Download Organización Cuerpo Humano Parte II. La célula

ORGANIZACIÓN BÁSICA
DEL CUERPO HUMANO II.
1º Bachillerato Ciencias. Anatomía Aplicada
IES LAS VIÑAS. Manilva, Málaga
SUSANA
SERRADILLA
1
LOS PRIMEROS
MICROSCOPIOS
“ Era poroso y perforado, en un modo
que recordaba a un panal de abejas
[…] era la primera vez que veía poros
en el microscopio, y quizás sea la
primera vez que alguien los veía,
porque yo no conozco ningún trabajo
ni a ninguna persona que los hubiera
mencionado.” Micrograhia.
Hooke utiliza por primera vez
el término CÉLULA
1
Comerciante de telas en
Holanda
Miembro extranjero de la
Royal Society de Londres
Gran cantidad de
observaciones y
dibujos
LOS PRIMEROS
MICROSCOPIOS
1
El término célula actual no
tiene nada que ver con el
asignado por Hooke.
Observar
Dibujar
Describir
CÉLULA
LOS PRIMEROS
MICROSCOPIOS
1
Siglo XVIII
- Retraso en el progreso del microscopio
-Mala calidad de las imágenes
- Instrumento poco fiable para la
observación
1
Siglo XIX
-Profesionalización de la ciencia
-Aumento del número de laboratorios
-Desarrollo rápido de instrumentos
-Mejora poder resolución de los
microscopios (10 –o,25 μm)
1
MATTHIAS J. SCHLEIDEN
THEODOR SCHWANN
1
UNIDAD
MORFOLÓGICA
UNIDAD
FISIOLÓGICA
ESTRUCTURA MÁS
PEQUEÑA
CON
VIDA
CAPAZ DE LLEVAR A
CABO TODAS LAS
FUNCIONES VITALES
1
“OMNI CELLULA E CELLULA”
“TODA CÉLULA
PROCEDE DE OTRA
CÉLULA”
RUDOLPH VIRHOW
1
LA CÉLULA ES LA
UNIDAD ESTRUCTURAL
DE LOS SERES VIVOS.
Todos los seres vivos están
formados por una o varias
células.
LA CÉLULA ES LA UNIDAD
FUNCIONAL DE LOS
SERES VIVOS. Es la mínima
unidad de materia que puede
llevar a cabo las funciones
vitales de un ser vivo
LA CÉLULA ES LA UNIDAD REPRODUCTIVA
DE LOS SERES VIVOS.
Toda célula proviene de una célula preexistente
1
LAS
CÉLULAS CONSTITUYEN LAS UNIDADES MORFOLÓGICAS Y
FUNCIONALES DE TODOS LOS ORGANISMOS VIVIENTES.
LAS
PROPIEDADES DE UN ORGANISMO DADO DEPENDEN DE LA
DE SUS CÉLULAS INDIVIDUALES.
LAS
CÉLULAS SE ORIGINAN ÚNICAMENTE A PARTIR DE OTRAS
CÉLULAS Y SU CONTINUIDAD SE MANTIENE A TRAVÉS DE SU
MATERIAL GENÉTICO.
LA
UNIDAD MÁS PEQUEÑA DE LA VIDA ES LA CÉLULA.
1
“Reticularistas” el
tejido nervioso es
una red o plexo
(Golgi)
1
“¿Neuronismo o reticularismo?”
Archivos de Neurobiología. 1933.
Principal defensor de la
individualidad de las células
nerviosas y de la
generalización de la teoría
celular a todos los tejidos
SANTIAGO RAMÓN Y CAJAL (1852 – 1934)
2
- Indispensable en la investigación
de tejidos animales y vegetales.
Presenta limitaciones:
 Límite de poder de resolución
en o,25 μm
Impide la observación de la
estructura fina de la célula
2
2
Max Knoll y Ernst
Ruska 1931. Se
comercializa en 1939 y
se obtiene la primera
imagen en 1942 de un
bacteriófago
Resolución: 0,5 -1 nm
Utilizan como fuente de radiación un haz de electrones
cuya longitud de onda es mucho menor, procedente del
calentamiento de un filamento de tungsteno. Se basan en
la teoría cuántica según la cual cualquier electrón lleva
asociado un comportamiento ondulatorio.
2
No se observan células enteras sino SECCIONES muy finas de muestras
Permite estudiar la célula por dentro.
Su límite de resolución varía entre 0,5 y 1 nm.
Las imágenes se ven en blanco y negro, aunque posteriormente pueden
colorearse algunas estructuras
Para que el material biológico
resulte opaco a los electrones se
tiñe con átomos de metales
pesados (oro, osmio..)
Zonas claras: dejan pasar e.
Zonas oscuras: Absorben e.
Círculo: corte transversal
Dos líneas paralelas: sección de
un tubo
MICROSCOPIO
ELECTRÓNICO DE
TRANSMISIÓN (MET)
2
La muestra se recubre con una fina capa de metal pesado como el platino.
El haz de electrones es lanzado contra la superficie del objeto, barriéndola rápidamente y no
Atravesándola. Las moléculas de la muestra se excitan y emiten haces de electrones
secundarios que enfocados se recogen en un monitor.
Permite observar objetos
enteros con gran detalle.
Menor aumento que el MET
Imágenes con calidad
tridimensional
MICROSCOPIO
ELECTRÓNICO DE BARRIDO
(MEB)
2
2
2
Cilios
NÚCLEO CÉLULA
2
2
Vibrio cholerae
CIANOBACTERIA
E . coli
• Célula procariota
• Célula eucariota (animal y vegetal)
3
1
MEMBRANA
CITOPLASMA
ADN
PROCARIOTA
EUCARIOTA
Eu = “verdadero” karyon = “núcleo”
Si núcleo. Si compartimentos membranosos
pro = “antes”
Sin verdadero núcleo
Sin compartimentos internos
rodeados de membrana
C. VEGETALES
C. ANIMALES
3
Bacterias del yogur
3
-MEMBRANA
PLASMÁTICA
- Estructura de naturaleza
lipoproteica
- Contiene MESOSOMAS
(procesos de respiración
y división celular)
-PARED
CELULAR
-Rígida.
-Compuesta
por
polisacáridos y péptidos.
-Rodea a la membrana
plasmática.
-Puede existir una CÁPSULA
3
-NUCLEOIDE
- Molécula de ADN simple, sin
membrana que lo separe del
resto del citoplasma.
- Pueden aparecer PLÁSMIDOS
((moléculas circulares pequeñas
de ADN)
-CITOPLASMA
-Compuesto
por
CITOSOL (agua + sales
minerales + moléculas
orgánicas) y
RIBOSOMAS (síntesis de
proteínas)
3
•FLAGELOS
• Uno o dos de estructura simple
• Locomoción
•PILLI
• Semejantes a flagelos
pero más numerosos
• Intercambio de ADN
Escherichia coli
•FIMBRIA
• Más cortas y numerosas que los pilli
• Adherencia a sustratos
3
MINAS DE RIOTINTO
DIVERSIDAD
MORFOLÓGICA
3
Streptococcus pneumoniae
Bacillus anthracis
Vibrio
Espirilo
DIVERSIDAD
MORFOLÓGICA
4
MEMBRANA PLASMÁTICA
CITOPLASMA
ESTRUCTURAS CELULARES
4
ESTRUCTURAS CELULARES NO MEMBRANOSAS
CITOESQUELETO
CENTROSOMAS
APARATO GOLGI
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
LISO Y RUGOSO
RIBOSOMAS
LISOSOMAS
NÚCLEO
MITOCONDRIAS
ESTRUCTURAS CELULARES MEMBRANOSAS
4
4
MEMBRANA PLASMÁTICA
Bicapa lipídica
Límite externo de la célula
Intercambio de sustancias
Visible al microscopio electrónico
4
MEMBRANA PLASMÁTICA
4
MEMBRANA PLASMÁTICA
MEMBRANA PLASMÁTICA. FUNCIONES
Propiedad esencial de la célula. Propiedad emergente.
Capacidad de regular el transporte a través de los límites de la
de la célula.
Son selectivamente permeables
Las proteínas embebidas en la
membrana desempeñan un papel
importante en la regulación del
transporte
Las sustancias que se desplazan a través de las membranas lo
hacen a distintas velocidades
4
MEMBRANA PLASMÁTICA. FUNCIONES
Pueden disolverse en la bicapa lipídica, no
necesitan proteínas de membrana
MOLÉCULAS
HIDRÓFOBAS
Glucosa
OXÍGENO
Agua
HIDROCARBUROS
DIÓXIDO DE
CARBONO
Iones
Moléculas hidrófilas
4
PROTEÍNAS DE TRANSPORTE
PROTEÍNAS DE CANAL. Forman un canal hidrófilo que determinadas
moléculas utilizan como un túnel para atravesar la membrana
PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS.
Toman las sustancias y cambian
de forma trasladándola a través
de la membrana
4
PROTEÍNAS DE TRANSPORTE
La proteína de transporte es específica de la sustancia que traslada
y permite únicamente a cierta sustancia atravesar la membrana
La permeabilidad selectiva de la membrana depende tanto de la
barrera discriminatoria de la bicapa lipídica como de las proteínas
de transporte presentes en la membrana
4
4
MECANISMOS
DE
TRANSPORTE
ELEVADA
MASA
MOLECULAR
POCA MASA
MOLECULAR
TRANSPORTE
PASIVO
DIFUSIÓN
SIMPLE
NO ATP
DIFUSIÓN
FACILITADA
TRANSPORTE
ACTIVO
BOMBA
(Bomba socio –
potasio)
ATP
ENDOCITOSIS
EXOCITOSIS
(Fagocitosis,
pinnocitosis)
MECANISMOS DE TRANSPORTE
4
MECANISMOS DE TRANSPORTE
4
MECANISMOS DE TRANSPORTE
SECRECIÓN
CELULAR
4
4
CITOPLASMA
Se encuentran los
orgánulos celulares
Reacciones metabólicas
celulares
Solución acuosa = citosol o hialoplasma
NÚCLEO
Compartimento
más
voluminoso.
 Separado del citoplasma por
una doble membrana, que es
continuación del retículo
endoplasmático
4
4
MEMBRANA
NUCLEAR (Poros)
NUCLEOPLASMA
CROMATINA
NUCLEOLOS
NÚCLEO
4
FORMAS MUY VARIADAS
ESFÉRICA
ALARGADA
CON INVAGINACIONES…
NÚCLEO
MEMBRANA
NUCLEAR
NÚCLEO
La doble membrana puede presentar
POROS NUCLEARES que permiten el
intercambio de moléculas entre el interior
del núcleo y el citoplasma
4
4
NÚCLEO
NUCLEOLO
 Una o varias esferas de aspecto granular.
 Originado por una elevada condensación de
la cromatina.
 En él se forman los ribosomas.
4

CROMATINA
•Componente
más
abundante del núcleo.
•Constituida por ADN e
histonas.
•Sólo visibles cuando la
célula está en división
ESTRUCTURAS CELULARES NO MEMBRANOSAS
CITOESQUELETO
FILAMENTOS DE PROTEÍNAS EN FORMA DE RED
DA FORMA A LA CÉLULA
RESPONSABLE MOVIMIENTOS CELULARES
4
4
CITOESQUELETO
MICROTÚBULOS
MICROFILAMENTOS
FILAMENTOS
INTERMEDIOS
4
CITOESQUELETO
El
citoesqueleto aparece en todas las
células eucariotas.
La composición química: red de fibras de
proteína, que se asocian y adoptan formas
filamentosas.
 Funciones: mantener la forma de la
célula, formar pseudópodos, contraer las
fibras musculares, transportar y organizar
los orgánulos celulares.
4
CENTROSOMA
Exclusivo de células
animales
Organiza los
filamentos del
citoesqueleto
4
Formado por una
pareja de centriolos,
dispuestos
perpendicularmente
9 grupos de 3 microtúbulos
que forman un cilindro.
Este cilindro se mantiene
gracias a unas proteínas
que unen los tripletes.
CENTROSOMA
CENTROSOMA
4
CENTROSOMA
Su función es organizar los microtúbulos. De él se
derivan estructuras de movimiento como cilios y
flagelos y forma el huso acromático que facilita la
separación de las cromátidas en la mitosis.
4
CENTROSOMA
4
4
CENTROSOMA
RIBOSOMAS
Responsable del
aspecto granuloso
del citoplasma
Orgánulo más abundante
4
4
RIBOSOMAS
Se encuentran en el RER,
en la membrana nuclear,
en el citosol y en el interior
de cloroplastos y
mitocondrias
En el citosol es frecuente
encontrar varios ribosomas
agrupados en una
organización casi circular a
la que denominamos
POLISOMAS
Formados por RNA y proteínas
4
Ribosomas en el retículo
endoplasmático
RIBOSOMAS
Ribosomas en la
membrana nuclear
Ribosomas en citosol
4
SÍNTESIS
DE
PROTEÍNAS
RIBOSOMAS
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
Conjunto de túbulos y sacos
aplanados comunicados entre
sí que se extiende por todo el
citoplasma celular
REL
RER
Constituye más de la mitad
del componente
membranoso de la célula
4
Constituido por sacos
aplanados o cisternas y
vesículas de tamaño
variable.
Presente en todas las
células excepto en las
procariotas y en los
glóbulos rojos de
mamíferos
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
RUGOSO
Muy desarrollado en las
células que participan
activamente en la síntesis
de proteínas
Ribosomas
adheridos a
la cara
citosólica
4
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO LISO
Red tubular
constituida por finos
túbulos
interconectados y
cuyas membranas
continúan en las del
RER.
Abundante en
células musculares
estriadas, células
intestinales y
hepatocitos
Síntesis de lípidos, contracción
muscular y detoxificación
4
Sin ribosomas
adheridos
APARATO DE GOLGI
4
Sistema mixto de cisternas
apiladas ,compartimentos
rodeados de
membrana,(flechas rojas) y
de vesículas (flechas azules)
que se localiza en el
citoplasma de las células.
Se encuentra en todas las células
eucariotas excepto en los
glóbulos rojos de los mamíferos y
su localización es relativamente
fija para cada tipo de célula
APARATO DE GOLGI
El microscopio electrónico permitió
constatar que el aparato o
complejo de Golgi está constituido
por una o varias subunidades
morfofuncionales
4
APARATO DE GOLGI
4
VESÍCULAS DE TRANSICIÓN:
situadas junto a las cisternas
de la cara cis del dictiosoma
CARA PROXIMAL: de formación
o cara cis. Forma convexa.
Relacionada con la membrana
nuclear externa y con el RE
CARA DISTAL: de maduración
o cara trans. Cóncava.
Relacionada con la formación
de vesículas secretoras
DICTIOSOMA: agrupación de
varios sacos aplanados o
cisternas y vesículas asociadas
VESÍCULAS SECRETORAS:
Situadas junto a las cisternas
de la cara trans del dictiosoma
APARATO DE GOLGI
Transporte y concentración de proteínas
Formación del acrosoma en el
espermatozoide
(Enzimas hidrolíticas que digieren
los componentesde las cubiertas
del ovocito)
Glucosilación de lípidos y proteínas
Se produce el ensamblaje de
oligosacáridos a lípidos y proteínas
Formación del tabique telofásico en células vegetales
4
MITOCONDRIAS
4
Presentes en todas las
células eucariotas aerobias.
Capaces de realizar la
mayoría de las oxidaciones
celulares y de producir la
mayor parte del ATP de la
célula
Pueden visualizarse
al microscopio
óptico con verde
Jano
CONDRIOMA CELULAR: :
Conjunto de mitocondrias de
una célula.
MITOCONDRIAS
Membrana mitocondrial externa.
Igual estructura que las
membranas celulares. 40% lípidos
(colesterol)
Membrana mitocondrial interna
Repliegues hacia la cámara
interna, generalmente
transversales (crestas
mitocondriales). 20% lípidos. Gran
cantidad de proteínas hidrófobas.
Contiene proteínas de la cadena
la cadena respiratoria y la
fosforilación oxidativa
4
MITOCONDRIAS
4
Matriz mitocondrial. 50% agua.
Elevada concentración de
proteínas hidrosolubles. Moléculas
de ADN mitocondrial, ARNm,
iones Ca y P y enzimas implicadas
en la replicación, transcripción y
traducción del ADN mitocondrial
así como enzimas implicadas en
el ciclo de Krebs y oxidación de
ácidos grasos.
Partículas elementales F
Sobre la cara externa de las crestas.
Complejos de ATP sintetasa. Presente
también en la membrana de los
tilacoides de los cloroplastos y
membrana plasmática de las bacterias
MITOCONDRIAS
Cada complejo enzimático está
implicado en una función diferente:
• Ciclo de Krebs. Matriz mitocondrial.
• Cadena respiratoria. Membrana
interna.
• Fosforilación oxidativa. Partículas
elementales F. Síntesis ATP
• βoxidación de ácidos grasos. Matriz
mitocondrial. Se obtienen 5 ATP
•Concentración de sustancias en la
cámara interna. Proteínas, lípidos, Fe,
Ag, Ca…
ADN mitocondrial =
13 genes proteínas + 24 genes para ARN
4
LISOSOMAS
Saco membranoso de
enzimas hidrolíticas (50
diferentes)
 Actúan como un
sistema digestivo celular.
(fagocitosis, autofagia)
 Lisosomas primarios
proceden del A. Golgi.

4