liberadoras de energía, porque en ellas se realiza RESPIRACIÓN AEROBIA (O2) y se forman moléculas de ATP.

Cloroplastos

Estructuras complejas, exclusivas de plantas y algas. Contienen clorofila.

Fabrican alimentos mediante la fotosíntesis que es base de vida en la Tierra.


Mitocondria Cloroplasto


Centriolos

Generalmente son 2 en forma de cilindros cortos que se acomodan cerca del núcleo.

Aparecen durante la división celular. Forman el huso.

Vacuolas y vesículas

Espacios citoplasmáticos limitados por una membrana.

Sirven de almacén y para introducir reservas de alimentos, agua, desechos, etc., y/o para el control osmótico.


Centriolos

Vacuola


Citoesqueleto

Formado por diferentes proteínas como microtúbulos, microfilamentos, etc.

Necesario para mantener la forma celular, para sustentar a los organelos y posibilitar el movimiento celular, etc.

Cilios y flagelos

Cilios rodean a la célula son numerosos y cortos como pestañas. Flagelos son escasos y largos.

Organelos que se encargan del movimiento y desplazamiento celular.



Núcleo

Estructura fundamental; su membrana porosa doble forma parte de la “unidad de membrana”.

Controla las funciones celulares; contiene a la cromatina o a los cromosomas.

Ribosomas

Formados por el ARNr; son redondos numerosos y redondos

Estructuras donde se realiza la síntesis proteica.


Núcleo Ribosomas

Célula Procariótica

Nucleoide y material nuclear

Célula ProcarióticaEl material genético (ADN) se

localiza en el nucleoide, el cual no tiene membrana.

La célula contiene gran

número de ribosomas, que

realizan la síntesis de proteínas.

Tiene membrana

plasmática.

La pared celular está formada por

peptidoglicanos (dan rigidez a pared de

bacterias). A veces tienen una cápsula externa. La

pared celular de los procariontes difiere químicamente de la

pared celular eucariota en las células vegetales y

en los protistas.

Algunas bacterias tienen flagelos,

(usados para moverse) y/o pilosidades, (mantienen en

contacto a dos células y facilitan

transferencia de material genético).

Células eucarióticas: ANIMAL y VEGETAL

Animal VegetalForma alargada o globular Forma prismática

Con membrana celular Tiene membrana celular y encima de ella, posee PARED CELULAR, hecha de celulosa, lo que la hace rígida.

No tiene cloroplastos. Heterótrofa. No realiza fotosíntesis. E incorpora sustancias nutritivas al organismo de tipo orgánico.

Tiene Cloroplastos, donde se realiza la fotosíntesis. Por tanto es Autótrofa.

Con Centriolos, y puede presentar cilios y flagelos.

No posee centriolos, ni cilios ni flagelos.

Si tiene vacuolas, pero son pequeñas.

Posee gran Vacuola central. Contiene agua y desechos.

Características

Célula eucariota: ANIMAL

Citoplasma

Célula eucariota: VEGETAL

Pared celular vegetal CELULOSA

Perdura después de la muerte y le

sirve a las plantas como sostén

altura

Constituida por celulosa, matriz

(agua, sales minerales,

hemicelulosa y pectina)

Función rigidez, estructura protección

La matriz extracelular

FUNCIONES Rellenar los

espacios entre las células.

Permitir la compresión y estiramiento de las células.

Degradar los desechos tóxicos que no necesita nuestro cuerpo para así purificarnos.

Regeneración de tejidos.

Conjunto de materiales extracelulares que mantienen unidas a las células formando tejidos, les da consistencia, elasticidad y resistencia.Formada por fibras de proteínas colágena elastina y fibronectina, glucoproteinas.

10. Metabolismo Celular

a) Energía y ATP

• Capacidad para realizar un trabajo.

EnergíaEnergía Cinética

• O de movimiento.

Energía Potencial

• Está inactiva o almacenada.

ATP

Nucleótido constituído por 3 grupos fosfatos.

En Fotosíntesis, el ATP se forma por un mecanismo

propio llamado "Fotofosforilación", quiere

decir que el fósforo inorgánico requerido para

formar ATP a partir del ADP proviene de la propia

luz solar.

Este ATP se compara con el ATP formado en

respiración celular, el mecanismo es el mismo, pero el ATP formado por "Respiración Celular",

proviene de la combustión biológica de los nutrientes, en este

caso, el fósforo inorgánico adjuntado al ADP y su dif.

Es que proviene de reacciones de oxidación, razón por la cual se llama "Fosforilación Oxidativa"

Atp = Adenosin Trifosfato

Producción del ATP

b) Funciones celulares (metabolismo, nutrición, respiración, movimiento y reproducción)

Metabolismo

Anabolismo

Fotosíntesis

Quimiosíntesis

Catabolismo

Respiración celular

Fermentación celular

Metabolismo Celular

Metabolismo celular

Transformación de materia en energía autótrofo (CO2), heterótrofo.

ANABOLISMOCATABOLISMO

Mitocondria quimiosíntesisCloroplastos fotosíntesis

NUTRICION

Proceso por el cual la célula obtiene moléculas, del tipo primarias y secundarias, para --> obtener energía, realizar sus funciones.

AUTOTROFA Célula capaz de obtener energía a partir de compuestos inorgánicos (H2O, CO2) procedentes del medio.

HETEROTROFAS Consumo de material orgánico preformado para transformarlo en energía o estructura.

Tipos de nutrición

Autótrofa:Quimiosíntesis

Las bacterias quimiosintéticas utilizan CO2 como fuente de carbono y obtienen la energía necesaria para sintetizar moléculas orgánicas, mediante reacciones químicas de oxidación de distintos compuestos inorgánicos: NH3, nitritos, azufre, ac. Sulfúrico, Fe, etc.

Ej. Hydrogenomonas

Autótrofa: Fotosíntesis Conversión de energía luminosa en energía

química estable, siendo el adenosín trifosfato

(ATP) la primera molécula donde queda

almacenada esa energía química.

Se realiza en los cloroplastos, donde se

encuentran los pigmentos capaces de captar y absorber la

energía luminosa procedente del sol.

Estos pigmentos son: clorofila (verde),

xantofila (amarillo) y carotenoides

(anaranjados).

Es el proceso anabólico más importante de la naturaleza, donde la

materia orgánica sintetizada permite la realización del mismo.

Fotosíntesis

Transforma materia inorgánica en orgánica: a partir de la fuente de carbono del CO2 del aire.

Y en su Fase oscura. Se transforma la energía luminosa en química: que es usada por todos los seres vivos. Los vegetales son el primer y único eslabón productor de la cadena trófica.

En su Fase luminosa. El oxígeno se libera como producto residual y lo usan la mayor parte de los organismos para la respiración celular.

RESPIRACION CELULAR

El proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía ATP

La respiración ocurre en distintas estructuras

celulares. La primera de ellas es la glucólisis que ocurre en el citoplasma.

La segunda etapa dependerá de la

presencia o ausencia de O2 en el medio,

determinando en el primer caso

la respiración aeróbica (ocurre en las

mitocondrias)

Y en el segundo caso la respiración anaeróbica o

fermentación (ocurre en el citoplasma).

Glucólisis: vía que permite obtener ATP a las

células. Inicio de un proceso que puede

continuar con la respiración celular (si

existe oxígeno) o con la fermentación (en

ausencia del oxígeno)

MOVIMIENTO CELULAR

POR MEDIO DE CILIO Y FLAGELOS Epitelio respiratorio, epitelio trompa ovárica, espermatozoides.

DIAPEDESIS paso de elementos formes de la sangre (por ejemplo, leucocitos) a través de fenestraciones (ventanas) en los capilares para dirigirse al foco de infección sin que se produzca lesión estructural (como sucede en el ciclo menstrual). Sistema inmunológico.

REPRODUCCIÓN CELULAR Es el proceso por el cual la

célula se divide para multiplicarse.

PROCARIOTA Fisión binaria

EUCARIOTA Células somáticas (mitosis) (Leucocitos, neuronas)

-> Células Sexuales (gametos) (meiosis)

División celular

Relación entre el volumen del núcleo y citoplasma

Relación entre superficie y volumen de la célula

Disponibilidad de espacio

Sustancias químicas

CANCER

CICLO CELULAR Es el periodo que va desde que se forma la

célula hasta que se divide.Dos etapas:a)Interfase, donde la célula presenta núcleo b) División, donde la célula presenta

cromosomas. En la parte final de la interfase es cuando se duplica el ADN, para así en la división las células hijas tengan la misma cantidad de ADN.

Interfase Etapa que se da antes de que comience la mitosis, donde la

célula empieza a experimentar cambios. Bioquímicamente muy

activa ya que se encarga de producir la síntesis de todas las sustancias propias de la célula

centriolos Los centriolos empiezan a separarse y el huso mitótico se empieza a formar.

División

En ella el núcleo se desintegra y aparecen los cromosomas

a) División nuclear mitosis o cariocinesisb) División del citoplasma citocinesis

Su actividad esta centrada en reparto de ADN a las células hijas

Una sola fase M (mitosis)La celula hija tendrá una dotación idéntica de cromoso-mas, que la progenitora.

MITOSIS y sus fases

Proceso de División celular, que genera células con igual número de cromosomas que la célula madre.

La mitosis es igualmente un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo.

Se divide en 5 fases.

Fases de la Mitosis

En esta etapa: La cromatina se

condensa y forma Cromosomas.

La membrana nuclear desaparece, y cada cromosoma se une por el centrómero a unas fibras formadas por proteínas: el huso mitótico.

Cromosoma doble(cromosoma con dos cromáticas)

Material genético duplicado

Aquí, los cromosomas logran el máximo nivel de condensación o compactación.

Las parejas de cromátidas se distribuyen y alinean en la parte ecuatorial (placa ecuatorial) del huso hasta formar la “estrella ecuatorial”.

Fases de la Mitosis

Las cromátidas hermanas se separan y los cromosomas resultantes son arrastrados a los polos de la célula por el huso mitótico, cuyas fibras se empiezan a acortar.

Fases de la Mitosis

En esta etapa, un juego completo de cromosomas llega a cada polo de la célula. Los cromosomas se extienden, el huso desaparece y vuelve a formarse la membrana nuclear.

Fases de la Mitosis

Simultáneamente al finalizar la telofase ocurre esta fase.

La membrana se mueve para dividir en dos partes iguales el citoplasma y organelos celulares.

Dando como resultado 2 células hijas, idénticas a la progenitora, pero más pequeñas que ésta.

Fases de la Mitosis

Mitosis

Meiosis

Proceso de división celular mediante el cual se forman gametos o células sexuales• Ocurrre sólo en

seres que se reproducen sexualmente.

A diferencia de mitosis, en la meiosis una

célula origina 4 células hijas, que poseen la

mitad de información

genética que la célula madre.

• De una célula diploide (2n) con dos juegos de cromosomas se obtienen 4 células haploides (n) con un solo juego de cromosomas.

• Y por este motivo se dice que la meiosis es una división reductiva.

División celular por la cual se obtiene células hijas con la mitad de los juegos cromosómicos que tenía la célula madre pero que cuentan con información completa para todos los rasgos estructurales y funcionales del organismo al que pertenecen. Son dos tipos de meiosis:

Primera meiosis: división reduccional, ya que las células hijas tiene la mitad de cromosomas que la célula madre. Es decir se forman dos células hijas cada una con "n" cromosomas.

Segunda meiosis: división ecuacional, pues las células hijas tiene el mismo número de cromosomas que la célula madre (haploides), parecido a la división mitótica. Se forman cuatro células hijas cada una de las cuales tiene un núcleo con "n" cromátidas

La meiosis se produce siempre que hay un proceso de reproducción sexual.

En la célula existen dos juegos de material genético, es decir "n" parejas de cromosomas homólogos, uno de origen paterno y otro de origen materno.

En la Profase I, cada cromosoma se aparea con su homólogo formando lo que se denomina una tétrada, es decir cuatro cromátidas y dos centrómeros.

Este apareamiento es un rasgo exclusivo de la meiosis, y tiene una trascendencia fundamental, ya que las cromátidas no hermanas, es decir paterna y materna, puedenentrecruzarse y romperse en los puntos de fusión dando lugar a un intercambio y recombinación de segmentos cromatídicos y por lo tanto de los genes en ellos localizados.

Meiosis I

Los cromosomas homólogos se separan formándose dos células. Sin embargo, los cromosomas están duplicados, cada uno de ellos está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero.

Meiosis II

Meiosis II

Durante esta segunda división los cromosomas se separan en sus dos cromátidas, dando lugar en este caso a cuatro células haploides.

La célula

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