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LA CÉLULA
Prof. María José Borrego Gutiérrez
ESTUDIO DE LA CÉLULA
1. Conocer la función de los órganos de
nuestro cuerpo
2. Conocer dónde reside el ADN
LA CÉLULA ES LA UNIDAD
ANATÓMICO-FUNCIONAL DE LOS
SERES VIVOS
Todas las células comparten dos características
esenciales:
• membrana externa
(separa el protoplasma de la célula del medio
externo)
• material genético
(regula las actividades celulares y transmite
las características a la descendencia)
Tipos de células
PROCARIOTAS: pro = antes, Karion = núcleo
Material genético (molécula circular en una región denominada
nucleoide, carente de membrana)
Espiroqueta
EUCARIOTAS: eu= verdadero, karion = núcleo
Núcleo rodeado por membrana
o envoltura nuclear.
Eritrocito
FORMA Y TAMAÑO CÉLULAR
Relacionados con su función:
• Forma característica: neuronas
• Equidimensionales: parénquima, eritrocitos
• Forma cambiante: leucocitos
• Forma esférica en estado líquido
• Forma poliédrica: células en grupo
• El tamaño suele ser constante en cada línea
celular
• Existen células visibles al ojo humano
TAMAÑO CELULAR
ESTRUCTURA
EUCARIOTAS
PROCARIOTAS
Membrana nuclear
Presente
Ausente
ADN
Combinado proteínas
Desnudo y circular
Cromosomas
Múltiples
Único
División celular
Mitosis o meiosis
Fisión binaria
Mitocondria
Presentes( ribos.) 70S
Ausente
Cloroplasto
células vegetales
Ausente
Ribosomas
80S
70S
Pared celular
en vegetales: celulosa
presente: mureina
Nucléolos
Presentes
Ausentes
Retículo endoplásmico Presente
Órganos locomoción
Cilios y flagelos
Ausente
Flagelos sin estructura
ORGÁNULOS CELULARES
Célula animal eucariota
•
MEMBRANA CELULAR
CITOPLASMA
NÚCLEO
ORGÁNULOS CELULARES
Célula animal eucariota
•
 MEMBRANA CELULAR
 Metabolismo celular
 Barrera semipermeable, permite el
paso de pocas moléculas manteniendo
el interior celular constante
 Doble capa de fosfolípidos y proteínas
 Colesterol
Membrana celular
BICAPA: FOSFOLÍPIDOS Y PROTEÍNAS
Membrana celular
ORGÁNULOS CELULARES
Célula animal eucariota
 CITOPLASMA CELULAR
 Protoplasma
 Orgánulos:
 Retículo endoplasmático
 Ribosomas
 Aparato de Golgi
 Lisosomas
 Mitocondrias
 Fibras intermedias, microfilamentos,
microtúbulos
 Estructuras filamentosas y tubulares
Citoplasma celular
Célula Eucariota típica
Esquema de una célula animal
Retículo endoplasmático
Unicelular con flagelo
Ribosoma
Mitocondria
Aparato de Golgi
Citoesqueleto celular
ORGÁNULOS CELULARES
Célula animal eucariota
 NÚCLEO CELULAR
 Centro de control celular
 Rodeado de membrana que separa
protoplasma del nucleoplasma
 Depósito de la información genética celular
formada por la cromatina (ADN+proteínas)
Dispersa
Condensada  cromosomas
Núcleo celular
Secuencias del Ciclo Celular
Eucariota
• crecimiento
• replicación
• mitosis
• nuevo proceso de crecimiento
“Lo mejor que se me ocurre es citar lo que
dijo el pintor John Minton en una brillante
conferencia en la que se hablaba de sus
creaciones artísticas: lo importante es estar
ahí cuando se pinta el cuadro. Me parece
una cuestión de suerte y de sensatez, de
inspiración y dedicación constante”
Francis Crick, 1993.
NÚCLEO CELULAR
MATERIAL GENÉTICO:
ADN
Formado por nucleótidos:
ARN
- azúcar (desoxirribosa, ribosa)
- fosfato
- base nitrogenada (ACG,T, U)
ADN
Estructura en doble hélice:
 La estructura de un fragmento de ADN está
determinado por la secuencia de las bases
nitrogenadas
 El orden de las bases constituye las
instrucciones del programa genético de los
organismos
 Secuenciar un ADN equivale a conocer un
código genético
 El código es la explicación de las leyes de la
herencia
 Se puede comparar con el lenguaje
ANALOGÍA
DNA
LENGUAJE
• Código de 4 caractéres • Código de 33 caractéres
• Adenina y Timina
• Alfabeto, signos
Citosina y Guanina
• Codones
• Palabras
• Proteínas
• Frases
• Fenotipo
• Significado
• Individuo
• Obra
LENGUAJE: Español
•Letras:enunlugardelamanchadecuyonombreno
quieroacordarme + espacios
• Palabras: 1. En 2. Un 3. Lugar 4. De 5. La 6.
Mancha…
• Frase: “En un lugar de la Mancha de cuyo
nombre no quiero acordarme…”
• Sentido: Estando en un sitio del cual no quiero
recordar cómo se llamaba
• ¡Don Quijote de La Mancha!
LENGUAJE: Genoma
• Secuencia: AAATTCGCGTTACG
TTT AAGCGCAATGC
• Secuencia de aminoácidos
• Característica fenotípica: Color de ojos, tamaño
de las orejas, grupo sanguíneo
• Individuo bio-psico-social
• ¡YO!, ¡Mi Padre!, ¡Charles Darwin!
ARN
ARN mensajero: secuencia de nucleótidos que
corresponde a la transcripción de un trozo de
ADN (gen). Transporta la información genética
del núcleo a los ribosomas
ARN transferencia: son moléculas que
cruciformes que leen el código del ARNm en los
ribosomas y van sintetizando proteínas a partir
de los aa que tienen en su estructura
ARN ribosómico: ARN estructural que compone
los ribosomas junto con las proteínas. Función
enzimática
ARN
DIFERENCIAS ENTRE ADN y ARN
 ESTRUCTURALES: El ADN es de doble cadena, lo
que confiere mayor protección a la información contenida en
ella. El ARN es monocatenario lineal o cruciforme
 EN LA COMPOSICIÓN: en el azúcar (en ARN es
ribosa) y en una B.N. (en ARN es Uracilo)
 EN LA FUNCIÓN:
ADN: almacenar, conservar y transmitir la información
genética a las células hijas
ARN: expresar la información genética del ADN en la
síntesis de proteínas
ORGANIZACIÓN CROMOSÓMICA
DEL MATERIAL HEREDITARIO
s. XIX, Flemming llamó cromatina a los palitos
coloreados del núcleo
1888, Waldeyer los llamó cromosomas
1867, Miescher describe la nucleina
1871, se aísla el ADN del núcleo
Mendel descubre las unidades de la herencia:
genes
MATERIAL GENÉTICO
CROMOSOMAS: estructuras celulares formadas
por cromatina (60% proteínas; 35% ADN y 5%
ARN) encargadas de transmitir los caracteres
hereditarios de una célula a otra.
- Eucromatina
- Heterocromatina
Pueden ser:
- Autosomas: llevan la información somática,
siempre homólogos. 22 pares
- Heterocromosomas: determinan el sexo
Están formados por:
- Centrómero, movimiento del cromosoma
durante la división celular
- Cromátidas, brazo corto “p” y brazo largo “q”
CLASIFICACIÓN:
- Metacéntricos: “p” y “q” iguales
- Submetacéntricos: brazos diferentes
- Acrocéntricos: centrómero en un extremo
- Telocéntricos: sólo presenta el brazo largo
TELÓMEROS
Envejecimiento
Cáncer
Secuencia de etapas o fases que atraviesa una
célula entre una división y la siguiente
DIVISIÓN CELULAR
Comprende
División del
núcleo
(mitosis)
División del
Citoplasma
(cariocinesis)
Dividida en
Profase Metafase Anafase
Telofase
DIVISIÓN CELULAR
Cariocinesis: División del núcleo
Mitosis: células hijas idénticas a la célula
madre
Meiosis: células hijas (gametos) presentan
la mitad de material genético que la célula madre
Citocinesis: División del citoplasma
Una célula se divide cuando ha doblado su
volumen
MITOSIS
 Proceso de división celular mediante el cual una
célula nueva adquiere un número de cromosomas
idéntico al de sus progenitores.
 Implica el reparto equitativo de los materiales
celulares entre las dos células hijas. Por tanto, la
mitosis es un mecanismo que permite a la célula
distribuir en las mismas cantidades los materiales
duplicados durante
la interfase
MITOSIS
Membrana
plasmática
Nucleolo
0
Membrana
nuclear
Cromatina
Citoplasma
Centríolos
Microtúbulos
del áster
Se empieza a
constituir el
huso mitótico
Los centriolos
se duplican y van
a los polos opuestos
de la célula
Comienza a
desaparecer la
membrana nuclear
Empiezan a
visualizarse los
cromosomas
Los cromosomas
se colocan en el
ecuador
Las cromátidas
hermanas de cada
cromosoma se
separan, cada una
va a un polo
La célula comienza
a estrangularse
Empieza a formarse
la membrana nuclear
Las cromátidas
se descondensan
0
Resultado final: dos células
hijas idénticas a la madre
0
Pared celular
Membrana
plasmática
0
En células vegetales la
separación de las dos
células hijas se produce por
la formación de un tabique:
El fragmoplasto
0
MEIOSIS
MEIOSIS
Aspectos generales
Primera división meiótica
Segunda división meiótica
¿QUÉ ES LA MEIOSIS?
• Es uno de los métodos de reproducción celular.
• Mediante la meiosis se reproducen las células
sexuales o gametos haploides.
¿QUÉ ES UNA CÉLULA HAPLOIDE?
Son las que tienen la mitad de información
genética, por ejemplo:
Los óvulos y espermatozoides humanos son
haploides (haploos= simple) y poseen 23
cromosomas.
¿QUÉ ES UN GAMETO?
• Son células especializadas que participan en el
proceso de reproducción sexual y se producen en
las gónadas.
• Los GAMETOS en el ser humano se denominan:
• Espermatozoides: se producen en los testículos.
• Óvulos: se producen en los ovarios.
G
Ó
N
A
D
A
S
H
U
M
A
N
A
S
G
Ó
N
A
D
A
S
V
E
G
E
T
A
L
E
S
MEIOSIS: FORMACIÓN DE
GAMETOS
¿ EN QUE CONSISTE LA MEIOSIS?
• Esta ocurre en el interior de las gónadas y se
inicia en células sexuales no diferenciadas
llamadas: ovogonias y espermatogonias.
• Los sucesos más característicos de la meiosis son:
Dos divisiones nucleares, llamadas primera y segunda
división meiótica.
Una división de los cinetocoros.
Una reducción a la mitad en el número de cromosomas.
La formación de 4 núcleos hijos haploides.
• Cada división nuclear tiene profase, metafase,
anafase y telofase.
¿QUÉ OCURRE EN LA PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA?
• Interfase I: Es una etapa acompañante de la
meiosis, donde la célula sexual no diferenciada
(ovogonia o espermatogonia) se prepara para
dividirse.
PROFASE I
• Es la etapa que inicia la primera división
meiótica y se caracteriza por los siguientes
eventos:
• Aparición de cromosomas homólogos.
• Son cromosomas idénticos en forma y tamaño.
• Son dobles y codifican para el mismo tipo de
información.
En este dibujo se observan los pares
homólogos dobles. Ambos cromosomas
dobles codifican para el mismo tipo de
información genética.
El color diferente de uno y otro solo nos
servirá para explicar un proceso
llamado entrecruzamiento.
A
B
a
b
C
D
c
d
Los cromosomas homólogos codifican
para el mismo tipo de información, aun
cuando la “cualidad” puede ser diferente; por ejemplo:
En uno de los homólogos podemos
encontrar a los
genes dominantes,
mientras que en el otro, estarán los
genes recesivos.
Apareamiento de los
homólogos:
Se aparean en un proceso llamado
sinapsis
Cada sitio de unión se conoce
como quiasma
La estructura que resulta de la
sinapsis se denomina tétrada
Si la célula es humana, se
formarán 23 tétradas.
Tétradas
Entrecruzamiento de los homólogos
Durante este proceso, los cromosomas homólogos
intercambian genes.
Esta mezcla de genes entre los cromosomas, permitirá
mejorar las características de la descendencia.
A
B
a
b
a
B
A
b
C
D
c
d
c
D
C
d
METAFASE I
Las tétradas se alinean en el ecuador
del huso acromático.
Si la célula es humana se observarán
23 tétradas alineadas.
ANAFASE I
Las tétradas se separan y se forman
cromosomas hijos dobles.
Son 23 cromosomas dobles que se
dirigen hacia polos opuestos
TELOFASE I
Marca el final de la primera división
meiótica.
Se caracteriza por la formación de
dos núcleos hijos idénticos.
Cada uno de ellos tiene información
para formar 23 cromosomas dobles.
CITOCINESIS I
Se caracteriza por la división del citoplasma para formar
dos células hijas.
Citocinesis I
Cada una de las células resultantes, pasa a la segunda división
meiótica, donde el número de cromosomas se reduce a la
mitad.
Para explicar esta segunda división, solo tomaremos a una de
las células
¿QUÉ OCURRE EN LA SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA?
Interfase II: La célula se prepara para dividirse.
Generalmente esta etapa es tan rápida que
desapercibida.
PROFASE II TEMPRANA
Aparecen los cromosomas
dobles.
En cada una de las células se
observarán 23 cromosomas
dobles.
pasa
PROFASE II TARDÍA
Desaparece el núcleo y nucleolo.
Aparece el huso acromático.
Los cromosomas dobles se adhieren
a las fibras del huso acromático.
METAFASE II
Los cromosomas dobles se alinean en
el ecuador del huso acromático.
En las células humanas serán 23
cromosomas dobles
ANAFASE II TEMPRANA
Se duplica el cinetocoro, forman-do
cromosomas hijos.
Los cromosomas hijos se orientan
hacia polos contrarios. Son 23 hacia
cada polo.
ANAFASE II TARDÍA
Los cromosomas hijos migran hacia
polos contrarios.
El número de cromosomas se ha
reducido a la mitad. Hay 23 en cada
polo.
TELOFASE II
Marca el final de la segunda división meiótica y se
forman 4 núcleos haploides.
Dos núcleos por cada célula que inició la segunda
división. Si las células son humanas, los núcleos
tendrán información para formar 23 cromosomas cada
uno.
CITOCINESIS II
Se caracteriza por la división del citoplasma para
formar 4 células haploides.
Citocinesis II
Citocinesis II
La finalidad
haploides.
de
la
meiosis
es
formar
4
núcleos
En la citocinesis II se obtienen 4 células haploides;
estas células son las que finalmente darán origen a los
gametos masculinos o femeninos en el humano.
La meiosis en la mujer se inicia a los tres meses de su
desarrollo embrionario; se suspende en la etapa de
profase I de leptoteno para volver a reiniciarse a los 13
–14 años de edad.
La meiosis en el hombre se inicia en la pubertad (10-14
años de edad).
MEIOSIS
Sólo se realiza en células específicas
Su objetivo es producir gametos con la mitad de
dotación cromosómica que una célula somática
En un organismo diploide con doble copia de
cromosomas (2n) los gametos tienen una sola
copia de cada cromosoma (n)
La meiosis es el proceso que genera diversidad
genética
MEIOSIS
Profase I: desintegración membrana nuclear,
desaparición del nucléolo y formación del huso mitótico.
- Leptoteno: los cromosomas se condensan y se
acortan
- Cigoteno: los cromosomas homólogos se
aparean punto por punto, a lo largo, en un proceso
llamado sinapsis (único de meiosis) los cromosomas
apareados se llaman bivalentes
- Paquiteno: los cromosomas continúan
acortándose y engrosándose. Cada uno está formado por
dos cromátidas hermanas (tétradas). Se produce el
sobrecruzamiento o crossing over : intercambio recíproco
de segmentos entre homólogos
MEIOSIS
- Diploteno: los cromosomas parecen repelerse,
quedando unidos por unos puntos: quiasmas
- Diacinesis: los cromosomas se unen a las
fibras del huso cinetocórico y los quiasmas se desplazan
a los extremos
Prometafase I: la membrana nuclear desaparece. Los
cromosomas empiezan a moverse en las fibras del huso
Metafase I: los homólogos, cada uno formado por dos
cromosomas (4 cromátidas) aún unidos son arrastrados
al ecuador por las fibras del huso: “placa metafásica”. La
orientación es al azar. 50% padre/ 50% madre
Anafase I: los cromosomas se separan y las cromátidas
permanecen unidas por sus centrómeros. Los
cromosomas se mueven a los polos opuestos. Cada
célula hija es haploide pero con 2 cromátidas
Telofase I: Se reorganizan los núcleos y se da la
citocinesis
Las membranas nucleares se pueden reformar o dar paso
a la meiosis II
Meiosis II: división mitótica, con las
cromátidas diferentes
MEIOSIS
CÉLULAS HIJAS
CÉLULAS HIJAS
DIFERENCIAS ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS
Comportamiento de los cromosomas:
1. Mitosis: los cromosomas homólogos son
independientes
2. Meiosis: los cromosomas homólogos se aparean
formando bivalentes hasta anafase I
Número de cromosomas:
1. Mitosis: genera células hijas idénticas diploides
2. Meiosis: genera células hijas haploides
Identidad genética de la progenie:
1. Mitosis: genera células hijas idénticas
2. Meiosis: presentan nueva variedad de
cromosomas paternos. Las cromátidas no son idénticas
debido al intercambio de segmentos