Download Organización celular de los seres vivos

1.- LA TEORÍA CELULAR
SIGLO XVII
1637-1703
Robert Hooke. Describe una lámina de corcho y utiliza por primera vez el término célula
para referirse a las celdillas que observa.
1632-1723
Anton van leeuwenhoek. Construyó el primer microscopio óptico y realiza las primeras
observaciones.
SIGLO XIX
J. M. Schleiden, T. Schwann y R. Virchow
ENUNCIADOS DE LA TEORÍA CELULAR
1.- LA CÉLULA ES LA UNIDAD ESTRUCTURA DE LOS S.V.
Todos los organismos se encuentran formados por una o más células.
2.- LA CÉLULA ES LA UNIDAD FUNCIONAL DE LOS S.V.
La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos.
3.- LA CÉLULA ES LA UNIDAD REPRODUCTORA DE LOS S.V.
Toda célula procede por división de otra ya existente.
SIGLO XX
1933 Santiago Ramón y Cajal
Demuestra definitivamente la individualidad celular en el tejido nervioso concediendo validez
universal a la teoría celular.
2.- EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/cells/cells2.html
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓN
(el haz de electrones atraviesa la muestra)
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO
(los electrones rebotan en la muestra antes de ser recogidos)
3.- CÉLULA PROCARIOTA
Pared celular
Plásmidos
Mesosomas
Citoplasma
Escherichia coli (x61000)
Material
genético
Ribosomas
Membrana plasmática
DIFERENCIAS CON LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
• No tienen un verdadero núcleo.
• Carecen de orgánulos como el aparato de Golgi, la mitocóndrias o el retículo endoplasmático.
• No poseen citoesqueleto y, por eso, carecen de movilidad intracelular.
• Son más pequeñas que las células eucariotas.
4.- CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL
Centriolos
Retículo
endoplasmático
rugoso (RER)
Nucleolo
Núcleo
Lisosoma
Célula epitelial humana (x6400)
Mitocondria
La membrana plasmática es el límite
externo de la célula.
Lo que queda en su interior constituye
el citoplasma.
CITOPLASMA
ORGÁNULOS MEMBRANOSOS
ESTRUCTURAS NO MEMBRANOSAS
CITOSOL
Aparato
de Golgi
Retículo
endoplasmático
liso (REL)
Membrana
plasmática
ESTRUCTURAS NO MEMBRANOSAS
ESTRUCTURAS MEMBRANOSAS
Conjunto de
filamentos de
proteínas que da
forma a la célula y
es responsable de
sus movimientos.
Con
ribosomas.
Interviene en
la síntesis de
proteínas.
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO RUGOSO
CITOESQUELETO
Zona cercana
al núcleo que
se encarga
de organizar
el
citoesqueleto.
CENTROSOMA
Sin
ribosomas.
Sintetiza los
lípidos de
membrana.
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO LISO
ESTRUCTURAS MEMBRANOSAS
APARATO DE GOLGI
Pilas de sacos
membranosos que
almacenan
macromoléculas
para la secreción o
el transporte.
LISOSOMAS
Vesículas
membranos
as que
contienen
enzimas
digestivas.
NÚCLEO
MITOCONDRIAS
Orgánulos ovalados
rodeados de doble membrana dónde se
obtiene energía por oxidación de moléculas
orgánicas.
Orgánulo
voluminoso
de doble
membrana
que contiene
el ADN.
5.- CÉLULA EUCARIOTA VEGETAL
Pared celular*
Retículo endoplasmático
Núcleo
Célula vegetal (x7700)
Mitocondria
Las células vegetales carecen
de centríolos y tienen algunos
orgánulos exclusivos.
Membrana
plasmática
Gran
vacuola*
Cloroplasto*
* Estructuras y orgánulos exclusivos de células vegetales
ORGÁNULO
ESTRUCTURA
FUNCIÓN
CÉLULA
MEMBRANA
PLASMÁTICA
Bicapa de lípidos (fosfolípidos) con
proteínas transmembrana que la
atraviesan y proteínas periféricas.
Glucolípidos anclados en la cara
externa
Proteger y envolver a la célula. Controlar
la salida y entrada de sustancias de la
célula
Procariota
Eucariotas
MESOSOMAS
Repliegues de la membrana
plasmática
Albergar las enzimas necesarias para la
respiración celular y la división de la
célula
Procariota
NUCLEOIDE
Lugar del citoplasma donde se
ubica el material genético
Albergar el material genético con el cual
se controlan y regulan las funciones
vitales de la célula
Procariota
NÚCLEO
Compartimento separado por una
doble membrana con poros que lo
comunican con el citoplasma
Controlar y regular las funciones vitales
de la célula
Eucariotas
NUCLEOLO
Esfera granular ubicada en el
interior del núcleo
Formar los ribosomas
Eucariotas
CITOSOL O
HIALOPLASMA
Disolución acuosa del citoplasma
Mantener inmersos a los orgánulos y a las
estructuras no membranosas del
citoplasma
Procariota
Eucariotas
CITOPLASMA
Espacio interno de la célula,
rodeado por la membrana
plasmática
Lugar donde se alojan los orgánulos y las
estructuras no membranosas de la célula
Procariota
Eucariotas
CITOESQUELETO
Filamentos proteicos que se
distribuyen por el citoplasma en
forma de red
Dar forma a la célula y es responsable de
sus movimientos
Eucariotas
ORGÁNULO
ESTRUCTURA
FUNCIÓN
CÉLULA
CENTROSOMA
Zona cercana al núcleo donde se
ubican 2centriolos (estructuras
cilíndricas huecas dispuestas
perpendicularmente)
Originar y organizar los filamentos del
citoesqueleto. Participar en el
movimiento de los cromosomas
durante la división celular
Eucariota
animal
R.E. LISO
Conjunto de túbulos y sacos
aplanados comunicados entre sí.
Fabricar los lípidos de la membrana
Eucariotas
R.E. RUGOSO
Conjunto de túbulos y sacos
aplanados comunicados entre sí y
cubiertos externamente por
ribosomas.
Sintetizar las proteínas (en los
ribosomas que llevan adheridos)
Eucariotas
APARATO GOLGI
Conjunto de pilas de sacos
membranosos (no más de 5),
rodeados de vesículas
Crear vesículas donde se almacenan
las moléculas sintetizadas en el
Retículo para expulsarlas al exterior o
llevarlas a otros orgánulos
Eucariotas
LISOSOMAS
Vesículas con enzimas digestivas
fabricadas en el R.E. Rugoso
Digerir materia orgánica y
transformarla en moléculas orgánicas
sencillas
Eucariotas
PARED CELULAR
Pared rígida, formada por
celulosa, adherida a la cara
externa de la membrana
plasmática
Proteger a la célula y mantener su
forma
Eucariota
vegetal
VACUOLAS
Vesículas rodeadas de membrana
Almacenar sustancias y mantener la
forma celular gracias a la presión que
ejercen sobre la pared
Eucariotas
CILIOS Y FLAGELOS
Expansiones del citoplasma,
filiformes y móviles.
Permitir el desplazamiento de la célula
a través de un medio líquido
Eucariota
animal
ORGÁNULO
ESTRUCTURA
FUNCIÓN
CÉLULA
RIBOSOMAS
Partículas sin membrana formadas
por 2 subunidades. Pueden
aparecer libres en el citoplasma,
adheridos al R.E. Rugoso o libres
en el interior de mitocondrias y
cloroplastos
Intervenir en la síntesis de proteínas
Procariota
Eucariotas
MITOCONDRIAS
Orgánulo rodeado de doble
membrana que delimita un
espacio interno (matriz). La
membrana interna se prolonga
hacia el interior de la matriz
formando crestas mitocondriales.
La matriz contiene ribosomas
(mitorribosomas) y ADN propio.
Combustión de moléculas orgánicas, en
presencia de O2, para obtener la
energía que la célula necesita para su
funcionamiento
Eucariotas
CLOROPLASTOS
Orgánulo rodeado de doble
membrana que delimita un
espacio interno (estroma). En el
estroma aparecen sacos con
membrana (tilacoides) donde está
la clorofila. Cuando los tilacoides
se apilan, reciben el nombre de
grana.
El estroma contiene ribosomas
(plastorribosomas) y ADN propio
Realizar la fotosíntesis: sintetizar
materia orgánica a partir de materia
inorgánica con la ayuda de la energía
solar captada por la clorofila.
Eucariota
vegetal
6.- LA CÉLULA COMO UNIDAD FUNCIONAL: METABOLISMO
El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas necesarias para la vida que ocurren
en los seres vivos. Puede ser:
Anabolismo
Catabolismo
ATP
(Adenosín TriFosfato)
Construcción de los componentes celulares a partir de los
nutrientes (requiere energía… requiere ATP)
Destrucción de compuestos químicos en componentes más sencillos
(libera energía… libera ATP)
Nucleótido “moneda energética” de los seres vivos
Con enlaces de alta energía entre los grupos fosfato
Desfosforilación
ADP
ATP
3 fosfatos
Adenina
Ribosa
Fosforilación
7.- TIPOS DE NUTRICIÓN CELULAR
Todas las células necesitan...
NUTRIENTES
INORGÁNICOS (H2O, SM)
(se obtienen del medio en el
que viven)
ORGÁNICOS (glúcidos, lípidos, proteínas)
(los incorporan fabricados o los fabrican ellos)
 CÉLULAS HETERÓTROFAS:
• Incorporan nutrientes orgánicos complejos elaborados por otros organismos
• Han de ser transformadas en moléculas más sencillas
• Luego obtienen energía a partir de ellas
RESPIRACIÓN CELULAR
FERMENTACIONES
 CÉLULAS AUTÓTROFAS:
• Fabrican sus nutrientes orgánicos a partir de sustancias inorgánicas
• Lo hacen por
FOTOSÍNTESIS
QUIMIOSÍNTESIS
• Luego obtienen energía a partir de ellas
FOTOSÍNTESIS
Es un proceso anabólico que ocurre en los cloroplastos y se divide en 2 fases
FASE LUMINOSA
Membrana externa
• Ocurre en las membranas de los tilacoides
Tilacoides
• Solo se puede realizar en presencia de luz
Membrana interna
• La energía de la luz solar es captada por la
clorofila
Clorofila
• Se obtiene ATP y se desprende O2
X (aceptor final)
eH2O
FASE OSCURA
e-
ADP
ATP
• Ocurre en el estroma del cloroplasto
1/
• Puede realizarse en la oscuridad a
partir de los productos obtenidos en
la fase anterior
2
O2
XH2
Estroma
CO2
FASE OSCURA
Materia orgánica
• Con estos productos se transforma CO2 en
materia orgánica.
Materia
inorgánica
(CO2, H2O, SM)
+
Energía
luminosa
Materia orgánica
(azúcares, grasas, etc.)
+
O2
8.- LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA
RESPIRACIÓN CELULAR
Es un proceso catabólico que ocurre en las mitocondrias y se divide en tres fases
Glucosa
6C
1  Glucólisis: la glucosa (6C) se transforma en piruvato (3C)
ADP + Pi
CITOSOL
Espacio intermembrana
2  Ciclo de Krebs: el piruvato se oxida a CO2
ATP
Ciclo
de
Krebs
3C
X
XH2
H+ + e-
H+
H2O
Matriz mitocondrial
1/
Crestas
mitocondriales
2O2
eH+
+ 2H+
H+
3  foforilación
oxidativa:
Se sintetiza ATP
ATP
ADP
H+
H+
O2
C6H12O6 (glucosa) + O2 + ADP + Pi
CO2 + H2O + ATP (energía útil) + calor
FERMENTACIONES
Es un proceso catabólico que utilizan algunas células para obtener ATP
CARACTERÍSTICAS:
• Son anaeróbicas (no se utiliza O2)
• Las realizan bacterias y levaduras
• El rendimiento energético es mucho menor que en la respiración
• Los productos finales pueden ser:
• ETANOL  Fermentaciones etílicas
• ÁCIDO LÁCTICO  Fermentaciones lácticas
FERMENTACIONES
ETÍLICAS
FERMENTACIONES
LÁCTICAS
9.- ORIGEN DE LA CÉLULA EUCARIOTA
Lynn Margulis (1967)
La teoría endosimbiótica: las células eucarióticas se originaron a partir de una primitiva
célula urcariota que en un momento determinado englobaría a otras células u organismos
procarióticos, estableciéndose entre ambos una relación endosimbionte.
Bacterias
anaerobias
Bacterias fotosintéticas
Células eucarióticas autótrofas:
ancestrales
plantas, algunos protistas
... se convierten
en cloroplastos
Huésped antecesor
procariota sin pared celular
(URCARIOTA)
Endosimbiosis
Bacterias oxidantes se
convierten en:
peroxisomas
ADN
mitocondrias
Células eucarióticas heterótrofas:
animales, hongos, algunos protistas
10.- LOS VIRUS
 Son formas acelulares de 30-300nm constituidas por:
ÁCIDO NUCLEICO
+
CÁPSULA PROTEICA (Cápsida)
- ADN / ARN
- una / varias moléculas
- circular / lineal
- mono / bicatenario
 No realizan la función de nutrición ni relación; sí la de reproducción pero utilizando la
maquinaria metabólica de la célula huésped
 Son parásitos intracelulares obligados de bacterias (bacteriófagos), animales y plantas
 Las cápsidas están formadas de múltiples copias de las proteínas CAPSÓMEROS
 Algunos presentan una ENVOLTURA membranosa que rodea a la cápsida
Virus bacteriófago:
· Cabeza icosaédrica
con el ácido nucleico
· Zona caudal
helicoidal que termina
en placa basal con
espinas de anclaje a
la bacteria
Virus helicoidal:
el ADN forma una
espiral interna
Virus
icosaédrico:
la cápsida es
un icosaedro
Virus envuelto:
presentan un recubrimiento
membranoso exterior a la cápsida
VIRUS HELICOIDAL
- Infectan células vegetales
- p.e. Virus del mosaico del tabaco
VIRUS ICOSAÉDRICO con ENVOLTURA
- Infectan células animales
- p.e. Virus de la gripe
VIRUS BACTERIÓFAGO
- Infectan bacterias
- p.e. Fago T4
CICLO VITAL DE VIRUS BACTERIÓFAGO:
Genoma
bacteriano
Bacteriófago
ADN
Componentes
víricos
Bacteria
Lisis
Nuevos virus
Ensamblaje de
componentes víricos