TEMA 4

LA CÉLULAVídeo motivador

1.- INTRODUCCIÓN1.1. DEFINICIÓN DE CÉLULA: Es la parte más pequeña de un organismo vivo, capaz de realizar las funciones vitales

1.2. TEORÍA CELULAR: La célula fue descubierta por Robert Hooke en 1665.En 1838, el botánico Mathias Schleiden y su compatriota, el zoólogo Theodor Schwann, formularon la teoría celular.

Las ideas fundamentales de la teoría celular son las siguientes:

• Todos los seres vivos están formados por una o más células.

• La célula es el ser vivo más sencillo y pequeño.

• Todas las células proceden de otras células preexistentes.

• Cada una de las células de los organismos pluricelulares

tiene actividad propia, aunque coordinada con las demás.

Teoría celular VÍDEO INTRODUCCIÓN A LA CÉLULA

1.3. TIPOS DE CÉLULAS: Células Procariotas y células eucariotas Procariota Características de ambas

• 1.4. FORMA DE LAS CÉLULAS

1.5.- TAMAÑO DE LAS CÉLULAS

• TAMAÑO DE LAS CÉLULAS: Las células son, generalmente de tamaño variable; por tal motivo la podemos dividir en tres grupos:

• Células macroscópicas: Son las células observadas a simple vista. Eso obedece a lo voluminoso de alimentos de reserva que lo contienen como por ejemplo: La yema del huevo de las aves y reptiles y las fibras musculares estriadas, que alcanzan varios centímetros de longitud.

• Células microscópicas: Se observan únicamente con el microscopio por escapar del límite de visibilidad luminosa, y cuyo tamaño se expresa en micras (milésima parte del milímetro). Ejemplo: Los glóbulos rojos o hematíes, que no pasan de 7 micras, los cocos, las amebas, etc)

• Células ultramicroscópicas: Son sumamente pequeñas y únicamente observables con el microscopio electrónico. Su unidad de medida es el milimicrón que es la millonésima parte del milímetro o la milésima parte de una micra, y el ángstrom que es la décima parte del milimicrón o la diez millonésima parte del milímetro. Ejemplo: los virus de la poliomielitis de la viruela, del sarampión, hepatitis , etc.

• DURACION DE LAS CÉLULAS. Algunas células, como las de la piel, viven días, los glóbulos rojos viven meses, las células nerviosas (neuronas) viven toda la vida, no se reproducen; son las mismas desde el nacimiento hasta su muerte.

2.1. ENVOLTURAS CELULARES– 2.1.1.-MEMBRANA CELULAR

• Membrana plasmática• más membrana- BICAPA LIPÍDICA: Constituye una barrera selectiva para las sustancias hidrosolubles-

-PROTEÍNAS: Son zonas de entrada y salida de sustancias hidrolsolubles

- Proteínas INTEGRALES: Están integradas en la bicapa lipídica. Si la atraviesan y sobresalen

a ambos lados se llaman transmembranales. Su separación de la bicapa implica daños para esta Suponen el 50-70% de las proteínas totales

- Proteínas PERIFÉRICAS: No están integradas en la bicapa, su separación no implica daños en la para esta.

AZÚCARES: Están situados hacia el exterior y unidosa las proteínas formando GLUCOPROTEÍNAS. Sirven para el reconocimiento celular.

LA VENTAJA DE ESTA ESTRUCTURA :Permite a la célulaControlarla entrada y salida de sustancias por PERMEABILIDAD SELECTIVA:

- La bicapa aísla a la célula de sustancias hidrosolubles- Las proteínas permiten la entrada y salida de estas

sustancias

2.- ESTRUCTURA CELULAR

– 2.1.2. OTRAS ENVOLTURAS• PARED CELULAR: Envuelta celular que aparece en las células vegetales por encima

de la membrana plasmática. Está compuesta por celulosa y le proporciona rigidez a la célula

• MEMBRANA DE SECRECIÓN: Envuelta celular que aparece sobre la membrana plasmática en algunas células animales.

• Está compuesta por oligosacáridos --> GLUCOCALIX O GLICOCALIZ. Su función es proteger a la célula y le proporciona señas de identidad para su reconocimiento

2.2.CITOPLASMA: Hialoplasma + Orgánulos• 2.2.1. HIALOPLASMA Citosol o hialoplasma

– El citosol o hialoplasma es la parte soluble del citoplasma de la célula. Está compuesto por todas las unidades que constituyen el citoplasma excepto los orgánulos (proteínas, iones, glúcidos, ácidos nucleicos, nucleótidos, metabolitos diversos, etc.). Representa aproximadamente la mitad del volumen celular.

– Tiene aspecto coloidal (de gel) y está constituido por 70-80% de agua y sustancias disueltas donde flotan los orgánulos y donde tienen lugar muchas reacciones metabólicas

– También contiene una gran variedad de filamentos proteicos que le proporcionan una compleja estructura interna. El conjunto de estos filamentos constituye el citoesqueleto, que mantiene la forma de la célula, se encarga de la organización interna e interviene en la formación de órganos del movimiento y en la división celular

• Entre el 30 y el 50% de todas las proteínas celulares, sintetizadas en los ribosomas, están destinadas a permanecer en el citosol. Debido a esta gran concentración de proteínas, el citosol es un gel viscoso organizado por las fibras citoesqueléticas

• CITOESQUELETO

2.2.2.-ORGÁNULOS • 2.2.2.1. SISTEMA VACUOLAR: Constituido por varios orgánulos cuyas funciones

están relacionadas– 1.-RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO: Estructura membranosa compuesta por un

conjunto de túbulos y vesículas , muy complejo que se extiende por todo el citoplasma

Sintetiza LÍPIDOS

Modifica las proteínas sintetizadasPor los ribosomas y las transporta al Aparato de Golgi

– 2.- APARATO DE GOLGI: Orgánulo membranosos formado por un número variable de DICTIOSOMAS. Cada dictiosoma está formado por una serie de sacos (entre 4 y 7) apilados, con los extremos abultados, de donde se desprenden vesículas

FUNCIONES:- Síntesis de azúcares- Interviene en la formación del acrosoma del espermatozoide- Maduración de las proteínas procedentes

del retículo endoplasmático y empaquetamiento en vesículaspara su

distribución

RELACIÓN RIBOSOMAS-RETÍCULO-APARATO DE GOLGI

3.-LISOSOMAS lisosomas

DEFINICIÓN: Pequeñas vesículas con membrana que poseen enzimas digestivas. Proceden de las vesículas que se desprenden del aparato de Golgi. En las células vegetales son muy escasos

FUNCIÓN: digestiva

4.-VACUOLASDEFINICIÓN: Son estructuras membranosas con forma y tamaño variable, que acumulan distintas sustancias

- En las células ANIMALES son pequeñas y escasas, realizan procesos digestivos- En las células VEGETALES son mucho más importantes. Acumulan agua, sustancias nutritivas, sustancias de desecho, pigmentos…

Vacuolas, animación

2.2.2.2.- RIBOSOMAS: Pequeños orgánulos, sin membrana y con forma globular. Están compuestos de ARN ribosómico y proteínas. Están formados por dos SUBUNIDADES

- Pueden encontrarse dispersos por el citoplasma o unidos a la membrana externa del retículo endoplasmático rugoso

- Se unen a una hebra de ARNC mensajero para formar POLIRRIBOSOMAS y así sintetizar proteínas

2.2.2.3.-ORGÁNULOS ENERGÉTICOS

• 1.- MITOCONDRIAS– DEFINICIÓN: Son orgánulos cilíndricos o alargados que aparecen en

número variable (según la función de la célula)en todas las células eucariotas (animales y vegetales)

– ESTRUCTURA

– FUNCIÓN: Obtención e energía a partir de moléculas orgánicas, mediante la respiración celular

Materia orgánica + O2 Energía + CO2 + H2O

ANIMACIÓN

2.- CLOROPLASTOS ANIMACIÓN

-DEFINICIÓN: Orgánulos de forma elipsoidal de tamaño variable, que aparecen en número variable en células de organismos fotosintéticos (plantas y algas)

-ESTRUCTURA

- FUNCIÓN: Fotosíntesis: síntesis de moléculas orgánicas a partir de la luz

H2O + CO2 + Energía solar Glucosa + O2

TILACOIDES: Discos o Sáculos membranosos que se apilan formando los GRANA. En su membranaSe encuentra la clorofila

2.2.2.4. ESTRUCTURAS DE MOVIMIENTO

1.- CILIOS Y FLAGELOS ANIMACIÓN

- DEFINICIÓN: Son apéndices externos (prolongaciones celulares) con capacidad de movimiento que se forman a partir de las fibras del citoesqueleto

CILIOS: cortos y numerosos FLAGELOS: Largos y escasos

CÉLULA CILIADA(Vías respiratorias)

CÉLULA FLAGELADA(Espermatozoide)

ESTRUCTURA DE CILIOS Y FLAGELOS

El movimiento de cilios y flagelos está controlado por el CITOCENTRO: formado por 2 CENTRIOLOS + ASTER

-Cada centriolo está formado por 9 grupos de 3 microtúbulos de proteínas dispuestos de forma semejante a los que forman losCilios y flagelos- El aster es un material denso y amorfo que rodea los centriolos

- FUNCIÓN: Formación del huso acromático en la división celularControl del movimiento de cilios y flagelos

CENTRIOLOS-CITOCENTRO

RESUMEN DE ORGÁNULOS CITOPLASMÁTICOSVÍDEO

CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL

2.3.- NÚCLEO ANIMACIÓN • 2.3.1. CARACTERÍSITCAS:

– Estructura cambiante según el momento de la célula, se aprecia en la INTERFASE (tiempo entre 2 divisiones )

– Generalmente se sitúa en el centro de la célula– Suele ser único y redondeado– Contiene el material genético es el centro del control celular

COMPONENTES DEL NÚCLEO (Biosfera)• 2.3.2.1. MEMBRANA NUCLEAR:

Membrana doble con una cara interna y una cara externa, que cuando se unen forman poros, a través de los cuales se comunican el citoplasma y el núcleo

• 2.3.2.2. CARIOPLASMA: Medio acuoso similar al hialoplasma, pero con menos proteínas. En él tienen lugar las reacciones nucleares

• 2.3.2.3. NUCLEOLO:– Estructura esférica de aspecto esponjoso– Contiene ARN ribosómico– Función: síntesis de ribosomas

• 2.3.2.4.CROMATINA-CROMOSOMAS:– CROMATINA:

• Componente fundamental formado por material genético ADN, enrollado en forma de ovillo• Aparece en la célula durante la INTERFASE• La estructura en forma de ovillo proporciona mucha protección al material genético y ocupa menos espacio

– CROMOSOMAS:• Cuando la célula va a dividirse, la cromatina se condensa e individualiza en unidades llamadas

CROMOSOMAS, de esta forma es más fácil repartir el material genético entre las dos células hijas

CROMATINA-CROMOSOMAS ¿Cómo se produce la transformación?

CROMOSOMAS

Brazo

-Todas las células que forman el cuerpo de los seres de una misma especie tienen el mismo nº de cromosomas. En los humanos: 46- Están distribuidos por parejas (células DIPLOIDES, de forma que los dos cromosomas de cada pareja tienen la misma forma, el mismo tamaño e información sobre lo mismo y en el mismo sitio aunque no necesariamente la misma- Los gametos solo tienen un juego de cromosomas. Son células HAPLOIDES- El conjunto de cromosomas (nº, tipo y estructura) de una especie CARIOTIPO

CARIOTIPO

CARIOTIPO MASCULINO

CARIOTIPO FEMENINO

RESUMEN ESTUCTURAAnimación en inglés

Resumen de la célula con animaciones

3.- FUNCIONES CELULARES• 3.1.- NUTRICIÓN TRANSPORTE DE MEMBRANA

– OBJETIVO: Proporcionar materia y energía a la célula

– TIPOS: • Autótrofa: Tipo de nutrición que poseen los seres capaces de sintetizar materia orgánica a partir de

materia inorgánica y con la energía del medio Fotosíntesis (E luminosa) y Quimiosíntesis (E. química)• Heterótrofa: Tipo de nutrición que poseen los seres que se alimentan de la materia orgánica

sintetizada por los autótrofos y de ella obtienen materia y energía

– ETAPAS: Captación, la célula toma moléculas del medio externo. Entran a través de la membrana. Metabolismo, conjunto de transformaciones que se realizan en la cél. para obtener E o para sintetizar moléculas propias. Excreción, eliminación de sustancias de desecho( agua, CO2 , urea),

• TIPOS DE TRANSPORTE • transporte a través de la membrana endocitosis y exocitosis

3.2.- RELACIÓN movimiento vibratil y ameboide

– OBJETIVO: Comunicar a las células con el medio para permitir que estas se adapten a los cambios y mantengan sus estabilidad

– PASOS: Recepción de la información y elaboración de una respuesta adecuada

– TIPOS DE RESPUESTAS: Generalmente responden en forma de movimientos, pero no siempre• TAXIAS. Se requieren cilios, flagelos o pseudópodos: Prolongaciones citoplasmáticas no

permanentes que modifican la forma de la célula y se deben a cambios en la viscosidad del citoplasma por la redistribución de las proteínas del citoesqueleto

• SECRECIÓN DE SUSTANCIAS• DEFORMACIONES Contracción (acortamiento del citoplasma) o ciclosis (mov. Rápido del

citoplasma)• ENQUISTAMIENTO: Se rodean de una envuelta protectora

• MOVIMIENTO AMEBOIDE• vídeo

PRESENTACIÓN SOBRE RELACIÓN Y REPRODUCCIÓN

3.3.- REPRODUCCIÓN-3.3.1. OBJETIVO: Formación de nuevas células a partir de las existentes, para:

-En ORGANISMOS UNICELULARES, originar un nuevo ser-En ORGANISMOS PLURICELULARES,:

-Aumentar el número ce células, cuando el organismo está creciendo-Sustituir células que mueren por otras

-3.3.2. MITOSIS-Definición: División del núcleo. Dura aproximadamente 1 hr.Es el proceso que tiene lugar en el núcleo, previo a la división del citoplasma, que asegura un reparto adecuado del material genético entre las dos células hijas, para que sean iguales entre sí e iguales a la célula madre.

Para ello, antes de la mitosis la información genética tiene que duplicarse

CICLO CELULAR

Síntesis de proteínas.Crecimiento celular

Duplicación del ADN

Preparación para la división celular

División del núcleo

División del citoplasma

FASES DE LA MITOSIS1.-PROFASE:-La cromatina cromosomas (El ADN se espiraliza)-Desaparece el nucleolo-Se empieza a forma el huso acromático (centriolos)-Al final de la etapa desaparece la membrana nucleary los cromosomas quedan libres (muy patentes)1.- 1

2.- METAFASE: Etapa más rápida-Los cromosomas se unen por el centrómero a las fibras del huso acromática PLACA ECUATORIAL- Las cromátidas hermanas están orientadas hacia los polos opuestos de la célula

3.- ANAFASE:-Las fibrillas del huso acromático se rompen por la mitad a la altura del plano ecuatorial se separan las dos cromátidas de cada cromosoma-Las medias fibrillas del huso se contraen, haciendo que cada cromátida emigre hacia un polo de la célula(centriolo), convirtiéndose en cromosomas independientes

4.- TELOFASE: Etapa final, inversa a la profase-El huso acromático desaparece-Reaparece la membrana nuclear: una al lado de cada grupo de cromátidas-Las cromátidas se desespiralizan cromatina-Aparece un nucleolo en cada núcleo

Una vez terminada la mitosis tiene lugar la CITOCINESIS: División del citoplasma- Por estrangulamiento, en células animales- Por tabicación al formarse una pared, en células vegetales

FASES DE LA MITOSIS • ANIMACIÓN VÍDEO FASES DE LA MITOSIS (TEST)

n n

Animación

Comparación entre la mitosis y la meiosis vídeo

ENLACE PARA REPASAR

• Ejercicios de repaso